第二節防火防爆技術
考點 3：防火防爆安全裝置及技術(考頻 9 次)
(一)阻火及隔爆技術
1.工業阻火器
工業阻火器分為機械阻火器、液封和料封阻火器。工業阻火器常用于阻止爆炸初期火焰的蔓延。一些具有復合結構的機械阻火器也可阻止爆轟火焰的傳播。
工業阻火器在工業生產過程中時刻都在起作用，對流體介質的阻力較大，工業阻火器對于純氣體介質才是有效的。
2.主動式隔爆裝置和被動式隔爆裝置
主動式、被動式隔爆裝置是靠裝置某一元件的動作來阻隔火焰，這與工業阻火器靠本身的物理特性來阻火是不同的。只是在爆炸發生時才起作用，因此它們在不動作時對流體介質的阻力小，有些隔爆裝置甚至不會產生任何壓力損失。對氣體中含有雜質(如粉塵、易凝物等)的輸送管道，應當選用主動式、被動式隔爆裝置為宜。
主動式(監控式)隔爆裝置由一靈敏的傳感器探測爆炸信號，經放大后輸出給執行機構，控制隔爆裝置噴灑抑爆劑或關閉閥門，從而阻隔爆炸火焰的傳播。
被動式隔爆裝置主要有自動斷路閥、管道換向隔爆等形式，是由爆炸波推動隔爆裝置的閥門或閘門來阻隔火焰。
3.化學抑制防爆(簡稱化學抑爆、抑制防爆)裝置
化學抑爆是在火焰傳播顯著加速的初期通過噴灑抑爆劑來抑制爆炸的作用范圍及猛烈程度的一種防爆技術。它可用于裝有氣相氧化劑中可能發生爆燃的氣體、油霧或粉塵的任何密閉設備。
爆炸抑制系統主要由爆炸探測器、爆炸抑制器和控制器三部分組成。
化學抑爆技術可以避免有毒或易燃易爆物料以及灼熱物料、明火等竄出設備，對設備強度的要求較低。適用于泄爆易產生二次爆炸，或無法開設泄爆口的設備以及所處位置不利于泄爆的設備。常用的抑爆劑有化學粉末、水、鹵代烷和混合抑爆劑等。
(二)防爆泄壓裝置
生產系統內一旦發生爆炸或壓力驟增時，可通過防爆泄壓設施將超高壓力釋放出去，以減少巨大壓力對設備、系統的破壞或者減少事故損失。防爆泄壓裝置主要有安全閥、爆破片、泄爆設施等。
1.安全閥
安全閥的作用是為了防止設備和容器內壓力過高而爆炸，包括防止物理性爆炸(如鍋爐、蒸餾塔等的爆炸)和化學性爆炸(如乙炔發生器的乙炔受壓分解爆炸等)。安全閥在泄出氣體或蒸氣時，產生動力聲響，還可起到報警的作用。
安全閥按其結構和作用原理可分為杠桿式、彈簧式和脈沖式等。按氣體排放方式分為全封閉式、半封閉式和敞開式三種。
分類方式 | 類別 | 作用原理 | 結構特點及適用范圍 |
按整體結構 及加載方式分 | 杠桿式 | 利用加載機構(重 錘和杠桿)來平衡介質作用在閥瓣上的力
| 加載機構中重錘質量和位置的變化可以獲得較大的開啟或關閉力，調整容易而且較正確 |
所加載不因閥瓣的升高而增加 | |||
加載機構對振動敏感，常因振動產生泄漏 | |||
結構簡單但笨重，限于中、低壓系統 | |||
適于溫度較高的系統 | |||
不適于持續運行的系統 | |||
彈簧式 | 利用壓縮彈簧的力來平衡介質作用在閥瓣上的力 | 通過調整螺母來調整彈簧壓縮量，從而按需要來校正安全閥的開啟壓力 | |
彈簧力隨閥的開啟高度而變化，不利于閥的迅速開啟 | |||
結構緊湊，靈敏度較高，安裝位置無嚴格限制，應用廣泛 | |||
對振動的敏感性小，可用于移動式的壓力容器 | |||
長期高溫會影響彈簧力，不適用于高溫系統 | |||
