Огнепреградители (пламегасители): виды, устройство, принцип действия, испытания

Огнепреградители, пламяпреградители и огневые предохранители применяются в качестве противопожарного оборудования на вертикальных резервуарах для хранения взрывоопасных нефтепродуктов.

Данное оборудование является первой ступенью противопожарной безопасности, которое способствует защите резервуаров и хранимого продукта от взрыва и пожара. Основное назначение огнепреградителей различного типа — это предотвращение попадания искры или пламени в газовое пространство емкости и возникновения пожароопасных ситуаций.

Что такое пламегаситель?

Пламегаситель – это один из видов резонаторов, его задачей является принимать и обрабатывать отработавшие газы из двигателя, охлаждать и замедлять их. Пламегаситель устанавливается сразу после приемной трубы глушителя, на том же месте, где обычно находится катализатор (каталитические нейтрализатор). Этот элемент выхлопной системы автомобиля работает в исключительно жестких условиях, что обуславливает особенности его конструкции.

Пламегаситель – это труба небольшого диаметра с перфорацией, которая заключена в прочный (стальной) корпус. Между перфорированной трубой и корпусом находится жароустойчивый материал, поглощающий звуковые волны и вибрацию. Торцы пламегасителя завариваются, устройство имеет вход и выход, это необходимо учитывать, чтобы правильно установить его. В качестве поглощающего материала, как правило, используют различные виды минеральной ваты. Более совершенной считается конструкция пламегасителя с диффузорами (воронками) вместо обычной перфорации, с их помощью температура газовой струи снижается более эффективно. Иногда устройство может устанавливаться не на приемной трубе или магистрали, а прямо в блоке выпускного коллектора. Это пламегаситель коллекторный.

Схема пламегасителя

Не совсем понятна этиология названия этой детали. Почему именно «пламегаситель»? В английском языке пламегаситель обычно называют «резонатором», «передним или предварительным глушителем».

Температура выхлопа, истекающего из камеры сгорания двигателя, исключительно высокая, кроме этого, газы движутся с большой скоростью. Пламегаситель должен принять их, охладить, уменьшить скорость, а также смешать потоки, исходящие из разных цилиндров. Кроме внутренних, на этот узел воздействуют и внешние нагрузки, и они также весьма серьезны: постоянная вибрация от работающего двигателя, а также адский солевой раствор, который зимой постоянно заливает раскаленный пламегаситель.

Поэтому материал, из которого изготовлен пламегаситель, должен выдерживать высокую температуру (и ее перепады), а также воздействия агрессивной среды. Обычно для этой детали автомобиля используют жаропрочную нержавеющую сталь.

Существует несколько видов пламегасителей:

• Активный. Это однослойное устройство, для уменьшения вибрации используются синтетические волокна или минеральная вата. Недостатком подобных пламегасителей является их небольшая долговечность – наполнитель просто выгорает от высоких температур. Однако пока они работают, со своей задачей такие пламегасители справляются неплохо.
• Реактивные. Работа их основана на отражении звуковых волн. Подобные изделия хороши своей долговечностью.

Это интересно: Противопожарные водяные завесы, их виды и нормы проектирования

Установка пламегасителя

Если мы говорим о замене катализатора, то главная причина почему его меняют на пламегаситель, а не вваривают простую трубу нужного диаметра в месте, где установлен данный элемент выхлопной системы, состоит в том, что при установке простой трубы значительно увеличится вибрация автомобиля и возрастет шум при работе двигателя. Также температура выхлопных газов будет распределяться на другие элементы системы, что приведет к быстрому износу ее составляющих.

При установке пламегасителя необходимо обратить внимание на следующие моменты:

• Как установлен отслуживший катализатор или пламегаситель? Крепится ли он на болтах, на хомутах или намертво приварен к трубе? Если крепление производится болтами или хомутами, то на фланцах обязательно должны быть заменены прокладки. Если же элемент просто приварен к трубе, то его необходимо срезать и доверить операцию по привариванию новой детали проверенным специалистам. Собственноручно этого лучше не делать, если вы сварщик-любитель, здесь нужен опыт.
• Система должна быть полностью герметична и хорошо закреплена, поэтому после выполненных работ по установке, швы и соединения лучше замазать специальным герметиком.
• Нельзя затягивать элементы трубы слишком сильно, это может повлечь за собой деформацию линии глушителя и выдавливание прокладок.
• Если устанавливать пламегаситель вместо катализатора, то лучше устанавливать коллекторный, который специально предназначен для установки рядом с выхлопным коллектором, где обычно и стоят катализаторы.
• Также следует обратить внимание на двигатель автомобиля. Если объем цилиндров превышает 2 литра, то на такой автомобиль нельзя устанавливать универсальный пламегаситель, подойдет либо штатный, конкретно для марки и технических характеристик этого авто, либо самодельный.
• На автомобилях с лямбда-зондом (датчиком для измерения процентного количества кислорода в отработанных газах) необходимо обратить внимание на место куда установлен датчик, если он установлен только в выпускном коллеторе, то проблем с ним не будет, но если датчик установлен после катализатора, после замены на пламегаситель, необходимо будет произвести модификацию в блоке электронного управления или установить обманный элемент перед датчиком.
  

