
在深入探讨这个话题之前,我们必须首先了解什么是“火”,以及它是如何在船上发生的。火是一种化学过程,其中物质与空气中的氧气发生化学结合,产生热、光、烟、和/或燃烧。图中三角形说明了点燃火需要的三个元素:热、燃料和氧化剂(通常为氧气)。当这三种元素以正确的混合物存在并结合时,火灾自然发生。可以通过移除“火三角形”中的任何一个元素来防止或扑灭火,最简单方法是用毯子盖住或在上面撒沙子/水。这些方法通常会切断空气供应,从而使火失去氧气。

●为什么要使用阻火器?
携带和运输大量易燃液体或气体的最大危险之一是点燃蒸汽,导致火灾或爆炸。每当氧气与易燃气体或蒸汽接触时,总有爆炸的可能性。可燃混合物的点火将贯穿未燃烧的混合物,直到燃料被反应消耗,从而通过管道和阀门,这可能导致巨大的压力和温度积聚,最终导致爆炸。而阻火器不仅能阻止火焰传播,还能阻止明火或已经发生的爆炸的蔓延。
●什么是阻火器?
阻火器是安装在外壳开口或连接管上的装置,通过外壳系统提供安全性,该系统只允许气体和液体通过,不允许火焰传播,以防止火灾或爆炸。阻火器可用于多种用途,包括:阻止明火蔓延、限制已经发生的爆炸的蔓延、防止潜在爆炸性混合物着火、将火势限制在控制范围内、阻止以亚音速(低于声速)传播的火焰传播。
阻火器的概念由汉弗莱·戴维(HumphryDavy)在1815年首次提出,不久之后,它就成为所有行业的基本消防设备。船上阻火器主要部件如下图:

●阻火器工作原理
阻火器由一个火焰过滤器和一个外壳组成。当燃料和空气燃烧时,火焰向不可燃混合物移动,不可燃混合物的膨胀体积随后被燃烧混合物压缩,从而加速火焰。当火焰通过阻火器时,热耗散在边界层中发生,与宽度相比,热耗散转移到表面间隙长度,然后火焰通过冷却到其点火温度以下而熄灭。

●阻火器的构造
典型的阻火器由轭架或外壳、与管道或设备的连接以及元件组成。大多数滤芯式结构使用小型过滤器,防止火焰传播并灭火。穿过管道的火焰被分解成越来越小的元素,并被冷却,直到火焰自行熄灭。过滤器通常由编织金属丝网、卷曲金属带或烧结材料组成,这些材料会阻碍流动,从而产生压降。元件外壳和阻火器外壳可以是整体的,也可以是单独的。当它们是整体时,通常使用带有法兰或螺纹端连接的紧固件将它们固定在一起。
●阻火器的类型
根据安装位置,阻火器可分为三种类型:ofLineType、In-LineType和PreVolumeType。
ofLineType:用于防止大气火灾进入外壳。通常用于燃烧以爆燃形式通过气体或表面传播的情况,由亚音速的热传递驱动。在容器或管道末端安装阻火器不是为了防止火焰流出,而是为了防止火焰进入容器。对于这些设备,除了倒置安装之外,可以推荐任何形式的安装,因为它可能会由于捕获多余的热量而导致回火。由于它们在室外暴露在各种恶劣条件下,如雨雪,因此它们应该以常规和垂直方向安装一个防雨罩。当可能/潜在火源位于容器外部,且主要位于燃料/储罐的通风系统内部时,可使用这些装置。
In-LineType:安装在管道之间,以保护下游设备,并可以阻止可能随气流传播的火焰传递。应使用双向阻火器,以防火焰从任何一个方向传播,防止火焰向另一个方向传播。In-LineType可进一步分为两种类型:直列爆燃型和直列爆轰型。直列爆燃型用于受限火焰投射,其中点火源和阻火器位置之间的距离不应超过管道长度/管道直径比,因为这是阻火器获得批准的距离。直列爆轰型是一种以超音速传播的爆炸,因为它需要通过波前面的冲击波压缩气体。
PreVolumeType:当潜在火源位于管道内且管道内有较大横截面积时,这些类型用于阻止火灾从一个储罐蔓延到另一个储罐。它们必须非常小心地设计和制造,如果火焰开始燃烧,尽管速度可能较慢,但产生的压力和热量非常高。