上海申弘阀门有限公司
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一、油化工石油气管道防爆轰阻火器选用案例工作原理
防爆阻火器的工作原理主要基于器壁效应和传热作用。当火焰进入阻火器时,由于阻火器内部通道或孔隙的尺寸较小,火焰被分割成若干细小的火焰流。这些细小的火焰流与通道壁进行热交换,温度迅速下降,当温度降至着火点以下时,火焰即被熄灭。同时,随着通道尺寸的减小,自由基与反应分子之间的碰撞几率减少,而自由基与通道壁的碰撞几率增加,导致自由基反应减低,进一步阻止火焰的传播。
这些标准规范对阻火器的选型规定的信息较少,尤其是管道阻火器具体选用阻爆燃型还是阻爆轰型的内容更少。具体选用阻爆燃型还是阻爆轰型,应根据潜在或已知着火点距离阻火器的距离进一步判定,但在实际生产过程中,很难确切预知可能的火焰位置,因此选择阻爆轰型管道阻火器情况较为常见。
1.油化工石油气管道防爆轰阻火器选用案例阻火器的分类
1.1.阻火器按阻火性能可划分为爆燃型、稳定爆轰型、非稳定爆轰型。
1.2.阻火元件的结构形式可分为波纹板式、平行板式、多孔板式、金属丝网式和填料式。
1.3.阻火器按最大试验安全间隙(MESG)测试气体爆炸组级别应分为:
(1)适用于ⅡA1级(MESG≥1.14mm)气体阻火器;
(2)适用于Ⅱ级(MESG>0.9mm)气体阻火器;
(3)适用于ⅡB1级(MESG≥0.85mm)气体阻火器;
(4)适用于IⅡB2级(MESG≥0.75mm)气体阻火器;
(5)适用于ⅡB3级(MESG≥0.65mm)气体阻火器;
(6)适用于ⅡB级(MESG≥0.5mm)气体阻火器;
(7)适用于ⅡC级(MESG<0.5mm)气体阻火器。
2.油化工石油气管道防爆轰阻火器选用案例阻火器的选用
管道中使用的阻火器类型,可以是爆燃型也可以是爆轰型,确定选用哪种类型阻火器的主要因素,取决于是否明确预知点火源的确切位置。ISO16852中,按最大试验安全间隙(MESG)测试气体爆炸组别混合气体的火焰在管道中理想加速过程见图1,图1是纯理论的估算结果(即火源和阻火器之间无弯曲、无扰流障碍),对于ⅡA1、IⅡA、IⅡB1、IIB2和ⅡB3气体组别,当Lu/D≤50时是爆燃区间,对ⅡB和ⅡC气体组别,当Lu/D≤30时是爆燃区间,可以使用爆燃型;但实际的管道系统不等同于理论假设,因此制造商需提供设计和测试限定的距离要求,以确保安全;在实际工程中,往往很难确切预知可能的火焰位置,因此安装在管道中的阻火器通常选用爆轰阻火器。
《石油化工石油气管道阻火器选用、检验及验收标准》(SH/T 3413-2019)第6.2条给出了阻火器的选用原则。
(1)爆炸性混合物连续排放时间大于或等于30min时,应选用耐烧型阻火器。
(2)安装在管道端部的阻火器宜选用爆燃阻火器。
(3)安装在管道端部的阻火器应设有防雨通风罩或其他避免雨水和灰尘落入的措施。
(4)安装在管道中的爆燃型阻火器,其法兰面至潜在火源的距离(Lu)与管径(D)的比值应满足以下要求:
a)适用于爆炸组级别为ⅡA1、ⅡA、ⅡB1、ⅡB2和ⅡB3的阻火器,Lu/D≤50;
b)适用于爆炸组级别为ⅡB和ⅡC的阻火器,Lu/D≤30;
c)除满足本标准6.2.10a)款或b)款外,还应满足制造商提供的设计和测试限定的距离要求;
d)对于未识别点火源位置的,不得使用爆燃阻火器。
(5)安装在管道中的稳定爆轰型阻火器,其法兰面至潜在火源的距离要求应由制造商提供;当安装距离不能满足要求时应选用非稳定爆轰型阻火器。
(6)储罐顶部的油气集合管道系统、装卸设施的油气排放(或回收)系统的总管及分支管道应选用稳定爆轰型阻火器,阻火器宜靠近罐、容器或设备安装。
(7)下列管道上使用阻火器应具有双向阻火功能:甲B、乙类液体储罐之间气相连通管道的分支管道;装卸设施的油气排放或回收管道的分支管道。
