技術領域

本發明為一種爆炸防護型火焰防阻器及其火焰防阻元件，該爆炸防護型火焰防阻器，其包含一圓筒狀外殼、一圓筒狀火焰防阻元件；該圓筒狀火焰防阻元件是由一圓筒狀火焰阻隔桶、一封閉型半圓球形爆炸沖擊波緩沖器及一開放型半圓球形爆炸沖擊波緩沖器所組成；該圓筒狀外殼具有兩端法蘭，可供安裝在管線上。使用時，該圓筒狀火焰防阻元件是安裝于該圓筒狀外殼的內部，使圓筒狀火焰防阻元件與圓筒狀外殼間形成一個環狀通道，并利用圓筒狀外殼的兩端法蘭安裝在管線上；氣體火焰波可以經由該圓筒狀火焰防阻元件的封閉型半圓球形爆炸沖擊波緩沖器產生激烈的轉彎、降低沖擊力，然后利用氣體的壓力通過該圓筒狀火焰防阻元件的圓筒狀火焰阻隔桶將火焰熄滅，其后，氣體再經開放型半圓球形爆炸沖擊波緩沖器產生激烈的轉彎，達成熄焰及抑制爆炸沖擊波的效果。

背景技術

近年來化工廠、電子科技大廠發生不少易燃易爆氣體外泄，引發了整座工廠氣爆。根據事故調查結果，發生氣爆原因大多為易燃易爆氣體從設備、管道或法蘭外泄，火焰發生回火現象，釀成工廠大火。市面上銷售的火焰防阻器大部分是為了排氣管道末端、桶槽排氣口或相連管道間的火焰防阻而設計，但是近年來由于全球氣候變遷，地震頻傳，連接管道的法蘭很容易受到極端氣候的影響或地震的錯動，而發生泄漏，進而引發火災或爆炸，火焰并經由管道蔓延傳遞，造成極為嚴重的生命及財務損失。本發明乃利用火焰防止的基本原理，設計開發嶄新的爆炸防護型火焰防阻器。

爆炸防護型火焰防阻器是指可以套用在容器開口處或連接在管路系統上，使得氣體可以流通經過，但是可以抑制以超音速傳遞且呈現沖擊波形式的火焰；亦即，其目的是防止爆炸沖擊波的傳遞。第一個爆炸防護型火焰防阻器是在1990年3月20日由Nicholas?Roussakis等人為了因應美國環境保護署的清靜空氣法(Clean?Air?Act)所研發的美國專利U.S.Patent?4,909,730；其后，因為產業界的需求，陸續已經有許多專利產生，如下列：

U.S.Patent?5,402,603-Robert?L.Henley，于1995年4月4日取得專利；

U.S.Patent?5,415,233——Nicholas?Roussakis&Dwight?E?Brooker，于1995年5月16日取得專利；

U.S.Patent?6,644,961——Dwight?E?Brooker于2003年11月11日取得專利；

U.S.Patent?6,699,035——Dwight?E?Brooker于2004年12月6日提出；

U.S.Patent?7,056,114——Dwight?E?Brooker于2006年6月6日提出.

火焰防阻器主要應用于爆炸性物質(combustible?material)的火焰防阻，所謂的爆炸性物質是指易燃性氣體、易燃性液體的蒸氣或可燃性液體的蒸氣，當與空氣混合后，會很容易產生燃燒反應或蔓延產生快速反應而變成爆炸。

火焰防阻器是用于阻擋火焰沖擊波傳遞的裝置，其基本作用原理有以下三種：

(1)傳熱作用

燃燒所需要的必要條件之一就是要達到著火點。氣體的溫度如果低于著火點，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。當火焰通過火焰防阻器的許多細小通道之后將變成若干細小的火焰。設計火焰防阻器內部的火焰防阻元件時，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。當燃燒的可燃性氣體通過火焰防阻元件的狹窄通道時，自由基與通道壁的碰撞機率增大，會使得參加反應的自由基減少。當火焰防阻器的通道窄到一定程度時，自由基與通道壁的碰撞變成主導地位，由于自由基數量急劇減少，反應就不能繼續進行，也即燃燒反應不能通過火焰防阻器繼續傳播。

(3)最大實驗安全間隙-MESG值