防火防爆技术：防火控制与隔离装置

在生产工艺过程中设置防火控制与隔绝装置，能够阻止火焰或爆炸冲击波沿着工艺管道或设备向下传递，阻止火势蔓延扩大，大大降低事故所造成的损失，主要的防火控制和隔绝装置有安全液封、水封井、阻火器、单向阀、阻火闸门和火星熄灭器等。

1.安全液封

安全液封是一种湿式阻火装置，通常安装在压力低于0.02 MPa的可燃气体管道和生产设备之间，以及绝对禁止倒流的气体管路中。安全液封有开敞式和封闭式两种（见图3-1和图3-2），液封的介质按实际需要有所不同。

图3-1　开敞式安全液封

1—外壳；2—进气管；3—安全管；4—验水栓；5—气体出口

图3-2　封闭式安全液封

1—进气管；2—单向阀；3—爆破片；4—气体出口；5—验水栓

安全液封的基本阻火原理是：由于液体封在进、出气管之间，在液封两侧的任一侧着火，火焰将在液封处熄灭，从而阻止了火势蔓延。液封内的液位应根据生产设备内的压力保特一定的高度，以保证其可靠性。因此，运行要经常查液位高度，在寒冷地区，应通入水蒸气或注入防冻液，以防止液封冻结。

2.水封井

水封井通常设在有可燃气体、易燃液体蒸气或油污的污水管网上，用以防止燃烧或爆炸沿污水管网蔓延扩散。水封井的阻火原理与安全液封相同，是安全液封的一种，其结构如图3-3所示。水封井的水位高度不宜小于250 mm。

图3-3　水封井

1—污水进口；2—井盖；3—污水出口；4—溢水槽

3.阻火器

阻火器是利用管子直径或流通孔隙减小到某一程度，火焰就不能蔓延的原理制成的，其阻火层由能通过气体或蒸气的许多细小孔道的固体材料所构成，火焰气流入阻火层时被分隔成许多细小的火焰流，由于散热作用和器壁效应而被熄灭。

阻火器常用在容易引起火灾爆炸的高热设备和输送可燃液体、易燃液体蒸气的管线之中以及可燃气体、易燃液体的容器及管道、设备的放空末端。

阻火器有金属网阻火器、波纹金属片阻火器、砾石阻火器等多种形式。金属网阻火器的构造见图3-4。它是用单层或多层具有一定孔径的金属网把空间分隔许多小孔隙，由铜丝或钢丝制成。波纹金属片阻火器是由交叠放置的波纹金属片组成的有正三角形孔隙的方形阻火器，或将一条波纹带与一条扁平带绕在一个芯子上，组成圆形阻火器，如图3-5所示。砾石阻火器是用砂粒、卵石、玻璃球或铁屑等作为充填料的，其阻火效果比金属网阻火器更好。如金属网阻火器阻止二硫化碳火焰比较困难，而采用直径为3～4mm砾石，在直径为150 mm的管内，砾石层厚度为200 mm可阻止二硫化碳的火焰。其结构如图3-6所示。

图3-4　金属网阻火器

1—壳体；2—金属网；3—垫圈；4—上盖；5—进口；6—出口

图3-5　波纹金属片阻火器

1—上盖；2—出口；3—轴芯；4—波纹金属片；5—外壳；6—下盖；7—进口

图3-6　砾石阻火器

1—壳体；2—下盖；3—上盖；4—网格；5—砂粒；6—进口；7—出口

影响阻火器效能的主要因素是阻火器的厚度及其孔隙或通道的大小。各式阻火器的内径大小及外壳高度是由连接阻火器的管道直径来决定的，阻火的内径通常取连接阻火器管道直径的四倍。不同类型的阻火器，其性能和适用范围各不相同，如表3-16所示。

表3-16　不同类型阻火器性能的比较

4.阻火闸门

阻火闸门是为防止火焰沿通风管道或生产管道蔓延而设置的阻火装置。正常条件下，阻火闸门处于开启状态，一旦温度升高使闸门上的易熔金属元件熔化时，闸门便自动关闭，低熔点合金一般采用铅、锡、镉、汞等金属制成，也可用赛璐珞、尼龙等塑料材料制成，以其受热后失去强度的温度作为阻火闸门的控制温度。跌落式自动阻火闸门则是在易熔元件熔断后，闸板在自身重力作用下自动跌落而将管道封闭，其结构如图3-7所示。手控阻火闸门多安装在操作岗位附近，以便于控制。

图3-7　阻火闸门示意

1—闸板；2—易熔元件

5.火星熄灭器

火星熄灭器又称防火帽，通常安装在能产生火星的设备的排空系统，以防止飞出的火星引燃周围的易燃易爆介质。火星熄灭器可分为涡流式火熄灭器、带有防火阀的火星熄灭器和烟囱用火星熄灭器等类型，其阻火原理及火星熄灭器的方式如下。

①将带有火星的烟气从小容积引入大容积，使其流速减慢，火星颗粒沉降下来而不从排道飞出。(www.xing528.com)

②设置障碍，改变烟气流动方向，增加火星的流程，使其沉降或熄灭。

③设置格网或叶轮，将较大的火星挡住或分散，以加速火星的熄灭。

④在烟道内喷水或水蒸气，使火星熄灭。

6.单向阀

单向阀又称止逆阀或止回阀。它的作用是仅允许流体（气体或液体）向一个方向流动，遇到倒流时即自行关闭，从而避免在燃气或燃油系统中发生液体倒流，或高压窜入低压造成容器管道的爆裂，或发生回火时火焰倒吸和蔓延等事故在工业生产上，通常在系统中流体的进口和出口之间、与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置单向阀。生产用的单向阀有升降式、摇板式、球式等几种。

【能力提升训练】

结合所学知识，通过查阅文献、上网等方式，分析感温火灾探测器和感烟火灾探测器分别适用于哪些场所？

【归纳总结提高】

1.根据火灾探测器探测火灾的原理，可将其分为（）、（）、（）、（）和（）等几种类型。

2.常见的防火控制和隔绝装置有（）、（）、（）、（）、（）和（）几种。

3.火灾报警控制器按用途不同可分为（）、（）和（）3种基本类型。

4.简述安全液封的基本阻火原理。

5.简述阻火器的工作原理。

6.影响阻火器效能的主要因素是（）。

A.阻火器的厚度

B.阻火器的厚度及其孔隙或通道的大小

C.阻火器的孔隙或通道的大小

D.阻火器的长度

7.阻火器有（）、（）、（）等多种形式。

8.阻火闸门是为防止火焰沿（）蔓延而设置的阻火装置。

A.窗户　　　　　B.走廊　　　　　C.房间　　　　D.通风管道或生产管道

9.简述火星熄灭器的阻火原理。