新聞主題	柴油發(fā)電機(jī)儲(chǔ)油罐阻火器的作用

 

油箱阻火器用于安裝柴油發(fā)電機(jī)的固定式儲(chǔ)油罐上的重要安全設(shè)備，通俗來說就是用來阻止易燃?xì)怏w和易燃液體蒸氣火焰蔓延的安全裝置。它的功能是允許易燃易爆氣體通過，防止外部的火焰竄入存有易燃、易爆物料的設(shè)備、管道、容器上，或者阻止火焰在柴油發(fā)電機(jī)和輸油管道間蔓延。

 

柴油發(fā)電機(jī)油箱結(jié)構(gòu)圖

 

 

一、阻火器的阻火原理

 

燃燒與爆炸并不是分子間直接反應(yīng)，而是受外來能量的激發(fā)，分子鍵遭到破壞，產(chǎn)生活化分子，活化分子又分裂為壽命短但卻很活潑的自由基，自由基與其它分子相撞，生成新的產(chǎn)物，同時(shí)也產(chǎn)生新的自由基再繼續(xù)與其它分子發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)燃燒的可燃?xì)馔ㄟ^阻火元件的狹窄通道時(shí)，自由基與通道壁的碰撞幾率增大，參加反應(yīng)的自由基減少。當(dāng)阻火器的通道窄到一定程度時(shí)，自由基與通道壁的碰撞占主導(dǎo)地位，由于自由基數(shù)量急劇減少，反應(yīng)不能繼續(xù)進(jìn)行，因而燃燒反應(yīng)不能通過阻火器繼續(xù)傳播。

當(dāng)火焰通過阻火芯狹小孔隙時(shí)由于熱量損失突然增大使燃燒不能繼續(xù)下去而熄滅。因此影響阻火器性能的因素是阻火層的孔隙或通道的大小以及阻火層的厚度。要了解阻火器的基本原理首先應(yīng)了解石油及其產(chǎn)品的燃燒與其他物質(zhì)的燃燒一樣，不但產(chǎn)生大量的熱，也產(chǎn)生火焰。要使可燃物發(fā)生燃燒不僅要同時(shí)具備燃燒三要素--可燃物、助燃物和火源，而且每一要素都須具備有一定的"量"并彼此相互作用，否則就不能發(fā)生燃燒。如果混合氣體在點(diǎn)燃后，由于燃燒產(chǎn)生的熱量不足或者散熱過快(散熱大于產(chǎn)熱)，混合氣體就不能再繼續(xù)著火燃燒火焰也就會(huì)熄滅。

為此人們廣泛采用波紋板式阻火器。波紋板式的阻火芯將管道截面分割成了多個(gè)三角形截面孔允許氣體通過但是不允許火焰通過。波紋板式的阻火器之所以能有效阻火的功能主要取決于孔隙的大小及孔的長(zhǎng)度(即阻火芯的厚度)和爆炸火焰?zhèn)鞑サ乃俣龋O(shè)計(jì)得好的阻火器應(yīng)具有低流阻和高阻火的性能。

波紋板能阻火的原理設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是依賴于人們對(duì)于火焰通過阻火器狹隙時(shí)"猝息"的現(xiàn)象研究出來的的阻火產(chǎn)品。人們通過各種不同的試驗(yàn)證明容器的尺寸大小和形狀對(duì)爆炸極限有著影響，容器直徑越小爆炸范圍越窄。可燃燒物也隨著管徑減小，火焰蔓延速度也減小，當(dāng)管徑小到了一定程度時(shí)火焰便不能通過而自動(dòng)熄滅。對(duì)于那些不同的爆炸性氣體混合物都有一定對(duì)應(yīng)的臨界火焰直徑。從散熱來解釋，隨著管徑的減小單位體積的氣體就會(huì)有較多的熱量消耗在管壁上，即熱損失隨之增加則火焰?zhèn)鞑ニ俣染蜁?huì)自然降低。此外火焰通過阻火器狹隙時(shí)"猝息"現(xiàn)象的原因還可用器壁效應(yīng)，即用鏈反應(yīng)的理論來說明：

燃燒所以能持續(xù)不斷條件是新生的自由基數(shù)量必須等于或大于消失的自由基。隨著管徑的縮小自由基與反應(yīng)分子間的碰撞概率不斷減少，自由基與器壁的碰撞概率在不斷的增大。這樣當(dāng)器壁的間距降低到某一數(shù)值時(shí)器壁效應(yīng)會(huì)使火焰無法獲得繼續(xù)燃燒的條件而"猝息"。根據(jù)以上的阻火的原理--器壁效應(yīng)使孔隙通道變小而使新生的自由基數(shù)量比消失的自由基數(shù)量少同時(shí)能量也隨之轉(zhuǎn)換，使火焰的熱量迅速損失從而促使燃燒溫度急劇的下降；當(dāng)溫度降到一定程度時(shí)火焰即被自動(dòng)熄滅。為此阻火層的材料應(yīng)該選用導(dǎo)熱系數(shù)大、熔點(diǎn)高、耐腐蝕性好的材質(zhì)。

 

發(fā)電機(jī)組儲(chǔ)油罐阻火器結(jié)構(gòu)圖

 

二、阻火器的種類

柴油發(fā)電機(jī)油箱所配備的阻火器根據(jù)其性能可分為防止火焰以亞音速傳播蔓延的阻爆燃型阻火器和防止爆炸火焰以聲速和超音速傳播蔓延的爆轟型阻火器。

根據(jù)使用場(chǎng)所可分為安裝在柴油發(fā)電機(jī)油箱通風(fēng)孔的放空阻火器和安裝在封閉管道系統(tǒng)的管道阻火器。其中放空阻火器分為管端型和普通型兩種，管端型放空阻火器為阻爆燃型。

按其結(jié)構(gòu)可分為金屬網(wǎng)型阻火器、液封型阻火器、板型阻火器、充填型阻火器、波紋型阻火器。自上世紀(jì)50年代開始金屬網(wǎng)型阻火器就被廣泛采用，但是這種類型的阻火器熄滅火焰的能力不強(qiáng)，只有在金屬網(wǎng)層數(shù)達(dá)到10～12層時(shí)才能達(dá)到其預(yù)期的防火能力，目前已很少使用。

阻火器是分上下兩殼體，阻火芯置于兩殼體之間。外殼由鋁合金鑄造，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度來阻擋微爆轟沖擊產(chǎn)生的壓力。波紋型阻火器的阻火芯是由薄的不銹鋼波紋管與平帶共同組成盤狀，波紋形成的三角孔的抗火能力，它不僅取決于截面孔的大小和阻火層的厚度。

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