Мы разобрали основные моменты, преимущества и недостатки данного элемента выхлопной системы. Исходя из этого каждый водитель сам может принять решение в свою пользу и в пользу своего кармана, либо в пользу окружающей среды и общественности. Пламегаситель действительно отлично справляется с той работой, для которой он создан, но не имеет свойств катализатора. Выбор за вами.

Как работает пламегаситель и какое устройство имеет?

Устройствопламегасителя такое же, как у резонатора. Внутри расположены уловители, задачакоторых — уменьшение температуры газовой струи. Корпус изделия двухслойный.Пространство между слоями заполняется специальным наполнителем, обладающимдостаточной стойкостью к повышенным температурам. Конструкция глушит характерныезвенящие звуки. Звуковые волны поглощаются специальным материалом, размещённымвнутри системы.

Приизготовлении элемента применяется металл высокого качества с хорошейустойчивостью к коррозийным процессам. На корпус пламегасителя не могутвоздействовать ни химические реагенты, ни соль, ни влага и грязь. Приизготовлении некоторых моделей применяют алюминий, что значительно повышаетсрок службы изделия. Такие компоненты стоят дороже.

Некоторыеавтолюбители используют самодельные устройства, выдолбив заводскую начинку иустановив собственную систему. Самый незамысловатый вариант устройства таков:металлическая труба с большим количеством просверленных в ней отверстий. Вовнутренней части пламегасителя несколько перегородок, задачей которых являетсягашение скорости потока раскаленного газа. Корпус заварен с обеих сторон, естьлишь 2 отверстия — для входа и выхода газов.

Установкаприбора производится по определенному алгоритму. Его размер зависит от объемасилового агрегата и силы выхлопного потока. Если выбрать не подходящий поразмеру гаситель, есть риск не получить никакого результата.

Можно ли выбить катализатор и не ставить пламегаситель?

Собственно тема давно раскрыта – КОНЕЧНО, МОЖНО. Однако как обычно существуют несколько минусов, с которыми вы столкнетесь.

• Повышение звука выхлопа. Нет, не думайте, что ваш двигатель будет реветь как спортивный болид, катализатор (как собственно и пламегаситель) глушит всего от 5 до 7% звуковой волны. То есть шуметь будет, но не сильно. Однако если вы придирчивый водитель, то будет реально надоедать.
• Снижение ресурса всего глушителя в целом. Почему? Да все просто – католический нейтрализатор (так же и пламегаситель) задерживают горячие газы, остужая их. Дальше газы проходят намного холоднее, то есть металл всего оставшегося глушителя «не пригорает». Если вы не хотите ставить ни тот, ни другой элемент. То это значит, что вы просто переводите горячие газы дальше по «трубе». То есть вполне вероятно, что резонаторы, места соединения глушителя, будут «гореть» намного быстрее.

Собственно уже по этим причинам стоит поставить пламегаситель, если вы выбиваете свой фильтр, его придумали не просто так.

Плюсы и минусы пламегасителя

Сначалао плюсах:

• Удаление старого и установка нового устройства не будет для автовладельца слишком затратной процедурой.
• Компонент не требователен к качеству топлива. Учитывая качество бензина на наших заправках, это большое преимущество.
• Установка катализатора приводит к потере мощности мотора, поскольку многочисленные соты создают серьезное сопротивление движению газов. При устранении катализатора и установке гасителя газы уже не встречают на пути препятствий и выходят напрямую.
• Мотору с пламегасителем проще работать. Но сбои в его работе все же случаются из-за некорректной прошивки ЭБУ. Если прошивку провести правильно, система будет работать бесперебойно.

Естьи минусы. Основной — ухудшения в экологическом плане.

Снятие катализатора приведётк увеличению выброса вредных веществ. Кроме того, при установке гасителя нужнадополнительная прошивка блока управления.

Этого не требуется только приустановке обманки. Необходимость прошивки обуславливается наличиемустановленных возле катализатора датчиков. После демонтажа катализатора ониначинают выдавать сообщение об ошибке. Это в лучшем случае, в худшем — моторпросто перестанет заводиться. После прошивки системы проблема самоустраняется. Проводитьэту процедуру лучше специалисту.

