氢气阻火器设计制造

氢气阻火器设计制造设计、制造必须具有充足的试验数据证明它能阻止爆轰火焰通过。同时还要经过安全部门的批准方可生产不能未经试验就自行生产这很不安全。由于氢气是一种非常危险而极易燃烧的气体一旦由于外界火花串入或发生回火而引起爆炸所造成的后果很难设想因此在选用氢气阻火器时必须持慎重态度否则会造成隐患。
定期加强对氢气阻火器的维护也不能忽视时间过长芯件腐蚀起不到阻火作用。只有在制氢装置氢气的各个排出口合理、正确的安装氢气阻火器才能在着火时防止火灾的扩大。
总之氢气阻火器一定要根据现场的实际情况，进行正确的设计和合理选用只有如此才能发挥其作用。
1、一类是用于大型氢气管道的阻火器。这种阻火器采用法兰连接按管道的内径来命名规格：DN15、DN20、DN25、DN40、DN50、DN80、DNl00、DNl50、DN200、DN250等几种规格。主要应用与制氢装置在氢气排入大气的管路上如：制氢装置氢气水封放空管路上设置的阻火器；氢气储罐排空管路上设置的阻火器。
2、第二类是用于氢气瓶的阻火器。
按照阻火器的阻火构件的类型一般分为三类


1、氢气阻火器设计制造填料式阻火器
填料式阻火器也称作砾石阻火器是用砂粒、卵石、玻璃球或铁屑等作为填料将器内空间分隔成许多小孔隙。在直径为150mm的管内，直径为6～7mm的砾石层，其厚度为250--350mm时即可防止氢气火焰的蔓延。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径要保证填料不致漏出。填料粒度的选择一般要使填料在横截面内的缝隙尺寸不大于1.5mm。这将使传播速度在0.5m／s以下的可燃性气体火焰被熄灭的安全系数提高1倍。
为了防止通过阻火器的氢气流中含有的机械杂质堵塞填料之间狭窄的缝隙氢气阻火器内正对氢气的入口，设置由l、2构成的档板以保证填料之间的缝隙畅通无阻。填料式阻火器结构简单制造方便使用于制氢装置事故排气口。由于制氢装置采用电解水制取温度较高排除的氢气携带大量水蒸气，在北方地区加装伴热装置防止冬季结冰堵塞排气孔道造成氢气系统压力不平衡使液位不平衡氢氧混合产生爆炸危险。


2、氢气阻火器设计制造金属网阻火器
金属网氢气阻火器是用若干层具有一定孔径的金属网把空间分成许多小孔隙阻火网以直径为0.4mm的铜丝或钢丝制成，网孔一般为210～250孔／cm2这种阻火器制造简单、气体阻力小，但阻火构件的机械强度差致使其安全可靠性不够用于小流量的氢气排放口。
氢气阻火器工作原理
在制氢装置设置氢气阻火器其作用是防止外部火焰窜入由氢气的设备、管路、容器，从而阻止氢气及混合气体在以上设备中发生燃烧或爆炸阻火器的原理是基于传热作用和基于器壁效应。
1、传热作用
燃烧所需的必要条件之一就是要达到一定的温度(即着火点)低于着火点燃烧就会停止。依照这一原理，只要将燃烧物质的温度降到其着火点以下从而阻止火焰蔓延。
2、器壁效应
燃烧与爆炸并不是分子间直接反应而是受外来能量的激发，分子键遭到破坏，产生活化分子又分裂为寿命短但却很活泼的自由基，自由基与其它分子相撞生成新的产物，同时也产生新的自由基再继续与其它分子发生反应。当燃烧的可燃气通过阻火元件的狭窄通道时自由基与通道壁的碰撞凡率增大参加反应的自由基减少。当阻火器的通道窄到一定程度时自由基与通道壁的碰撞占主导地位，由于自由基数量急剧减少反应不能继续进行也即燃烧反应不能通过阻火器继续传播。
3、波纹金属片阻火器
波纹型氢气阻火器由芯件和壳体两部分组成。
1、芯件部分是它的核心由两层超薄的316不锈钢带制成，一层钢带被压成波形另一层为平面钢带将两种钢带组成间隔围绕其与圆心轴缠绕而成由无数个断面为三角形的直流流到组合而成。
2、在芯件内部有一个支架用来增强芯件的结合强度避免芯件在阻燃过程中被介质产生的爆炸压力冲散。
3、工作原理：根据不同的可燃气体的燃烧特性，及其火焰不能通过的大实验安全间隙(Maximum Experimental Safe Gap，简称"MESG")或"临界孔径"制作。阻火器是由数量很多的三角单元组成三角形的高度被设计成小于MESG以确保安全。但火焰穿越小单元时其前沿和阻火器内部发生能量交换而火焰前未燃烧气体温度低于自燃点。三角形单元尺寸愈小其内壁对火焰前沿侧面影响愈大同时降温率越高。由于火焰前沿在三角形通道中移动时流体具有一定的线速度所以阻火器的三角形通道需设计成一定的长度(即火焰前沿速度愈大三角形通道就越长）。
4、氢气阻火器设计制造波形金属片氢气阻火器是一种干性、被动、且无任何操作费用的阻火设备，在氢气装置应正确选用、安装、操作。


氢气阻火器的测试要求
1、阻火器的性能是否能达到预期的效果起到阻火的作用必须对阻火器进行测试。
2、阻火器除具备有一定的机械强度外，还有经过阻爆和耐烧的试验应达到试验标准的要求。
3、阻火器根据使用的目的可以同时具有阻爆性能和耐烧性能也可以只具有阻爆性能或耐烧性能。因此阻火器的阻爆性能和耐烧性能是对阻火器进行测试鉴定的主要项目若没有进行过这种测试鉴定的阻火器是不能使用的。


5、氢气阻火器设计制造氢气阻火器的选择
1、所选用的阻火器其安全阻火速度应大于安装位置可能达到的火焰传播速度：
2、在寒冷地区使用的阻火器应选用部分或整体带加热套的壳体也可采用其他伴热方式；
3、安装于管端的阻火器当公称直径小于DN50mm时宜采用螺纹连接，当公称直径大于或等于DN50mm时应采用法兰连接。
4、安装于管路中部的阻火器应采用法兰连接。
5、储罐之间气相连通管路各支管上的阻火器应选用阻爆轰型。