二、油化工石油气管道防爆轰阻火器选用案例分类与结构
分类:
按性能分类:可分为阻爆燃型和阻爆轰型。阻爆燃型用于阻止亚音速传播的火焰蔓延;阻爆轰型则用于阻止音速和超音速传播的火焰蔓延。
按使用场合分类:可分为放空阻火器和管道阻火器。放空阻火器安装在储罐或槽车的放空管道上,用于阻止外部火焰传入;管道阻火器则安装在密闭管路系统中,用于防止管路系统一端的火焰蔓延到另一端。
按滤芯不同分类:可分为充填型阻火器、板型阻火器、金属网阻火器、波纹型阻火器及液封型阻火器等。
结构:
防爆阻火器通常由阻火元件(如金属网滤芯、波纹型滤芯等)和壳体组成。阻火元件是阻止火焰传播的主要部件,其结构和材质直接影响阻火器的性能。
阻爆燃型阻火器_防爆燃型阻火器常用于高于环境/大气温度和压力(通常达60°C 0.01MPa.g)下的工艺操作。根据客户要求,可以提供特殊材料和防护涂层,适用于甲烷、丙烯、乙烯类易燃介质使用。
防爆阻火器执行标准有GB13347 - 92《石油气体管道阻火器阻火性能和试验方法》、SH/T3413 - 99《石油化工石油气管道阻火器选用、检验及验收》、HG/T20570.19 - 95《阻火器的设置》。
ZHQ - R管道防爆波纹阻火器按GB5908 - 86标准执行,标准为HG20594 - 97PN1.0,如客户需用GB、SH、HGJ、JB、ANSI、JIS等标准或改变压力等级时,需在订货合同中注明防爆阻火器是一种关键的安全装置,广泛应用于石油、化工、天然气等易燃易爆行业,用于阻止火焰在管道或设备中传播,防止爆炸事故的发生。以下是对防爆阻火器的详细介绍:
独特性能和优势
★阻火 ★压力降小 ★流量大 ★阻火芯易拆卸 ★易于清洗维护 ★不易堵塞 ★温度检测口 ★少维护 ★安装方便双向结构 ★适配市场各种连接方式
序号 | 品 名 | 型 号 及 规 格 | 单位 | 数量 |
3 | 阻火器 | 法兰式防爆轰阻火器GZJ-16P PN16 DN25 介质: 气体 空气 开启压力≤300Mbar | 套 | 3 |
4 | 阻火器 | 法兰式防爆轰阻火器GZJ-16P PN16 DN40 介质: 气体 空气 开启压力≤300Mbar | 套 | 1 |
油化工石油气管道防爆轰阻火器选用案例订货选型
型号 | 规格 | 公称压力 | 温度 |
ZFG阻爆燃型阻火器 | 1/2"(15mm)-64"(1600mm) | PN2.5-PN420 150LB-2500LB | -196℃-600℃ |
壳体 | 阻火芯 | 垫片 | 连接标准 |
碳钢 304不锈钢 316L不锈钢 哈氏合金 其他 | 304不锈钢 316不锈钢 哈氏合金 PTFE 其他 | 石墨复合垫 PTFE 碳纤维 其他 | 螺纹(ANSI及GB) 对焊(ANSI及GB) 法兰(ANSI、DIN、JIS及GB) |
油化工石油气管道防爆轰阻火器选用案例尺寸表
口径SIZE | L (mm) | H (mm) | 温度传感器口 (In.) | 大约重量 (Kg) | |
DN | In. | ||||
15 | 1/2 | 155 | 215 | -- | 12 |
20 | 3/4 | 155 | 215 | -- | 12 |
25 | 1 | 155 | 215 | 3/8 | 12 |
40 | 1-1/2 | 180 | 255 | 3/8 | 18 |
50 | 2 | 225 | 285 | 3/8 | 19 |
65 | 2-1/2 | 255 | 295 | 3/8 | 25 |
80 | 3 | 260 | 305 | 1/2 | 29 |
100 | 4 | 320 | 305 | 1/2 | 35 |
150 | 6 | 410 | 370 | 1/2 | 52 |
200 | 8 | 485 | 385 | 1/2 | 70 |
