氫氣阻火器設計制造

氫氣阻火器設計制造設計、制造必須具有充足的試驗數(shù)據(jù)證明它能阻止爆轟火焰通過。同時還要經(jīng)過安全部門的批準方可生產(chǎn)不能未經(jīng)試驗就自行生產(chǎn)這很不安全。由于氫氣是一種非常危險而極易燃燒的氣體一旦由于外界火花串入或發(fā)生回火而引起爆炸所造成的后果很難設想因此在選用氫氣阻火器時必須持慎重態(tài)度否則會造成隱患。
定期加強對氫氣阻火器的維護也不能忽視時間過長芯件腐蝕起不到阻火作用。只有在制氫裝置氫氣的各個排出口合理、正確的安裝氫氣阻火器才能在著火時防止火災的擴大。
總之氫氣阻火器一定要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，進行正確的設計和合理選用只有如此才能發(fā)揮其作用。
1、一類是用于大型氫氣管道的阻火器。這種阻火器采用法蘭連接按管道的內徑來命名規(guī)格：DN15、DN20、DN25、DN40、DN50、DN80、DNl00、DNl50、DN200、DN250等幾種規(guī)格。主要應用與制氫裝置在氫氣排入大氣的管路上如：制氫裝置氫氣水封放空管路上設置的阻火器；氫氣儲罐排空管路上設置的阻火器。
2、第二類是用于氫氣瓶的阻火器。
按照阻火器的阻火構件的類型一般分為三類


1、氫氣阻火器設計制造填料式阻火器
填料式阻火器也稱作礫石阻火器是用砂粒、卵石、玻璃球或鐵屑等作為填料將器內空間分隔成許多小孔隙。在直徑為150mm的管內，直徑為6～7mm的礫石層，其厚度為250--350mm時即可防止氫氣火焰的蔓延。填料放置在多孔支承板件上填料由多孔支承板承受支承板的孔徑要保證填料不致漏出。填料粒度的選擇一般要使填料在橫截面內的縫隙尺寸不大于1.5mm。這將使傳播速度在0.5m／s以下的可燃性氣體火焰被熄滅的安全系數(shù)提高1倍。
為了防止通過阻火器的氫氣流中含有的機械雜質堵塞填料之間狹窄的縫隙氫氣阻火器內正對氫氣的入口，設置由l、2構成的檔板以保證填料之間的縫隙暢通無阻。填料式阻火器結構簡單制造方便使用于制氫裝置事故排氣口。由于制氫裝置采用電解水制取溫度較高排除的氫氣攜帶大量水蒸氣，在北方地區(qū)加裝伴熱裝置防止冬季結冰堵塞排氣孔道造成氫氣系統(tǒng)壓力不平衡使液位不平衡氫氧混合產(chǎn)生爆炸危險。


2、氫氣阻火器設計制造金屬網(wǎng)阻火器
金屬網(wǎng)氫氣阻火器是用若干層具有一定孔徑的金屬網(wǎng)把空間分成許多小孔隙阻火網(wǎng)以直徑為0.4mm的銅絲或鋼絲制成，網(wǎng)孔一般為210～250孔／cm2這種阻火器制造簡單、氣體阻力小，但阻火構件的機械強度差致使其安全可靠性不夠用于小流量的氫氣排放口。
氫氣阻火器工作原理
在制氫裝置設置氫氣阻火器其作用是防止外部火焰竄入由氫氣的設備、管路、容器，從而阻止氫氣及混合氣體在以上設備中發(fā)生燃燒或爆炸阻火器的原理是基于傳熱作用和基于器壁效應。
1、傳熱作用
燃燒所需的必要條件之一就是要達到一定的溫度(即著火點)低于著火點燃燒就會停止。依照這一原理，只要將燃燒物質的溫度降到其著火點以下從而阻止火焰蔓延。
2、器壁效應
燃燒與爆炸并不是分子間直接反應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，同時也產(chǎn)生新的自由基再繼續(xù)與其它分子發(fā)生反應。當燃燒的可燃氣通過阻火元件的狹窄通道時自由基與通道壁的碰撞凡率增大參加反應的自由基減少。當阻火器的通道窄到一定程度時自由基與通道壁的碰撞占主導地位，由于自由基數(shù)量急劇減少反應不能繼續(xù)進行也即燃燒反應不能通過阻火器繼續(xù)傳播。
3、波紋金屬片阻火器
波紋型氫氣阻火器由芯件和殼體兩部分組成。
1、芯件部分是它的核心由兩層超薄的316不銹鋼帶制成，一層鋼帶被壓成波形另一層為平面鋼帶將兩種鋼帶組成間隔圍繞其與圓心軸纏繞而成由無數(shù)個斷面為三角形的直流流到組合而成。
2、在芯件內部有一個支架用來增強芯件的結合強度避免芯件在阻燃過程中被介質產(chǎn)生的爆炸壓力沖散。
3、工作原理：根據(jù)不同的可燃氣體的燃燒特性，及其火焰不能通過的大實驗安全間隙(Maximum Experimental Safe Gap，簡稱"MESG")或"臨界孔徑"制作。阻火器是由數(shù)量很多的三角單元組成三角形的高度被設計成小于MESG以確保安全。但火焰穿越小單元時其前沿和阻火器內部發(fā)生能量交換而火焰前未燃燒氣體溫度低于自燃點。三角形單元尺寸愈小其內壁對火焰前沿側面影響愈大同時降溫率越高。由于火焰前沿在三角形通道中移動時流體具有一定的線速度所以阻火器的三角形通道需設計成一定的長度(即火焰前沿速度愈大三角形通道就越長）。
4、氫氣阻火器設計制造波形金屬片氫氣阻火器是一種干性、被動、且無任何操作費用的阻火設備，在氫氣裝置應正確選用、安裝、操作。


氫氣阻火器的測試要求
1、阻火器的性能是否能達到預期的效果起到阻火的作用必須對阻火器進行測試。
2、阻火器除具備有一定的機械強度外，還有經(jīng)過阻爆和耐燒的試驗應達到試驗標準的要求。
3、阻火器根據(jù)使用的目的可以同時具有阻爆性能和耐燒性能也可以只具有阻爆性能或耐燒性能。因此阻火器的阻爆性能和耐燒性能是對阻火器進行測試鑒定的主要項目若沒有進行過這種測試鑒定的阻火器是不能使用的。


5、氫氣阻火器設計制造氫氣阻火器的選擇
1、所選用的阻火器其安全阻火速度應大于安裝位置可能達到的火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?br />2、在寒冷地區(qū)使用的阻火器應選用部分或整體帶加熱套的殼體也可采用其他伴熱方式；
3、安裝于管端的阻火器當公稱直徑小于DN50mm時宜采用螺紋連接，當公稱直徑大于或等于DN50mm時應采用法蘭連接。
4、安裝于管路中部的阻火器應采用法蘭連接。
5、儲罐之間氣相連通管路各支管上的阻火器應選用阻爆轟型。