1、火源距離的影響
火焰在充滿可燃氣體管道中的傳播速度隨火焰的傳播有很大的變化。如果點燃充滿可燃氣體的水平管道的一端,火焰首先傳向管壁,然后迅速向還末引燃的氣體傳播,燃燒產生的熱 量使得燃燒氣體迅速膨脹,氣體膨脹又導致可燃氣體前端被壓縮,產生“壓升”( pressure piling)現象。火焰前端氣體被壓縮,密度增加,燃燒傳播速度加快,燃燒時產生的熱量增多,導致可燃氣體前端更劇烈的“壓升”。由于火焰在管道中傳播的這一特性,使得火焰的傳播速度可以從零加速至聲速甚至超聲速,火焰前端壓力也可增至約20MPa。因此,火源點距阻火器的距離對阻火器的選擇有很大影響。如果阻火器距火源較遠,那么燃燒就有了一定的加速距離,可能會由爆燃轉變為爆轟,火焰前端壓力的增加,對阻火元件耐壓能力提出了更 為嚴格的要求。不同制造商的產品可能會有不同,表1以我公司生產的阻火器為例,列出火 源距離的影響。
表1 火焰距離對阻火器選型的影響
氣體種類 | 距離/m | 阻火時間(最小值/min) | 建議選用類型 |
NEC:D | 6 | 5 | 標準在線型 |
IEC: II A | 18 | 15 | 高壓在線阻燃型 |
無限制 | 120 | 阻燃轟型 | |
NEC:C | 2 | 4 | 標準在線型 |
IEC: II B | 不能確定(影響因素) | 不能確定 | 高壓在線阻燃型 |
無限制 | 15 | 阻燃轟型 | |
NEC:B | 1.2 | 2 | 標準在線型 |
IEC: II C | 6 | 15 | 高壓在線阻燃型 |
無限制 | 60 | 阻燃轟型 |
阻火器至火源的管道傳遞距離(無灣頭)
從表3可以看出,即使對同種可燃氣體,在相同工況下,僅僅因安裝位置不同,在阻火器制造強度和阻火時間的選擇上就會有很大差異。因此在選用在線阻火器時,要十分注意安裝位置的影響,在滿足工藝條件的情況下,應盡可能使之靠近火源點,以降低對阻火器的制造要求,在保證安全的前提下,提高經濟性。
2、彎頭的影響
管道中的彎頭對火焰的傳播起加速作用,這也是以往設計時常被忽略的事項。不同制造商的產品可能會有不同,表2以我公司生產的阻火器為例,說明彎頭對阻火器選型的影響。
表2 彎頭對阻火器選型的影響
氣體種類 | 彎頭數量 | 選型情況 |
NEC:C | 無 | 標準在線型 |
IEC: II B | 1個 | 標準在線型 |
多個 | 情況復雜,不能確定 | |
NEC:B | 無 | 標準在線型 |
IEC: II C | 1個 | 情況復雜,不能確定 |
多個 | 情況復雜,不能確定 |
注:火源與阻火器間距離為2m
由表4可以看出,彎頭的影響因氣體種類和火源距離而異,并且當彎頭多于1個時,情況變得復雜起來,需要模擬管線的真實情況,通過試驗來選定。因此在工藝允許的條件下,應盡量減少火源與阻火器之間的彎頭數。
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