石油气体管道阻火器试验方法

本标准适用于原油及汽油、煤油等轻质油品储罐上安装的阻火器(以下简称阻火器)阻火性能的评定和试验。       首先我们了解一下防爆阻火器的是怎么阻止气体、液体的火焰蔓延和防止回火引起爆炸的。燃烧的先决条件就是要达到着火点，当温度没有达到燃点，就不具备燃烧的环境，燃烧就会自然停止，防爆阻火器的原理就是当火焰通过时，扩大细小火焰和通过的道壁之间的接触面积，运用冷却作用，使热量损失突然增大，让环境温度迅速降低，从而达到阻止燃烧、防止蔓延的目的。阻火器都是由许多细小的通道或者是孔隙的固体材质所组成的，因为这样有利于气体的通过，并且对于这些通道或者是空隙的要求尽量要小，小到能使火焰熄灭。火焰熄灭的工作原理就是传热作用和器壁效应。

    1、石油气体管道阻火器试验方法传热作用

　由于阻火器是由许多细小的通道和空隙组成的，当火焰进入到这些细小通道的时候，就会形成很多细小的火焰流。这时通道的传热面积是很大的，火焰通过通道壁进行了热交换使温度降了下来，再降到一定温度的时候火焰自然就熄灭了。根据实验表明，每当把阻火器的材料导热性提高到460倍时，火焰的熄灭直径仅仅改变了216%，这主要说明了材质是次要的。从侧面上说就是传热作用是熄灭火焰的一种原因却不是主要原因。

    2、石油气体管道阻火器试验方法器壁效应

    燃烧与爆炸并不是分子间直接反应,而是受外来能量的激发,分子键遭到破坏,产生活化分子,活化分子又分裂为寿命短但却很活泼的自由基,自由基与其它分子相撞,生成新的产物,同时也产生新的自由基再继续与其它分子发生反应。当燃烧的可燃气通过阻火元件的狭窄通道时,自由基与通道壁的碰撞几率增大,参加反应的自由基减少。当阻火器的通道窄到一定程度时,自由基与通道壁的碰撞占主导地位,由于自由基数量急剧减少,反应不能继续进行,也即燃烧反应不能通过阻火器继续传播。

　　1石油气体管道阻火器试验方法技术要求

　　1．1阻火器的材料

　　1．1．1阻火器壳体宜用铸铁，其性能应符合GB976—67《灰铁铸件分类及技术条件》；也可用铸铝，其性能应符合JB2120—78《铝合金铸件技术条件》，还可用其他等效材料。

　　1．1．2阻火层必须选用在使用条件下耐腐蚀性的金属材料。

　　1．1．3阻火器内及连接处的垫片不得使用动物或植物纤维。

　　1．2阻火器的性能

　　1．2．1阻火器壳体应能承受不小于0．9MPa的水压，无泄漏、无裂痕或变形。

　　1．2．2阻火器应能连续阻爆试验十三次，每次都能阻火。

　　1．2．3阻火器应能经受耐烧试验1h，在此期间无回火。

　　1．3连接型式

　　1．3．1阻火器的连接型式为法兰连接或螺纹连接。

　　1．3．2阻火器的连接法兰应符合JB78—59《铸铁法兰》的规定。

　　1．3．3阻火器的连接螺纹应符合YB822—57《圆锥状管螺纹》的规定。

　　2石油气体管道阻火器试验方法试验方法

　　2．1水压试验

　　2．1．1进行水压试验时，压力应逐渐提高到规定值，不要使压力急剧地增加，并在2．1．2款规定的时间内，其压力应保持不变。

　　2．1．2阻火器壳体承受不小于0．9MPa的压力，历时不小于1min，其结果应符合1．2．1款的要求。

　　2．2阻爆试验

　　2．2．1阻爆试验装置见图1，爆炸管段和观察管段的长度均应不小于1．5m，其直径与被测阻火器公称直径相同。在爆炸管段和观察管段的末端分别设置空气出口管和试验介质入口管。

