一、石油化工储运系统罐区防爆轰阻火器设计规范的工作原理

阻火器（Flame Arrester）的核心功能是阻止火焰在管路或设备之间传播。其工作原理基于火焰淬熄（Flame Quenching）效应：当燃烧中的油气混合气体试图通过狭窄通道时，热量迅速通过金属壁面散失，当散热速率超过燃烧反应的放热速率时，链式反应无法维持，火焰自行熄灭。工程上用最大实验安全间隙（MESG，Maximum Experimental Safe Gap）来表征阻火性能。根据MESG值，可燃气体分为三个爆炸组别：• ⅡA：MESG > 0.90 mm——甲烷、丙烷、汽油蒸汽等大多数烃类属于此组；• ⅡB：0.50 mm < MESG ≤ 0.90 mm——乙烯、环氧乙烷等；• ⅡC：MESG ≤ 0.50 mm——氢气、乙炔等最难阻火的危险气体。阻火器选型必须覆盖系统中实际油气的爆炸组别，这是基本原则。值得注意的是，普通阻火器防的是爆燃（Deflagration，火焰速度低于音速），若系统存在爆轰风险，须选用专用防爆轰阻火器。
阻火器在油库油气回收系统中扮演最后一道安全防线的角色，选型不对，后续全是隐患。来看看四步选型法。

石油化工储运系统罐区防爆轰阻火器设计规范标准规范对阻火器的设置要求

1）《阻火器的设置》（HG/T 20570.19-1995）3.0.1：放空阻火器的设置：化学油品的闪点≤43°C的储罐(和槽车)，其直接放空管道(含带有呼吸阀的放空管道)上设置阻火器。

可燃气体在线分析设备的放空汇总管上设置阻火器。进入爆炸危险场所的内燃发动机排气口管道上设置阻火器。

3.0.2：管道阻火器设置：输送有可能产生爆燃或爆轰的爆炸性混合气体的管道(应考虑可能的事故工况)，在接收设备的入口处设置管道阻火器。

输送能自行分解爆炸并引起火焰蔓延的气体物料的管道(如乙炔)，在接收设备的入口或由试验确定的阻止爆炸最佳位置上，设置管道阻火器。火炬排放气进入火炬头前应设置阻火器或阻火装置。

2）《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）5.0.1 当有爆炸性混合物存在的可能且无其他防止火焰传播的设施时，下列管道系统和容器应设置阻火器：与燃烧器连接的可燃气体输送管道；具有爆炸性气体的储罐或容器气相空间的开放式通气管；甲B、乙类液体储罐之间气相连通管道的分支管道，储罐顶部油气排放管道的集合管；装卸设施的油气排放(或回收)总管及分支管道。5.0.2：排放至火炬的可燃性气体管道，当无法设置水封或无法确保防止回火的吹扫气体连续供给时，管道在接入火炬前应设置阻火器。

5.0.3：可燃性气体管道、油罐、容器等上面用于检修时惰化置换的排空管，以及正常操作期间保持关闭的泄压或排放管等可不(补程度词)设置阻火器。

3)《石油库设计规范》（GB50074-2014）6.4.7 下列储罐的通气管上必须装设阻火器：储存甲B、乙、丙A类液体的固定顶储罐和地上卧式储罐；储存甲B和乙类液体的覆土卧式油罐；储存甲B、乙、丙A类液体并采用氮气密封保护系统的内浮顶储罐。7.0.15 易燃和可燃气体排放管口的设置，应符合下列规定：……排放管口应装设阻火器。

4)《石油化工储运系统罐区设计规范》（SH/T3007-2014）5.1.9下列储罐通向大气的通气管或呼吸阀上应安装阻火器：储存甲B、乙、丙A类液体的固定顶储罐和地上卧式储罐；储存甲B、乙类液体的覆土卧式储罐；采用氮气或其他惰性气体密封保护系统的储罐；内浮顶储罐罐顶中央通气管。