250 | 10 | 595 | 395 | 3/4 | 91 |
300 | 12 | 635 | 405 | 3/4 | 112 |
350 | 14 | 800 | 470 | 3/4 | 138 |
400 | 16 | 860 | 495 | 3/4 | 175 |
450 | 18 | 930 | 520 | 3/4 | 210 |
500 | 20 | 1000 | 540 | 3/4 | 245 |
注:更大尺寸可以定制,也可以按客户提供图纸加工。

三、油化工石油气管道防爆轰阻火器选用案例选型与安装
选型:
根据介质类型:不同气体介质的最大试验安全间隙(MESG)或最小点燃电流比(MICR)不同,因此需根据介质类型选择合适的阻火器。
根据燃烧工况:根据火焰传播速度(亚音速、音速或超音速)选择阻爆燃型或阻爆轰型阻火器。
根据安装位置:考虑阻火器与火源的距离、管道布局等因素,选择合适的安装位置和类型。
安装:
安装前需认真阅读说明书,核对标牌与所装管线要求是否一致。
确保阻火器上的流向标记与介质流向一致。
根据管道直径和连接方式选择合适的法兰或螺纹连接。

四、油化工石油气管道防爆轰阻火器选用案例维护与保养
定期检查:每隔半年应检查一次阻火器,检查阻火层是否有堵塞、变形或腐蚀等缺陷。
清洗与更换:被堵塞的阻火层应清洗干净,保证每个孔眼畅通;对于变形或腐蚀的阻火层应及时更换。
注意安装与密封:重新安装阻火层时,应更新垫片并确认密封面已清洁和无损伤,不得漏气。
油化工石油气管道防爆轰阻火器选用案例
油化工石油气管道防爆轰阻火器选用案例安装阻火器时,这些关键点能帮你避开常见坑:
一、安装前准备
阅读说明书:务必仔细阅读产品说明书和相关安装规范,了解阻火器的结构、性能、安装要求和使用注意事项。
检查外观:检查阻火器的外观和内部零件是否完好,如有损坏或缺失应及时更换或补充。
准备工具:准备好安装所需的工具、材料和设备,确保安装过程顺利进行。
二、安装位置
靠近点火源:阻火器应安装在潜在点火源(如阀门、泵)上游≤3米处。
避免介质垂直向下流动:稳定燃烧的阻火器要避免介质垂直向下流动,且潜在点火源处于阻火层下方的情况。
避免凝结液积聚:防止造成管道堵塞或阻力降超出预期的运行状况。
爆燃阻火器安装位置:尽量靠近潜在的火源处,最大距离不要超过允许的管道长度与管道公称直径比值的要求,此比值需由制造商提供。
管端型阻火器安装:储罐顶部排气管末端需安装管端型阻火器,且高于罐顶1.5米以上。
三、安装方向
确认介质流向:阻火器安装时要确认介质流向和安装方向的限制要求,制造商提供的使用说明书中要包含此内容。
严格按介质流向箭头安装:反向安装将失效。
四、管道与支撑
固定支撑:安装段管道需固定支撑,防止振动或重力变形。
氢气放空管道:氢气放空管道上阻火器后的压力大于0.1Mpa,阻火器后的管道应采用不锈钢管道。
五、密封与防冻
垫片选择:垫片需耐介质腐蚀(如PTFE垫片用于酸性气体)。
防冻措施:寒冷地区需加装电伴热或保温层,防止结冰堵塞。
六、特殊场景
多相流介质:含颗粒/液滴等多相流介质时,需在阻火器前加装过滤器。
两端回火:两端均可能回火时,需在管道两端安装阻火器。
七、安装后检查
气密性测试:用氮气进行1.25倍工作压力进行气密性测试,泄漏率≤1%。
接地电阻:金属外壳需跨接铜导线,接地电阻≤10Ω。
八、维护保养
定期检查:定期检查阻火层,清洗或更换堵塞、变形或腐蚀的部分。
更换阻火芯件:若阻火芯件使用时间过长(超过两年),损坏了需及时更换新的阻火芯件。

五、油化工石油气管道防爆轰阻火器选用案例应用与案例
防爆阻火器广泛应用于石油储罐、气体回收系统、化工输送管道等场景。例如,在石油储罐的放空管道上安装阻爆轰型阻火器,可以有效防止外部火焰传入储罐内引发爆炸;在化工输送管道中安装阻爆燃型阻火器,可以阻止管道内一端的火焰蔓延到另一端。
