阻火器工作原理
關于阻火器的工作原理,目前主要有兩種觀點:一是基于傳熱作用;一是基于器壁效應。
1傳熱作用
燃燒所需要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,就可以阻止火焰的蔓延。當火焰通過 阻火元件的許多細小通道之后將變成若干細小的火焰。設計阻火器內部的阻火元件時,則盡可能擴大細小火焰和通道壁的接觸面積,強化傳熱,使火焰溫度降到著火點以下,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,分子鍵遭到破壞,產生活化分子,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,生成新的產物,同時也產生新的自由基再繼續與其它分子發生反應。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幾率增大,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,由于自由基數量急劇減少,反應不能繼續進行,也即燃燒反應不能通過阻火器繼續傳播。
3 zui大實驗安全間隙—MESG值
火焰通過阻火元件的細小通道并在通道內降溫。當火焰被分割小到一定程度時,經通道移走的熱量足以將溫度降到可燃物燃點以下,使火焰熄滅。或由器壁效應解釋,當通道窄到一定程度時,自由基與管道壁的碰撞占主導地位,自由基大量減少,燃燒反應不能繼續進行。因此,把在一定條件下（0. 1 MPa ,20 ℃） 剛好能夠使火焰熄滅的通道尺寸定義為“zui大實驗安全間隙”（MESG,Maximum Experimental Safe Gap） 。阻火元件的通道尺寸是決定阻火器性能的關鍵因素,不同氣體具有不同的MESG值。因此,在選擇阻火器時, 應根據可燃氣體的組成確定其MESG值。在具體選擇時,又根據MESG值將氣體劃分為幾個等級。目前上經常采用兩類方法。一是美國全國電氣協會（NEC） 的分類法,它根據氣體的MESG值將氣體分為四個等級（A ,B ,C ,D） ;另一類是電工協會（ IEC） 的方法,它也將氣體分為四個等級（ IIC , IIB , IIA 及I） 。兩種標準劃分的各類氣體的MESG 值及測試氣體如表1所示。 表1 兩種MESG分類標準 NEC IEC MESG/ mm 測試氣體 A IIC 0. 25 乙炔 B IIC 0. 28 氫氣 C IIB 0. 65 乙烯 D IIA 0. 90 丙烯 G M I 1. 12 甲烷 這樣,在選用阻火器時,即可在設計規定使用的規范中首先查出所用可燃氣體的等級,然后根據該組氣體對應的MESG 值來選擇相應的阻火元件。
