ZHQ-B石化氢气阻火器故障解决方案

氢气是一种极易燃烧和爆炸的气体为防止外界火源窜入氢气管网和设备之内，防止氢气管道因回火而引起爆炸应采用氢气。
一、氢气火焰传播的速度高：管道内氢气火焰传播速度与点火距离管、道直径有直接关系。

是用来阻止氢气火焰向外蔓延的安全装置。它由一种能够通过气体的、具有许多细小通道或缝隙的固体材料（阻火元件）所组成。要求阻火元件的缝隙或通道尽量小，因而当火焰进入阻火器后，被阻火元件分成许多细小的火焰流，由于传热作用和器壁效应，火焰流猝灭。

二、ZHQ-B石化氢气阻火器故障解决方案产品主要性能

1、适用于储存闪点低于60℃的石油化工产品，如汽油、煤油、轻柴油、甲苯等储罐上；

2、工作温度≤80℃；

3、壳体材质：碳钢、铝合金、不锈钢：SUS304、SUS304L、SUS316、SUS316L；

4、 阻火芯件材质：不锈钢波纹板；

5、 防爆级别：BS5501: 11A、11B、11C；

6、 制造、检测标准：按GB5908-86、GB13347-92标准执；

7、 法兰标准:HG20594-97P7PN1.0如客户需用GB、SH、HGJ、JB、ANSI、DIN、JIS等标准或改变压力等级时，请在订货合同中注明。

我们可以通过下方表格来进行氢气与其它种气体火焰速度的比较

试验结果表明氢气在管道内发生回火极易产生爆轰。因此使用于氢气管道上的必须经过特殊设计制造。不然其若发生爆轰时
火焰速度能达2000m/s以上,同时瞬间压力为原始压力的40倍，因此氢气管道内发生回火引起爆炸比起其它气体危险了非常多。

二、ZHQ-B石化氢气阻火器故障解决方案性能试验要求：
氢气阻火器性能试验要求，目前国内尚无国家标准，但可参考国外的标准进行。

大多数阻火器是由能够通过气体的许多细小、均匀或不均匀的通道或孔隙的固体材质所组成，对这些通道或孔隙要求尽量的小，小到只要能够通过火焰就可以。这样，火焰进入阻火器后就分成许多细小的火焰流被熄灭。火焰能够被熄灭的机理是传热作用和器壁效应。

（1）传热作用

阻火器能够阻止火焰继续传播并迫使火焰熄灭的因素之一是传热作用。我们知道，阻火器是由许多细小通道或孔隙组成的，当火焰进入这些细小通道后就形成许多细小的火焰流。由于通道或孔隙的传热面积很大，火焰通过通道壁进行热交换后，温度下降，到一定程度时火焰即被熄灭。进行的试验表明，当把阻火器材料的导热性提高460倍时，其熄灭直径仅改变2.6％。这说明材质问题是次要的。即传热作用是熄灭火焰的一种原因，但不是主要的原因。因此，对于作为阻爆用的阻火器来说，其材质的选择不是太重要的。但是在选用材质时应考虑其机械强度和耐腐蚀等性能。

（2）器壁效应

根据燃烧与爆炸连锁反应理论，认为燃烧炸现象不是分子间直接作用的结果，而是在外来能源（热能、辐射能、电能、化学反应能等）的激发下，使分子分裂为十分活泼而寿命短促的自由基。化学反应是靠这些自由基进行的。自由基与另一分子作用，作用的结果除了生成物之外还能产生新的自由基。这样自由基又消耗又生新的如此不断地进行下去。可知易燃混合气体自行燃烧（在开始燃烧后，没有外界能源的作用）的条件是：新产生的自由基数等于或大于消失的自由基数。当然，自行燃烧与反应系统的条件有关，如温度、压力、气体浓度、容器的大小和材质等。随着阻火器通道尺寸的减小，自由基与反应分子之间碰撞几率随之减少，而自由基与通道壁的碰几率反而增加，这样就促使自由基反应减低。当通道尺寸减小到某一数值时，这种器壁效应就造成了火焰不能继续进行的条件，火焰即被阻止。由此可知，器壁效应是阻火器阻火焰作的主要机理。由此点出发，可以设计出知种结构形式的阻火器，满足工业上的需要。

