Пламегасители

Пламегасители: описание типов, свойства и применение

Пламегасители (flame arrester) – статические предохранительные устройства, которые обеспечивают движение потока рабочей среды внутрь или между корпусами, предотвращая при этом передачу пламени. Основная функция пламегасителя – защита рабочих процессов от возможных взрывов и возгорания. Данные устройства обеспечивают безопасность технологического оборудования, которое используют для хранения, синтеза, транспортировки и переработки горючих испаряемых жидкостей и газов. Особенно актуальны огнегасители в нефтегазовой, химической, биотопливной, фармацевтической и других промышленных отраслях.

Конструкция и принцип работы пламегасителей

Производят пламепреградители из материалов, которые максимально устойчивы к воздействию агрессивных сред и коррозионным процессам. Стали для изготовления огнепреградителей имеют высокие показатели жаростойкости и жаропрочности. Они длительное время не теряют в свойствах в условиях повышенных температур, вплоть до криогенных, устойчивы к красноломкости.

Конструкция пламегасителя состоит из:

• корпус или кожух (housing) – изготавливают из прочных огнеустойчивых сталей и сплавов;
• огнегасящий элемент (flame arrester element) – внутреннее устройство, состоящее из кассеты, блока сеток, насадки с пористым или гранулированным наполнением. Диаметр огнегасящего элемента не должен превышать половины диаметра самого пламегасителя. Данный элемент не только останавливает движение пламени, но и “гасит” ударную волну при детонации, предотвращая этим выход пламени наружу;
• встроенный датчик температуры (integrated temperature sensor) – датчик внутри пламегасителя, который при заданных условиях подает сигнал для активации необходимых мер;
• штуцер (fitting) – деталь для соединения пламягасителя со штуцером трубопровода.

В целом, конструкция огнегасителя должна быть максимально герметичной и выдерживать повышенные силовые и температурные нагрузки, которые возникают в трубопроводах при быстром распространении огня под давлением.

Пламягасители крепят к отверстию корпуса чаще всего фланцевым способом, реже – электросваркой. Фланцевое крепление огнегасителей актуально для трубопроводных линий и промышленных систем с легковоспламеняющимися веществами. Сварной способ установки устройств рекомендован для участков, подверженных высоким вибрациям и ударным нагрузкам.

Классификация пламегасителей

Классификация предохранительных устройств производится в зависимости от среды, в которой они эксплуатируются. 

Основные виды огнегасителей - это:

• пламягасители для взрывоопасных химически нестабильных паров и газов, склонных к саморазложению;
• пламягасители для сероуглерода;
• пламягасители для смесей, отличных от газовоздушных или паровоздушных смесей;
• плямягасители для изоляции взрыва.

В зависимости от выполняющих функций:

• двунаправленный (bi-directional flame arrester) – пламегаситель, останавливающий передачу пламени с обеих сторон;
• дефлаграционный ПДф (deflagration flame arrester DEF) – пламегаситель, предотвращающий передачу дефлагации (быстрое горение). Может быть двух модификаций:

• концевой (end-of-line flame arrester) – пламегаситель с одной соединительной трубкой. Останавливает движущееся по трубопроводу пламя;
• встроенный (in-line flame arrester) – пламегаситель с двумя соединительными трубками. Препятствует распространению пламени с двух сторон.

• детонационный ПДт (detonation flame arrester DET) – пламегаситель, предотвращающий стабильную или нестабильную детонацию. Может быть двух модификаций: концевой детонационный пламегаситель или встроенный детонационный пламегаситель;
• стойкий (endurance flame arrester) – пламегаситель, предотвращающий передачу пламени длительного горения;
• гидравлический (hydraulic flame arrester) – пламегаситель, который разрывает поток взрывчатой смеси на отдельные пузыри в слое воды, тем самым предотвращая передачу пламени;
• объемный ОДЕФ (pre-volume flame arrester VDEF) – пламегаситель, который после возгорания от внутреннего источника, предотвращает передачу пламени из резервуара или трубопровода наружу или в соединяющий трубопровод; 

В зависимости от режима работы:

• статический (static flame arrester) – пламягаситель, предотвращающий передачу пламени искрогасящими разрядниками. Может быть двух типов:
• измеряемый (measurable type) – пламягасители, у которых искрогасящие разрядники контролируемые и могут быть технически остановлены и измерены;
• неизмеряемый (non-measurable type) – пламегасители, у которых искрогасящие разрядники не контролируемые и не могут быть технически остановлены и измерены. 
• динамический (dynamic flame arrester) – пламягасители, представляющие собой высокоскоростной вентиляционный клапан. Клапан специально спроектирован для предотвращения распространения пламени против потока. Он устойчив к дефлаграции и длительному горению.

В зависимости от класса взрывоопасности рабочей среды:

• группа взрыва IIA – более 180 мкдж*, типичный представитель - пропан;
• группа взрыва IIB - 60-180 мкдж*, типичный представитель – этилен;
• группа взрыва II C – менее 60 мкдж*, типичный представитель – ацетилен.

*энергия поджига атмосферы.