氢气阻火器是防止外部火焰窜入有氢气的设备、管道、容器

　氢气阻火器的阻火原理

氯碱厂在电解装置、氯氢处理装置、盐酸装置设置氢气阻火器,其作用是防止外部火焰窜入有氢气的设备、管道、容器,从而阻止氢气及混合气体在上述设施发生燃烧、爆炸事故,阻火器阻火的原理是根据火焰在管道中蔓延的速度,随着管径的减小而降低,火焰在狭窄的缝隙里,当缝隙达到一定的临界直径便会熄灭。

火焰沿着充满可燃性气体的管道传播时,在传播过程中所产生的气体动力效应能使燃烧更加剧烈,常常转变为爆轰,爆轰产生的爆炸波传播速度极快,目前尚没有一种安全措施能完全有效地保护设备免受爆炸波的破坏,因此设置阻火器防止火焰顺着管道蔓延对氯碱厂来说是事关安全、头等重要之举措。

一般说,可燃性气体在管道内燃烧时,顺着气流的方向管道总是敞开的,燃烧产物有一个畅通的出口,管内未燃烧的可燃气体处于稳定状态,燃烧着的火焰锋面附近的热膨胀则引起燃烧产物不断流向管道开口的一端。由于管壁导热,靠近管壁处的燃烧速度便减慢,在直接贴近管壁处,气流速度趋近于零,在这时火焰将形成涡流。管壁的散热致使靠近管壁的气层一般不为火焰所包围。当管径缩小到一定直径(临界直径) ,此时不被火焰所包围的气体终归将充满管道,火焰则不会再蔓延下去。经验证明,火焰在窄细的孔洞里是不蔓延的,对于不同的易燃混合物来说,这种孔洞直径的临界值是不同的,在大多数情况下,一般为几毫米。总的来说,火焰在窄细的孔洞里熄灭,起主要作用的是火焰锋面在很短时间内向管壁散热。阻火器则是基于这一原理,使火焰在通过其内部的狭窄缝隙时,火焰锋面因不断散热,热损失相应增大,可燃性气体达不到着火点温度致使火焰熄灭。

　氢气阻火器的设置

氯碱厂副产品氢气,本身可燃又能与空气或氯气混合形成爆炸性气体。氢气系统是氯碱厂不安全隐患之一,为防止氢气系统着火和爆炸,对氯碱厂内氢气的源头—电解装置、氢气的输送、净化系统—氯氢处理装置、用氢单位—盐酸装置等氢气系统须采取一系列的安全措施。例如氢气管道保持正压操作,防止空气串入形成爆炸性混合气;电解厂房、氯氢处理厂房、盐酸厂房,必须良好通风;氢气放空管的避雷针保护范围高出管道顶3 m 以上;室内不得排放氢气;氢气放空管应伸出屋顶并设置氢气阻火器等。在上述的安全措施中,设置氢气阻火器对于氢气系统的3 个不同装置,设置的地方各不相同,现以图2～4 的氢气阻火器设置概略工艺流程图表示。图2 为电解装置、图3 为氯氢处理装置、图4 为盐酸装置。