Установкаустройства гашения пламени может привести к уменьшению срока эксплуатацииглушителя. После демонтажа катализатора горячие газы начинают покидать системуболее активно, что и ведет к снижению срока службы почти всех деталей выхлопнойсистемы.

Преимущества замены

Замена дорогостоящего каталитического нейтрализатора на более дешевый пламегаситель во многом оправданна.

Можно выделить следующие плюсы:

1. Стоимость во втором случае ниже в 7-9 раз, поэтому здесь экономия налицо.
2. Катализатор снижает мощность силового агрегата, поскольку создает препятствие для прохождения выхлопных газов, из-за этого «лошадки» могут уменьшиться вплоть до 7%. С другой стороны, при замене поток выхлопа практически не встречает никакого сопротивления.
3. Отсутствие дорогостоящего фильтрующего элемента дает возможность использовать бензин с более низким октановым числом, поскольку более надежная прочная конструкция отличается устойчивостью к агрессивным техническим жидкостям.
4. Пламегаситель характеризуется прочностью, надежностью, долговечностью. Практически исключается возможность его прогорания, возникновения коррозионных очагов.

Таким образом, преимуществ замены не слишком много, зато они реально работают. Нестабильность работы силового агрегата может быть вызвана неправильными настройками электронного блока управления, поэтому необходимо при замене устройств обязательно делать новую настройку электроники.

Какой пламегаситель лучше выбрать?

При выборе устройства смотрите на его форму. Пламегасители бываютплоскими и округлыми. С круглым устройством автомобиль будет ездить бесшумно.Плоский вариант подойдет тем, кто хочет, чтобы их автомобиль при запуске моторабыло слышно даже в соседнем дворе.

Наустройстве должен быть установлен диффузор. При его наличии требования к жаропрочностииспользуемой стали снижаются. Самодельные устройства лучше не покупать. Качествостали, из которой они изготавливаются, как правило, оставляет желать лучшего.

Ещепри выборе обращайте внимание на производителя, ведь конструкции разных брендовимеют различия. Например, продукция компании Sprint характеризуется высокойустойчивостью к коррозии, что объясняется применением нержавеющей стали иалюминия. А вот компания MG-RACE делает комплектующие из качественногокремневого волокна.

Попринципу работы пламегаситель схож с катализатором, но устроен проще. Ивыглядит соответствующе. Использование пламегасителя имеет куда большедостоинств, чем недостатков, и главный плюс — дешевизна.

Различные типы пламегасителя

На данный момент, различают два основных варианта:

• Сразу за коллектором – то есть коллекторный тип, сейчас применяется очень часто, можно сказать, что стоит на 70% автомобилей.

• Магистральный – то есть стоит на трубе (грубо сказать в середине), часто применяется на турбированных двигателях. Ведь там нужно максимальное давление газа от мотора, поэтому на выпускной коллектор его часто не ставят.

Как правило, коллекторный тип, очень прост в конструкции, а вот магистральные могут быть сложнее.

Сколько служит пламегас. Плюсы и минусы устройства

Пламегасители, установленные отдельно, обычно успешно эксплуатируются в течение пяти — десяти лет. Коллекторные пламегасители работают меньше (до пяти лет), так как им приходится трудиться в самых «жарких» условиях. Срок службы этой детали автомобиля может быть еще дольше, если он сделан известной компанией из высококачественных материалов. Также необходимо учитывать и условия эксплуатации, характеристики автомобиля и механические воздействия на изделие.

Следует отметить, что чаще, чем сам пламегаситель разрушаются сварные швы и приемные трубы.

Теперь несколько слов о плюсах и минусах установки пламегасителя. Самым значительным плюсом является цена этого устройства. Ставя вместо дорогого катализатора бюджетный пламегаситель, вы сможете серьезно сэкономить. Пламегаситель менее требователен к качеству топлива, по сравнению с катализатором – это его второй безусловный плюс. Так как качество бензина на наших заправках часто оставляет желать лучшего, то это преимущество является довольно весомым. Кроме того, пламегаситель немного увеличивает мощность двигателя, так как имеет прямоточное строение (а не соты, как у катализатора).

Конечно же, есть у пламегасителя и минусы (куда же без них). Основным из них является загрязнения окружающей среды. Без катализатора все исходящие выхлопные газы без всякой очистки попадают наружу. Так что, если вас заботит чистый воздух на планете, то лучше установить новый катализатор.

Для установки пламегасителя необходима электро- или газосварка, так что сделать это самостоятельно довольно проблематично. Установка коллекторного и отдельно стоящего пламегасителя отличается, потому что в первом случае необходимо снимать выпускной коллектор. Однако вряд ли стоит экономить на этой процедуре: установка коллекторного пламегасителя стоит 6-8 тыс. рублей, а отдельно стоящего – 3-5 тыс. рублей.