5）《立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规范》（AQ3053-2015）

8.1.7：内浮顶储罐的罐顶中央通气孔应加装阻火器。

12.2.4:下列储罐应设置阻火器：a) 甲、乙、丙A类油品的固定顶储罐，其通气管或呼吸阀上应设阻火器；b)采用气体密封的储罐上经常与大气相通的管道应设阻火器。

6）《石油化工企业设计防火标准》（GB 50160-2008，2018年版）

6.2.19 甲B、乙类液体的固定顶罐应设阻火器和呼吸阀。

6.4.5：可燃气体排放管内的凝结液应密闭回收，不得直接排入下水道。可燃气体排放时，应采取防止回火措施。

7.2.12 加热炉燃料气调节阀前的管道压力等于或小于0.4MPa(表) ，且无低压自动保护 仪表时，应在每个燃料气调节阀与加热炉之间设置阻火器。

7）《石油天然气工程设计防火规范》（GB 50183-2015）6.8.4：天然气压缩机房的天然气进出口管道上应设置切断阀，安全阀泄放管宜设置阻火器。

8）《油气回收处理设施技术标准》（GB/T50759-2022）5.1.6：管道阻火器的选用应符合下列规定:1管道阻火器的类型和技术安全等级应根据介质的火焰传播速度、介质在实际工况下的最大试验安全间隙值和安装位置确定；阻火器的选用应符合国家现行标准《石油气体管道阻火器》GB/T13347和《石油化工石油气管道阻火器选用、检验及验收标准》SH/T3413的规定；当用于易聚合、结晶等导致堵塞的场合时，管道阻火器两端宜设置压力监测，并应采取防堵措施。

5.1.7：储罐呼吸阀应配置阻火器，阻火器应为耐烧爆燃型。

5.2.11：油气自收集系统进入油气回收装置和油气处理装置前应设置切断阀和阻火设备。

9）《码头油气回收船岸安全装置》（JTT 1333-2020）

4.1：码头油气回收船岸安全装置(以下简称“船岸安全装置")一般由管道、手动切断阀、止回装置、惰化调节阀、压力传感器、高速透气/真空阀或压力/真空释放阀、电动卸载阀、电动切断阀、气液分离器、氧含量传感器、阻爆轰型阻火器、气体流量计、防爆控制箱、控制系统等构成。

二、石油化工储运系统罐区防爆轰阻火器设计规范阻火器的分类

按防护对象，阻火器分为四类：• 管道阻火器：安装于管路上，阻止火焰沿管道传播，油气回收装置进出口管路采用此类；• 呼吸阻火器：安装在储罐呼吸阀上方，满足GB 5908-2005要求；• 放空阻火器：用于压力泄放管道，允许超压泄放但阻止火焰回窜；• 防爆轰阻火器：承受爆轰冲击波，耐压等级远高于普通型，用于高危场景。按阻火芯结构，常见三类：• 金属丝网式：结构简单但性能有限，适用于低压辅助防护，油气回收主工艺不推荐；• 波纹板式（）：阻火性能稳定、压降适中、不易堵塞，油气回收系统；• 金属蜂窝式：精度最高，性能，但成本高且堵塞后需整体换芯，适用于大型储罐区和码头装船等高危场景。此外，干式阻火器靠金属填料物理孔隙阻火，是油气回收主流；湿式靠液封阻火可靠但冬季须防冻，北方油库建议优先选用干式。

三、石油化工储运系统罐区防爆轰阻火器设计规范阻火器的选型要点

选型按以下三个维度逐项确认：① MESG分级匹配：根据系统中油气的气相组分确定爆炸组别，混合气体含有多种组分时，以MESG值最小的组分确定分组（保守原则）。常见工况中，油气回收设备和油库油气回收设备工况通常为ⅡA；含苯系物化工储罐通常为ⅡA，部分为ⅡB；含氢气工况须按ⅡC选型。② 判断是否需要防爆轰型：当管路长度超过30m、弯头多、存在缩径或障碍物，以及石化、炼油、码头等高危场所，通常直接选用防爆轰阻火器。③ 工艺参数核算：设计流量下压降是否在系统允许范围内；设计温度和压力须大于等于系统工况并留有安全裕量；含H₂S等腐蚀性组分时须选择对应材料或特殊涂层；。

