切断爆炸传播途径
可燃性气体发生爆炸时,为了阻止火焰传播,需设置阻火装置。可安装阻火装置的有:石油罐的开口部位、可燃气体的输入管路、溶剂回收管路、燃气烟囱、干燥机排气管、气体焊接设备与管道等。其作用是防止火焰窜入设备、容器与管道内,或阻止火焰在设备和管道内扩展。其工作原理是在可燃气体进出口两侧之间设置阻火介质,当任一侧着火时,火焰的传播就被阻止而不会烧向另一侧。常用的阻火装置有安全水封、阻火器和单向阀。
在某些爆炸性混合气体中,火焰传播速度随传播距离的增加而增加,并变为爆轰。一旦变成爆轰,要阻止其传播,还需要安装爆轰抑制器。
(一)安全液封
这类阻火装置以液体作为阻火介质,目前广泛使用的是安全水封。它以水作为阻火介质,一般安装在气体管线与生产设备之间。例如,各种气体发生器或气柜多用安全水封进行阻火。来自气体发生器或气柜的可燃气体,经安全水封输送到生产设备中去的过程中,如果安全水封某一侧着火,火焰传到安全水封时,因水的作用,阻止了火焰蔓延到安全水封的另一侧。常用的安全水封有敞开式和封闭式两种,如图6-4和图6-5所示。

图6-4 敞开式安全水封的构造

图6-5 封闭式安全水封的构造
(二)阻火器
阻火器是一种利用间隙消焰,防止火焰传播的干式安全装置。这种安全装置结构比较简单,造价低廉,安装维修方便,应用比较广泛。在容易引起爆炸的高热设备、燃烧室、高温氧化炉、高温反应器等与输送可燃气体、易燃液体蒸气的管线之间,以及易燃液体、可燃气体的容器、管道、设备的排气管上,多用阻火器进行阻火。
间隙消焰是指通过金属网的火焰,由于与网面接触,火焰中的部分活性基团(自由基)失去活性而销毁,使链锁反应中止。这种现象称为间隙消焰现象,它是阻火器的工作原理。
消焰直径是设计阻火器的重要参数。消焰直径是指使混合气体着火时不传播火焰的管路临界直径。
消焰元件是许多间隙的集合体,是阻火器中重要的组成部分,选择得当与否,对装置的阻火能力有决定性的影响。一般采用具有不燃性、透气性的多孔材料制作消焰元件,并且它应具有一定的强度。最常用的是金属网,此外也使用波纹金属片、多孔板、细粒(如砂粒、玻璃球、铁屑或铜屑)充填层、狭缝板、金属细管束等来制作消焰元件。金属网阻火器如图6-6所示。

图6-6 金属网阻火器
1—金属网 2—进口 3—上盖 4—垫圈 5—阀体 6—出口
(三)单向阀
单向阀也称逆止阀。其作用是仅允许可燃气体或液体向一个方向流动,遇有倒流时即自行关闭,从而避免在燃气或燃油系统中发生流体倒流,或高压窜入低压造成容器管道的爆裂,或发生回火时火焰的倒袭和蔓延等事故。在工业生产上,通常在流体的进口与出口之间、燃气或燃油管道及设备相连接的辅助管线上、高压与低压系统之间的低压系统上或压缩机与油泵的出口管线上安装单向阀,单向阀如图6-7所示。

图6-7 单向阀