氢气阻火器引用以下标准如下：
GB/T4237-1992不锈钢热轧钢板
GB/T6414-1986铸件尺寸公差
GB/T9438-1988铝合金铸件技术条件
GB/T9439-1988灰铸铁件
GB5908-1986石油储罐阻火器阻火性能和实验方法
GB/T1804-1992一般公差线性尺寸的未注公差
GB/T13306-1991标牌
GB/T13384-1992机电产品包装通用技术条件
JB78-59铸铁法兰
SY5302-87石油钻采机械产品用灰铸铁件通用技术参数
ZBG33001-85聚四氟乙烯管材
ZBG33003-85聚四氟乙烯棒材
ZBG33004-85聚四氟乙烯薄膜

1、试验介质应采用纯度为99%的氢气,试验介质浓度为3713015%(体积比)。
2、阻爆轰氢气阻火器必须连续经受13次试验,每次必须能阻止爆轰火焰通过,13次试验中有一次不能阻止爆轰火焰,则被认为不合格。
3、阻火器壳体强度应能承受115倍设计压力的水压试验。
4、阻火器组装后应对整体进行设计压力的水压试验以保证阻火器整体的安全性。

三、ZHQ-B石化氢气阻火器故障解决方案的应用：

根据有关规定以下情况应安装阻火器:
1、以氢气为燃料的喷嘴后面应安装相应直径的氢气阻火器以防止回火引起爆炸。
2、当氢气作焊接、切割燃料等使用时,每台(组)用氢设备的支管上应设阻火器。
3、氢气放空排放系统的管网上应设阻火器,室内放空管的出口应高出屋顶2m以上,室外设备的放空管应高于附近有人操作的最高设备2m以上。产品的维护

1、每隔半年应检查一次。检查阻火层是否有堵塞、变形或腐蚀等缺陷。

2、阻火器上的流向标记必须与介质流向一致。

3、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。

4、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更换。

5、清洗阻火器芯件时，应采用高压蒸汽、非腐蚀性溶剂或压缩空气吹扫，不得采用锋利的硬件刷洗。

6、为了确保阻火器的性能达到使用目的，在安装阻火器前，必须认真阅读正钢提供的说明书，并仔细核对标牌与所装管线要求是否满足。

四、ZHQ-B石化氢气阻火器故障解决方案的主要结构型式：目前通用于氢气管道上的阻火器的结构型式主要有两种:
1、波纹结构型的阻火器:阻火器的阻火层是阻止火焰通过的关键元件。阻火层应采用不锈钢带压制成一定尺寸的波纹带，在两层波纹带之间加一层011～0115mm厚的扁平薄带,缠成圆形,在圆形断面上形成许多同样尺寸的三角形孔隙,其厚度应大于80mm该种结构型式的阻火器能有效阻止氢气发生的爆轰火焰通过。它的优点是结构比较简单,流体阻力小易于置换和清洗。
2、填充结构型阻火器:阻火器金属壳体内放置直径015～1mm 的金属球状物或环状物等填充物,填充物厚度不应该小于80mm，在填充物上下两面有金属网架支撑。阻火器能够阻止氢气火焰通过,是利用填充物颗粒之间的孔隙作为火焰通道，阻止爆轰火焰通过。通常按使用管道直径选用填充型阻火器尺寸。此种阻火器必须经过测试方可使用。其缺点是体积大重量大流体阻力大,但制造简单易于清洗,所以只适用于小管径。

管道直径与填充型阻火器尺寸

五、ZHQ-B石化氢气阻火器故障解决方案应用存在的问题：
1、氢气阻火器错误的选型与设计:经过调查发现大部分仍选用金属网型阻火器。根据测试此种型式的阻火器阻止不了氢气的高速火焰,氢气的燃烧速度达2700m/s其爆轰时火焰速度可达2000m/s以上,在这种速度下,金属网型阻火器根本达不到阻火目的。更有用户采用填充物为铝屑的阻火器,更是有害无益。氢气的火焰温度高达2100～2500℃。当氢气火焰通过阻火器时,内部的铝屑早已熔化,根本不能阻火,而成隐患。
2、未经测试就敢使用:氢气阻火器应该经过有关部门严格测试,经测试合格后方可推广使用。目前情况确与此相反,不经测试也敢使用非常不安全。
3、对氢气阻火器的设计,制造与选型应纳入标准化。目前只有氢气阻火器的使用标准而对氢气阻火器如何选型,怎样正确设计与制造没有标准可依。这样造成无法可依,形成无序生产造成隐患,必须尽快制定标准以确保其使用安全。

氢气阻火器是用来阻止氢气火焰向外蔓延的安全装置。它由一种能够通过气体的、具有许多细小通道或缝隙的固体材料（阻火元件）所组成。要求阻火元件的缝隙或通道尽量小，因而当火焰进入阻火器后，被阻火元件分成许多细小的火焰流，由于传热作用（气体被冷却）和器壁效应，火焰流猝灭。