四、石油化工储运系统罐区防爆轰阻火器设计规范阻火器的安装要求

安装方向不得装反：阻火侧（Inlet）须朝向危险源一侧，方向装反会导致性能大幅下降甚至失效。安装位置靠近危险源：典型位置包括储罐呼吸阀之后、油气回收管路入口处、油气处理装置出口排放管道上，不能为便于维护而远离危险源。法兰密封可靠：推荐金属缠绕垫片，含芳烃溶剂时确认石墨耐受性，必要时选用聚四氟乙烯包覆垫片，螺栓建议使用力矩扳手均匀预紧。DN150以上大口径阻火器须设置专用支架或吊架，防止管路重量压在壳体上导致法兰变形和芯体损坏。定期检查不可省：每3个月查外部泄漏和腐蚀；每6~12个月停机检查芯体状态，堵塞须更换；每两年进行第三方阻火性能验证试验。湿式阻火器冬季添加防冻剂或更换低温型液体，北方油库建议优先选干式从根本上消除防冻问题。

石油化工储运系统罐区防爆轰阻火器设计规范阻火器分类

1）安装位置根据安装位置不同，阻火器可以分为管道阻火器、管端阻火器（包括气瓶阻火器）。

（1）管道阻火器的两端均与管道相连，起到分隔管道两端的作用，如管道上设置的阻爆轰阻火器、阻爆燃阻火器、管道阻火器等。

（2）管端阻火器的一端与管道相连，一端与大气环境相连，起到阻隔空气环境的作用。如储罐阻火呼吸阀（防止外部火焰传播到罐内）、汽车排气筒的阻火器（阻止火焰、火花进入大气环境）、气体紧急泄放管道顶部阻火器（防止灰尘和雨水进入阻火器内部，顶部安装由温度控制开启的防风雨帽，均为阻爆燃型）等。

2）内部填充结构按照阻火器内部填充结构，主要分为充填型阻火器、板型阻火器、金属网型阻火器、液封型阻火器、波纹型阻火器。目前应用泛、的是波纹型阻火器。

3）按阻火器耐烧性能分为：耐短时燃烧阻火器、耐烧型阻火器。

4）按阻火器应用方向分为：单向应用阻火器、双向应用阻火器。单项应用只能阻止阻火器一个方向的火焰传播，双向应用的可以在阻火器两侧方向阻止火焰传播。

3）阻火性能（1）按照阻火性能分类，分为阻爆燃阻火器、阻爆轰阻火器，均属于管道阻火器。爆轰：爆炸性混合气体的火焰波在管道内以高于声速传播的燃烧过程；爆燃：爆炸性混合气体的火焰波在管道内以低于声速传播的燃烧过程。阻爆燃阻火器能阻止以亚音速速传播的爆炸火焰通过。阻爆轰阻火器能阻止以冲击波为特征、以超音速传播的爆炸火焰通过。阻爆轰、阻爆燃的实现主要是通过阻火器中间的波纹板等阻止材料实现。阻爆轰阻火器的中间阻止层厚度明显比阻爆燃阻火器的厚度大。

（2）阻爆轰阻火器又分为稳态和非稳态。稳态阻爆轰阻火器能阻止稳定爆轰传播的阻火器。稳定爆轰是指以激波压缩方式、相对于前方介质以超音速传播的燃烧反应形式。非稳态阻爆轰阻火器能阻止非稳定爆轰传播的阻火器。非稳定爆轰是指燃烧进程由爆燃转为稳定爆轰的转变过程中的爆燃烧波的速度并不是常数，且爆炸压力明显高于稳定爆轰。