CN108379761B - 阻尼阻火器 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种阻尼阻火器，属于安全设备技术领域。包括阻火芯、支撑板、细排管、气体均布器、壳体和法兰，阻火器的两端为法兰，法兰与阻火器壳体焊接或铸造为一体结构；阻尼机构由若干细钢管构成的细排管和支撑板组成，细排管均匀分布在支撑板上，细排管通过焊接或铸造与支撑板固定于一体、并从支撑板中心向四周呈长度递减规律排列；支撑板与壳体通过铸造或焊接固定连接；气体均布器设置在阻火芯和与支撑板之间。本发明在起火和爆炸事故发生后，将爆炸冲击气体阻止在故障发生的一端，保护阻火芯不被爆炸形成的超高音速气流冲击损坏、变形，完全避免事故现场发生连环爆炸事故，使损失降低到最小。
Description
技术领域
本发明属于安全设备技术领域，特别是涉及一种阻尼阻火器。
背景技术
在国内外油田、石油加工、石油储运、油品储备油库、油气、可燃气体集输等行业里，有大量的阻火器被使用。据不完全统计，仅在我国，上述行业在用阻火器达到10万多台，每年新增阻火器15000多台。
传统阻火器的结构主要由阻火元件（常称阻火芯）、阻火器外壳及连接法兰组成。阻火芯用来阻止火焰通过；阻火器外壳用来保证可燃气体密闭流经阻火器；连接法兰用来将阻火器安装在现场管道上，或被保护的储气储油罐上。
阻火器通常安装在管道的末端，管道末端起火爆炸时，用来防止火焰传播到管道的另一端。在正常工作状态下，管道内的气体，以设计流速流过阻火器。当管道一端发生爆燃事故时，由于爆炸作用，管道内气体体积会发生剧烈膨胀，这些膨胀的气体行成的冲击波，会以超过正常流速上百倍的速度向管道两端流动，在管道内行成超高音速流动的气流，这些气流流经阻火器时，对阻火器会造成损坏、变形，使阻火器失去阻火能力，进而导致火焰穿过阻火器，使没有起火的管道一端也发生连环起火爆炸。阻火器的作用即阻火器一侧发生起火或爆炸时，阻止火焰传导到没有起火的另一侧，防止管道连环起火爆炸。
但在实际使用和大量产品试验过程中，传统阻火器中的阻火原件往往都在管道一端发生起火爆炸时，阻火器的内部阻火原件都普遍出现被爆炸产生的强烈气流冲击，从而被击穿或变形损坏，使阻火器失去阻火功能，导致管道或被保护的储气装置发生连环爆炸。这是国内外油气生产和储运领域，消防阻火方面一直面临的技术难题，由于阻火失效，发生连环起火爆炸的事故，每年都给国民经济及人民生命财产造成巨大损失。
针对现有传统阻火器存在的上述问题，运用自然界中的阻尼现象，发明一种阻尼结构阻火器，当发生起火爆燃或爆炸时，阻火器既可以阻火，同时又保证阻火芯本身不会因爆炸被损坏，保证可靠阻火以及生产安全。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种阻尼阻火器，利用阻尼原理，可以极大削弱或切断爆炸气体对阻火器的气流冲击，有效的解决阻火器被爆炸气流冲击而损坏、变形并失去阻火功能等技术问题，避免管道内起火爆炸引起连环爆炸，从而彻底突破阻火器长期面临的因爆炸击穿或变形的技术难题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明一种阻尼阻火器，包括阻火芯、阻火芯箱体、支撑板、细排管、壳体和法兰，阻火器的两端为法兰，法兰与阻火器壳体焊接或铸造为一体结构；阻尼机构由若干细钢管构成的细排管和支撑板组成，所述的细排管均匀分布在支撑板上，细排管通过焊接或铸造与支撑板固定于一体、并从支撑板中心向四周呈长度递减规律排列；所述的支撑板与壳体通过铸造或焊接固定连接；气体均布器设置在阻火芯和与支撑板之间，通过铸造或焊接固定在壳体内；所述的阻火芯被镶嵌在阻火芯箱体内，阻火芯箱体设置在顶部和底部的箱体法兰中间，通过阻火芯螺栓将箱体法兰卡紧固定；阻火芯箱体与箱体法兰之间通过阻火芯密封体实现密封。
进一步地，所述的细排管的直径范围为Φ6-20mm，细排管的横截面面积总和大于或等于阻火器公称截面积；环间相邻细排管的长度差值范围为10-100mm。
进一步地，所述的支撑板上均匀分布若干孔，孔的数量与细排管的数量相同。
进一步地，所述的阻火芯，采用不锈钢或其他金属填料或非金属填料制造。
进一步地，所述的阻火芯箱体采用非可燃耐温金属材料制造。
进一步地，所述的箱体法兰采用非可燃耐温金属材料制造。
进一步地，所述的法兰采用非可燃耐温金属材料制造。
进一步地，所述的阻火芯螺栓为碳素结构钢螺栓。
本发明的有益效果：
本发明的效果和优点是采用阻尼机构及气体均布器，除了具有其他传统阻火器的阻火功能外，还具有在起火和爆炸事故发生后，将爆炸冲击气体阻止在故障发生的一端，保护阻火芯不被爆炸形成的超高音速气流冲击损坏、变形，完全避免事故现场发生连环爆炸事故，使损失降低到最小，并且正常工作时，气体通过阻尼机构对管道内正常流动气体没有阻碍。
附图说明
图1为本发明阻尼阻火器的结构示意图。
图2为本发明阻尼阻火器用于单向安装使用的内部结构及气体流向图。
