目前，火焰原子吸收光谱仪采用的燃烧器，以常见的单缝（长100mm，宽0.5-0.8mm左右）乙炔-空气燃烧器为主。空气与乙炔气在雾化室预混完成，然后通过燃烧器缝隙并燃烧。跟笑气-乙炔比起来，空气-乙炔气算是相对安全一些，但对仪器操作和维护不当，仍存有潜在的危险。部分具体表现便是所谓的“回火”甚至爆炸，本人就曾经在维护一台原子吸收时碰到过回火现象。在此对常见的火焰原吸回火现象进行简单分析。
1燃烧速度和行程速度
1.1行程速度：是指火焰气体（燃气与助燃气的预混物）从燃烧器缝隙流出，单位时间内所走的距离。因此行程速度指的是气体流速，而非气体流量，单位通常为cm/S。因此可以看出，行程速度与气体流量和燃烧器缝隙形状及面积大小有关。
值得注意的是，行程速度的数值并非不变的。气体流量的调整、燃烧器缝隙形状的改变（被杂质堵了，或者清洗时候用硬物而非硬纸片挫伤缝隙）、气体管路堵了或漏了，都会引起行程速度的改变。
1.2 燃烧速度：是指火焰点燃后，单位内气体燃烧传播的距离。燃烧速度跟燃烧气体的种类和组成比例有关。
图1 各种火焰气体（组合）的燃烧速度，可以看到笑气-乙炔＞空气-乙炔＞空气-丙烷
1.3 燃烧速度与行程速度之间的关系
当燃烧速度远小于行程速度时，无法点燃火焰，火焰会被过快的气流吹灭
当燃烧速度≤行程速度时，火焰能够稳定燃烧
当燃烧速度＞行程速度时，从燃烧器缝隙喷出的燃烧气体速度比不上火焰的速度，火焰倒着往雾化室里烧，这就形成了回火，甚至可能引发爆炸
注：氧化亚氮-乙炔燃烧头使用独特的燃烧头（缝隙长度比空气-乙炔燃烧头短，一般为5cm）。因为氧化亚氮-乙炔的燃烧速度快，必须保证其行程速度比空气-乙炔更 快。流量不变的情况下，燃烧头缝隙越短，行程速度越快。这样可以不发生回火
2 引发回火的具体原因：既然当燃烧速度＞行程速度时，会引起回火。那么一般引起就是因为燃烧速度过快，或者行程速度过慢。
2.1 燃烧速度过快：燃烧速度跟燃烧气体组成有关
2.1.1有燃烧速度一般的比如空气-丙烷（液化天然气）火焰，在家做饭和用过火焰分光光度计的人都知道，这是一种比较安全的火焰，不容易产生回火。
2.1.2有燃烧速度中等的比如空气-乙炔火焰，这个时候就需要注意安全了，因为燃烧速度比较快。
2.1.3还有燃烧速度很快的比如笑气-乙炔火焰，燃烧速度很快以至于需要用空气-乙炔火焰过度才不会发生回火。
2.1.4燃烧速度最快的乙炔-氧气火焰，则不能用我们常用的预混型雾化室，因为火焰会在点燃的一瞬间窜回雾化室。
图2 打个生活上的比方，手上有只卷烟点着了，不会很快烧回到手上因为燃烧速度慢。但如果是点着一根鞭炮上的引信，那可能就零点几秒就烧回到手上了
2.2 行程速度过慢：因为从气体流量计过来的总流量是恒定的，因此任何一处的漏气，都会造成通过燃烧头气体流量减少，从而造成燃烧头缝隙处的燃烧气体行程速度 过慢。一个燃烧头和燃烧室，带接口或缝隙的地方主要有：1、燃气和助燃气接口 2、废液管（水封）3、燃烧头缝隙 4、雾化器与雾化室连接的o型圈处，这些都是有 可能的地方，
图3 雾化室和燃烧头有可能接触大气的地方：助燃气、废液、燃烧头缝隙
2.2.1本人亲历过的一次回火。原因是管路老化，与雾化室接口处龟裂，供气不足，造成燃烧器缝隙出口的行程速度赶不上燃烧速度，于是形成回火。
2.2.2水封失效，部分燃烧气体从废液管漏出，造成燃烧器缝隙处燃烧气体行程速度过慢。（注：当还没点火时水封就失效，那也就无法点着火了）
2.2.3燃烧头缝隙的面积被人为扩大了（比如被硬物挫伤），因为行程速度与缝隙的面积成反比，这也可能造成行程速度过慢。一般说这种情况比较少见，现在的燃烧头 很多都是一体式的，而且厂家基本会提供清洁用的硬纸片，工程师也会交代用酸浸泡且不要用硬物损坏燃烧头缝隙）
2.2.4 O型密封圈坏了，此处会造成气体分流，也会引起缝隙处行程过慢。本人经历的那次回火，将密封圈也一并烧坏了。如果在后来更换管路的同时，却没有更换密封 圈，下次开机时仍然会产生回火
2.2.5开气或者关气的时候顺序不对。例如关气的时候先关空气，那么总流量必然减少，缝隙处的行程速度大大下降，火焰就容易烧回来了。
图4 左边即为国产原吸常见的浮子流量计
图5 瓦里安原子吸收的电子流量计，和安捷伦液相用的比例阀一样，流量通过电磁阀开合来进行控制
2.3 比较特殊的原因：燃烧头缝隙被杂质堵塞，燃烧头温度过高或带火星的杂质掉进雾化室会引燃里面的燃烧气。本人没有见过和听过此类案例，因为燃烧头一般定期用纸片或浸泡清洗，而且燃烧头堵了火焰会比较容易观察到异常。但网上有谈过此类异常。
3 应对回火的措施，以瓦里安（安捷伦）的原子吸收为例
图6 瓦里安原子吸收的安全措施
3.1 水封（液封盒）：大家可能第一个想到的就是水封了，防止燃烧气体走废液管漏出而引起回火。
3.1.1水封也分两种。一种是没有专门的液封盒，仅在废液管存放一些水，然后在有水的地方打个环形结，目前可能就一些比较老型号的原吸才用这种方式。 3.1.2 带液封盒和液位感应器的：一旦水封失效，液位感应器会关闭，同时会关闭关联的燃烧气体电磁阀，自然也就烧不起来了。
图7 带液封盒的雾化室构造图
3.2火焰监测器：这个大家应该也都在仪器上看到过，火焰消失后自动切断燃烧气体电磁阀
3.3 泄压塞：即便回火到了雾化室，能及时爆开，以免更大的爆炸发生
3.4 其他：乙炔钢瓶止回阀、正确的开关气体阀门顺序、电子流量计等
应助工程师
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