阻爆轟型阻火器廣泛應用于易燃液體、蒸氣和氣體處理領(lǐng)域的防爆。人們常常認為阻爆轟型阻火器能提供全面的保護，這種誤解會導致具有潛在危險的安裝。轉(zhuǎn)變這種錯誤的認識，關(guān)鍵要理解兩種阻爆轟型阻火器穩(wěn)定和非穩(wěn)定之間的根本區(qū)別。

合理設(shè)計防爆和防護系統(tǒng)，并且遵守嚴格的操作和維護程序，應能避免在很多工藝中產(chǎn)生易燃氣體/蒸氣和空氣混合物，更不可能著火。然而，在儲罐通風和蒸氣收集系統(tǒng)中，這種風險要大得多，因此合理使用阻爆轟型阻火器是確保設(shè)備在使用壽命中安全性的最重要因素。那么什么是爆轟呢？

爆轟發(fā)生在具有長管道的開放或封閉管道系統(tǒng)，例如，通風管或蒸氣收集系統(tǒng)中。當氣體/空氣混合物在管道內(nèi)著火，燃燒混合物體積因而增加，導致其前方的未燃混合物被預先壓縮且火焰鋒隨著燃燒率的升高而加快。該過程的早期階段稱為爆燃，這時火焰速度為亞音速且壓力波遙遙領(lǐng)先于火焰鋒；通常，對于在環(huán)境條件下引發(fā)的爆炸，火焰速度小于100 m/s且壓力低于0.1MPa.g，但若轉(zhuǎn)變?yōu)楸Z，則火焰速度和壓力可分別達到 200~300m/s以及1MPa.g。由于燃燒過程進一步加快，最后火焰鋒和壓力波相遇，在“爆燃轉(zhuǎn)爆轟(DDT)”區(qū)形成高壓沖擊波，該沖擊波靠近火焰鋒前方。

圖1 管道長度對火焰速度和爆炸壓力的影響

DDT 區(qū)的另一個特征是超壓爆轟或不穩(wěn)定爆轟，其猛烈的沖擊波壓縮可帶來15 MPa.g以上的瞬時壓力以及3000m/s以上的火焰速度。這些沖擊波迅速消散，爆轟波變得穩(wěn)定，同時壓力約為2~3MPa.g，火焰速度通常為1600~2000m/s。

爆轟只會在特定的氣體/蒸氣濃度范圍內(nèi)發(fā)生，通常濃度都在所涉及材料的正常可燃范圍內(nèi)。接近稀/濃極限時，會出現(xiàn)馳振爆轟現(xiàn)象。火焰速度由于管道方向更改(彎頭等)而臨時衰減為爆燃區(qū)的速度時，也會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。這主要說明火焰鋒可通過 DDT/不穩(wěn)定爆轟區(qū)在爆燃和穩(wěn)定爆轟之間反復變化，而這是極其危險的。

穩(wěn)定爆轟只會發(fā)生在不穩(wěn)定爆轟后，強調(diào)這一點很重要。在很大程度上，穩(wěn)定和不穩(wěn)定爆轟的出現(xiàn)取決于管道直徑、管道配置、管道類型，例如，滑順焊接、帶法蘭接頭的粗焊接、氣體/蒸氣類型、空氣中的氣體/蒸氣濃度、工作溫度和工作壓力。只有在帶化學計量試驗氣體的受控實驗室條件下，才有可能預測出現(xiàn)這些現(xiàn)象的位置。在工藝裝置中，處理氣體/蒸氣(濃度接近可燃性稀/濃極限且位于包含無數(shù)彎頭、閥門等的管道中)的可能性比標準試驗氣體(丙烷、乙烯或氫氣)高。這些因素會影響防爆措施(尤其是阻爆轟型阻火器)的應用。