脈沖式 | 通過輔閥上的加載機動作產生的脈沖作用帶動主閥動作 | 結構復雜，通常只適用于安全泄放量很大的系統或者用于高壓系統 |
設置安全閥時應注意以下幾點：
(1)新裝安全閥，應有產品合格證;安裝前應由安裝單位繼續復校后加鉛封，并出具安全閥校驗報告。
(2)當安全閥的入口處裝有隔斷閥時，隔斷閥必須保持常開狀態并加鉛封。
(3)壓力容器的安全閥最好直接裝設在容器本體上。液化氣體容器上的安全閥應安裝于氣相部分，防止排出液體物料，發生事故。
(4)如安全閥用于排泄可燃氣體，直接排入大氣，則必須引至遠離明火或易燃物，而且通風良好的地方，排放管必須逐段用導線接地以消除靜電作用。如果可燃氣體的溫度高于它的自燃點，應考慮防火措施或將氣體冷卻后再排入大氣。
(5)安全閥用于泄放可燃液體時，宜將排泄管接入事故儲槽、污油罐或其他容器;用于泄放高溫油氣或易燃、可燃氣體等遇空氣可能立即著火的物質時，宜接入密閉系統的放空塔或事故儲槽。
(6)一般安全閥可放空，但要考慮放空口的高度及方向的安全性。室內的設備，如蒸餾塔、可燃氣體壓縮機的安全閥、放空口宜引出房頂，并高于房頂 2m 以上。
2.爆破片
爆破片(又稱防爆膜、防爆片)是一種斷裂型的安全泄壓裝置，當設備、容器及系統因某種原因壓力超標時，爆破片即被破壞，爆破片的另一個作用是，如果壓力容器的介質不潔凈、易于結晶或聚合，這些雜質或結晶體有可能堵塞安全閥，使得閥門不能按規定的壓力開啟，失去了安全閥泄壓作用，在此情況下就只得用爆破片作為泄壓裝置。此外，對于工作介質為劇毒氣體或可燃氣體(蒸氣)里含有劇毒氣體的壓力容器，其泄壓裝置應采用爆破片而不宜用安全閥，以免污染環境。因為對于安全閥來說，微量的泄漏是難免的。
爆破片的防爆效率取決于它的厚度、泄壓面積和膜片材料的選擇。爆破片一般 6～12個月更換一次。
爆破片應有足夠的泄壓面積，以保證膜片破裂時能及時泄放容器內的壓力，防止壓力迅速增加而致容器發生爆炸。一般按 1m3 容積取 0.035～0.18m2，但對氫和乙炔的設備則應大于 0.4m2。
爆破片爆破壓力的選定，一般為設備、容器及系統最高工作壓力的 1.15-1.3 倍。壓力波動幅度較大的系統，其比值還可增大。但是任何情況下，爆破片的爆破壓力均應低于系統的設計壓力。
(三)泄爆設施
有爆炸危險的廠房或廠房內有爆炸危險的部位應設置泄壓設施。
(1)泄壓設施的設置宜采用輕質屋面、輕質墻體和易于泄壓的門、窗等，應采用安全玻璃等在爆炸時不產生尖銳碎片的材料。
(2)泄壓設施的設置應避開人員密集場所和主要交通道路，并宜靠近有爆炸危險的部位。
(3)作為泄壓設施的輕質屋面板和墻體的質量不宜大于 60kg/m2。
(4)屋頂上的泄壓設施應采取防冰雪積聚的措施。
(5)廠房的泄壓面積 A 宜按下式計算，但當廠房的長徑比大于 3 時，宜將建筑劃分為長徑比不大于 3 的多個計算段，各計算段中的公共截面不得作為泄壓面積。
完成中科建安關于防火防爆安全裝置及技術的知識學習之后，希望考生們能夠將所學知識應用于實踐，不僅在中級注安的考試中有所展示，而且在未來的職業生涯中能夠有效地運用這些知識，保障工作場所的安全。祝各位考生備考過程充實，未來職業道路順遂！
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