Это интересно: Противопожарные двери. Классификация. История создания

Устройство классического пламегасителя

Классическим считается именно «прямой» (то есть первый) тип из нашего рейтинга. Постараюсь подробнее рассказать про его устройство:

• Берется прямая труба, в которой насверливаются отверстия (или перфорация).
• Затем делается корпус, как я указал выше желательного из двух листов железа, и «проложки» между ними. Сваривают в виде цилиндра или эллипса.
• Вставляют трубу в этот «бочонок». И прокладывают по бокам специальный, негорючий материал, обычно базальтовую вату.
• Затем заваривают верх и них бочонка, оставляя только одну трубу.

Вот собственно и все, газы заходят в трубу и через перфорацию оседают в материале. Отдавая температуру и часть звуковой волны.

Принцип действия огнепреградителя

Особенности работы огневого преградителя, устанавливаемого на резервуар с нефтепродуктами:

• Искры и пламя, проходя через каналы с малой площадью поперечного сечения, дробятся на мелкие части. Благодаря этому, температура газо-воздушного потока резко снижается.
• Во время детонационного горения узкие каналы огнепреградителя дробят фронт ударной волны.

При выборе схемы огнепреградителя учитывают конкретные эксплуатационные условия. Эффект гашения искр и пламени зависит в основном не от длины каналов, а от площади их поперечного сечения. Чем уже канал, тем быстрей осуществляется процесс гашения.Однако если существует вероятность прохождения через преградитель большого количества высокотемпературных продуктов сгорания, то на эффективность гашения начинает влиять длина каналов. В данном случае необходим преградитель с длинными каналами. При прохождении через них горячие газы снижаютсвою температуру до безопасного предела.

Показать все

Типы огнепреградителей и пламяпреградителей

• огнепреградитель ОП-АА
• огнепреградитель ОП-ААН
• пламяпреградитель ПП
• предохранитель огневой жидкостный ПОЖ
• предохранитель огневой коммуникационный ПОК

Огнепреградители ОП

Огрепреградители ОП-АА и ОП-ААН защищают газовое пространство резервуаров от проникновения внутрь искры или пламени. Огнепреграждающий элемент, расположенный в корпусе, состоит из гофрированных и плоских лент, которые задерживают тепло от огня и гасят его. Для их изготовления используется алюминий. Огнепреградитель ОП-ААН является разборным, что позволяет проводить осмотр кассеты и ее замену в случае необходимости.

Пламяпреградитель ПП

Пламяпреградители ПП являются временными огнепреградителями, которые предотвращают проникновение пламени в газовое пространство резервуаров. Крепится при помощи фланцев на монтажные патрубки; между фланцем и корпусом устанавливается прокладка, которая обеспечивает герметичность.

Огнепреграждающий элемент выполняется из плоских или гофрированных лент и может быть изготовлен из алюминия или нержавеющей стали. Установленный срок службы пламяпреградителей ПП из алюминиевых сплавов — 5 лет, из нержавеющей стали — 10 лет.

Огневые жидкостные предохранители ПОЖ

Жидкостные огневые предохранители ПОЖ используются для предотвращения возможного возгорания резервуара для хранения дизельного топлива или бензина, которое может возникнуть при выходе газа или пара в атмосферу. Они могут изготавливаться в чугунном или алюминиевом корпусе. Преграждающий элемент выполняется из алюминиевых лент, которые аккумулируют тепло пламени и гасят его.

Монтаж осуществляется на приемный трубопровод.

Коммуникационный огневой предохранитель ПОК

Огневые предохранители ПОК устанавливаются на нефтепроводы для предотвращения движения пламени по нему. Максимальное давление в трубопроводе — до 1,6 МПа.

Их конструкция более усиленная, так как движение рабочей среды происходит с высокой скоростью и при высоком давлении. Имея минимальное гидравлическое сопротивление, жидкость проходит свободно.

Огнепреграждающий элемент имеет высокую теплостойкость и огнестойкость. При прохождении пламени через пламягасящий элемент температура понижается ниже температуры вспышки рабочего продукта. За счет этого происходит угасание.

Огневые предохранители ПОК изготавливаются в климатических исполнениях У и УХЛ категории размещения 1.

Установка огнепреградителей

Они монтируются на крышу вертикальных резервуаров под дыхательным или предохранительным клапаном и крепятся к ответным фланцам при помощи болтов через прокладку. Для защиты трубопроводов под давлением до 1,6 МПа они устанавливаются на участке возможного выхода газовоздушной смеси.