图3为本发明细排管环形分布示意图。
图中，1为阻火芯螺栓； 2为箱体法兰； 3为阻火芯密封体； 4为阻火芯箱体； 5为阻火芯； 6为气体均布器； 7为支撑板； 8为细排管； 9为壳体； 10为法兰。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述：
如图1所示，根据管道气体流向，其中的气体均布器6、支撑板7和细排管8可以分别放置在阻火芯5的两侧，也可以仅在阻火芯5单侧放置，另一侧不放置。对于双向流动的气体管道，采用双向放置结构，对于单向流动的使用场合，采用单侧放置。对于单向放置的阻尼阻火器，气体流动方向是从未放置的一端流动到放置的一端。当阻尼阻火器安装现场为螺纹连接时，阻尼阻火器两端的法兰可改为螺纹结构。
阻尼阻火器的工作原理是：本发明阻尼阻火器安装在管道或储罐上；在正常工作时，管道内气体在一定设计压力状态下，以常规设计流速，从气源的供给端，经过阻尼阻火器流动到使用现场一端。当使用现场管道一端发生燃烧或爆炸事故时，可燃气体通过阻火芯5时，阻火芯5的边缘冷却效应，将火焰熄灭，将火焰切断。保证没有发生燃烧或爆炸的管道一侧的气体不被点燃发生起火或爆炸。
如图2所示，正常状态下，可燃气体经过阻火器外部连接A端的法兰10，进入壳体9，然后通过阻火芯5，再进入另一侧壳体9，在此侧壳体9内，气体依次流经气体均布器6、细排管8和支撑板7，然后经过B端的法兰10流出。
如图3所示，细排管8均匀分布在支撑板7上，从支撑板7中心向四周呈长度递减规律排列
根据现场实际使用情况，气体通常从气源供给侧流向气体使用端，供给侧流出的气体从气源流出，这些气体都经过了脱氧等净化处理，不具备起火爆炸的要素条件。气体爆炸一般都是使用气体的端部，阻火器一般也安装在此处，防止使用端起火爆炸作用到气源供给侧的管道端。
当管道末端即使用端发生起火爆炸时，如图2所示的B端发生燃烧爆炸时，爆炸形成膨胀气体，压力会剧增到数十倍管道内供气气体的流动压力，因此，爆炸产生的冲击气体，会反向从B端向气源供给侧A端。爆炸产生的气体流动的路径是，首先经过阻火器外部10法兰进入进入阻火器壳体9，然后经过细排管8和支撑板7，再经过气体均布器6，最后穿过阻火芯5。如果没有细排管8，这些气体会直接冲击到阻火芯5上，将阻火芯5炸坏、变形，使之失去阻火功能；加设阻尼机构细排管8，高速气体流经此处，会对高速气体产生强烈阻尼作用，进而隔离了高速气体的冲击，实现本发明目的。
实施例1
细排管8的直径范围为Φ6mm，细排管8的横截面面积总和大于或等于阻火器公称截面积；环间相邻细排管8的长度差值范围为10mm。
其他结构与实施例前述相同。
实施例2
细排管8的直径范围为Φ13mm，细排管8的横截面面积总和大于或等于阻火器公称截面积；环间相邻细排管8的长度差值范围为55mm。
其他结构与实施例前述相同。
实施例3
细排管8的直径范围为Φ20mm，细排管8的横截面面积总和大于或等于阻火器公称截面积；环间相邻细排管8的长度差值范围为100mm。
其他结构与实施例前述相同。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种阻尼阻火器，包括阻火芯（5）、壳体（9）和法兰（10），阻火器的两端为所述法兰（10），所述法兰（10）与阻火器的所述壳体（9）焊接或铸造为一体结构；其特征在于：所述阻火芯（5）被镶嵌在阻火芯箱体（4）内，所述阻火芯箱体（4）设置在顶部和底部的箱体法兰（2）中间，通过阻火芯螺栓（1）将所述箱体法兰（2）卡紧固定；所述阻火芯箱体（4）与所述箱体法兰（2）之间通过阻火芯密封体（3）实现密封；阻尼机构由若干细钢管构成的细排管（8）和支撑板（7）组成，所述细排管（8）均匀分布在所述支撑板（7）上，所述细排管（8）通过焊接或铸造与所述支撑板（7）固定于一体、并从所述支撑板（7）中心向四周呈长度递减规律排列；所述的支撑板（7）与所述壳体（9）通过铸造或焊接固定连接；气体均布器（6）设置在所述阻火芯（5）和与所述支撑板（7）之间，通过铸造或焊接固定在所述壳体（9）内；
当管道末端发生起火爆炸时，爆炸产生的气体流动的路径是：首先经过阻火器端部的所述法兰（10），进入所述壳体（9），然后经过所述细排管（8）和所述支撑板（7），再经过所述气体均布器（6），最后穿过所述阻火芯（5）；
所述细排管（8）的直径范围为Φ6-20mm，所述细排管（8）的横截面面积总和大于或等于阻火器公称截面积；环间相邻所述细排管（8）的长度差值范围为10-100mm；
所述气体均布器（6）、所述支撑板（7）和所述细排管（8）分别放置在所述阻火芯（5）的两侧，或所述气体均布器（6）、所述支撑板（7）和所述细排管（8）在所述阻火芯（5）的单侧放置，另一侧不放置；
所述支撑板（7）上均匀分布若干孔，所述孔的数量与所述细排管（8）的数量相同。
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