　　2．2．2点火电极应安装在爆炸管段的末端，距端面80mm。

　　2．2．3在爆炸管段和观察管段上分别安装一个检测火焰的探头，距被测阻火器法兰面的距离为100mm，以检测阻火器是否阻火。

　　2．2．4试验介质用石脑油蒸气与空气的混合气，所选用的石脑油规定为恩氏蒸馏10％点低于175℃，95％点不高于240℃的馏分，混合气体中石脑油蒸气的体积浓度应为1．9％±0．1％。

　　2．2．5将观察管段的末端用塑料膜封闭。

　　2．2．6试验介质从入口管导入，管段内的空气从出口管排出，确定管段内气体浓度的样品从出口管抽取，必须使管段内的气体浓度达到2．2．4款的要求。

　　2．2．7试验在常压下进行，用点火电极点燃试验装置内的混合气体。观察2．2．5款的塑料膜处是否有火焰出现，以判断阻火器是否阻火。

　　2．2．8试验结果必须符合1．2．2款的要求。

　　每次试验结束后，应当用空气清扫试验装置内的残余气体，然后再进行下一次试验。

　　2．3耐烧试验

　　2．3．1试验介质用石脑油蒸气与空气的混合气，其石脑油蒸气的体积浓度应为3％±0．2％。

　　2．3．2试验装置应包括能连续供给试验介质的动态配气系统。

　　2．3．3被测阻火器应竖立放置，见图2，由动态配气系统供给试验介质，在阻火器出口点燃。

　　2．3．4供气流量按下表，应使混合气体在阻火层表面燃烧。

　　2．3．5试验期间，每隔10min从被测阻火器的供气入口处抽取试验介质的样品进行分析，必须使混合气浓度达到2．

3．1石油气体管道阻火器试验方法款的要求。

　　2．3．6试验期间，每隔10min应测阻火器壳体上、中，下温度各一次。

　　2．3．7从点火后开始计时，直观检查被测阻火器有无回火，整个试验历时1h，其结果应符合1．2．3款的要求。

　　3标志及产品合格证

　　3．1标志

　　在阻火器容易看见的部位设置铭牌，表示以下内容：

　　a．名称；

　　b．型号和规格；

　　c．制造厂名或厂标；

　　d．制造日期和编号。

　　3．2产品合格证

　　每个阻火器均应附有产品合格证，注明以下内容：

　　a．名称；

　　b．型号和规格；

　　c．气体流量及压力降；

　　d．产品阻火性能；

　　e．制造厂名；

　　f．出厂日期和编号。

石油气体管道阻火器试验方法使用防爆阻火器必须遵循的原则如下：

　　一、安装前，必须先认真阅读附带的安装使用说明书，逐一检查核对标牌内容与配置内容是否*相符;

　　二、安装时，先检查是否配有保护盖，要先取掉保护盖，再行安装;安装时一定要注意器材上的流向标与介质的流向是否一致;

　　三、安装完毕，必须对防爆阻火器进行阻火性能试验，确保能够正常使用;

　　四、必须定期进行器材检查，一般不超过半年，要认真查看阻火层的使用情况，如有堵塞、变形或者腐蚀现象，都要进行相应的更换或者维修、维护。被堵塞的阻火层，必须清洗干净，保证每一个孔隙都要畅通，对于变形的、腐蚀的必须警醒更换;在需要更换阻火层的时候，应注意同时更新垫片，并且确认密封完好，没有漏气为止。

　　五、在对芯件进行清洗时，不得使用尖锐的硬性物件进行刷洗，应该采用非腐蚀性的溶剂或者气体进行。

　　石油气体管道阻火器试验方法附加说明：

　　本标准由中华人民共和国公安部提出，由公安部天津消防科学研究所、中国石油化工总公司北京设计院和石油部抚顺石油机械厂负责起草。是用来阻止气体、液体的火焰蔓延和防止回火而引起爆炸，从而保证储罐的安全。这类阻火器内的阻火层常用不锈钢带或铜镍合金材料压制而成的波纹状，波纹的大小由气体性质和阻止火焰速度决定。它的功能是允许易燃易爆气体通过，对火焰有阻止窒息作用。