石油化工石油气管道阻火器选用分析

阻火器(天然气阻火器、铸钢管道阻火器、不锈钢管道阻火器、碳钢管道阻火器):本阀采用四片阻火板,比普通管道阻火器多两片阻火板,适用于管道、闪点低于28℃的甲类、油品、氢氧液化类和闪点低于60℃的煤油、柴油、甲笨原油等,输送可燃性气体的管道上、火炬系列、油气回收系统、加热炉燃料气的管网上、气体净化通化系统、气体分析系统、煤矿瓦斯排放系统。

管道阻火器系新型可燃气体管道阻火器,属更新换代的新产品。管道阻火器经联合测试,其性能符合GB13347-92《石油气体管道阻火器阻火性能和试验方法》的规定。阻火器结构合理,阻火层采用不锈钢材料制造,耐腐蚀易于清洗。壳体采用不锈钢,碳钢及铸钢多种材料,可满足各种不同工艺管道的需要。
 为了防止在非正常条件下火焰沿可燃气体的分布方向传播，避免爆炸灾害的产生，工业上常使用阻火器这种安全装置。阻火器的作用是阻止爆燃或爆轰火焰通过，但不影响气体通过。一个阻火器能否有效地阻火主要取决于孔隙的大小、孔的长度(即阻火芯的厚度)和爆炸火焰的传播度，工业上比较期望获得具有低流阻和高阻．性能的阻火器。

一、石油化工石油气管道阻火器选用分析的执行标准
    目前阻火器的国家标准主要有GB5908《石油储罐阻火器》和GBl3347《石油气体管道阻火器阻火性能和试验方法》分别规定了储罐阻火器和管道阻火器的技术要求和阻火性能试验方法。国外标准主要有欧洲标准EN12874(Flamean'esters—．Performancerequirements。testmethods and limits for use》和国际标准化组织的ISO16852(Flameattesters—Performance
requirements，testmethodsandlimits for use》，相比之下国外标准对阻火器的分类更加细化，相应的测试方法和装置也不尽相同。目前大多数的国外阻火器生产厂家如Amal、Protego等均以EN12874和ISO16852作为产品检验和测试的依据。

 阻火器是用来阻止和易燃液体蒸汽的火焰蔓延的安全装置。一般安装在输送可燃气体的管道中，或者通风的槽罐上，阻止传播火焰（爆燃或爆轰）通过的装置，由阻火芯、阻火器外壳及附件构成。阻火器常用在输送的管道上，假若被引燃，气体火焰就会传播到整个管网。为了防止这种危险的发生，就要采用阻火器  阻火。阻火器也可以使用在有明火设备的管线上，以防止回火事故。但它不能阻止敞口燃烧的和液体的明火燃烧。

02石油化工石油气管道阻火器选用分析的组成
     阻火器主要由壳体和滤芯两部分组成。壳体应具有足够的强度，以承受爆炸产生的冲击压力。滤芯是阻止火焰传播的主要构件，常用的有金属网滤芯和波纹型滤芯两种。金属网型滤芯用直径0.23~0.315mm的不锈钢或铜网，多层重叠组成。国内的阻火器通常采用16~22目金属网，为4~12层。
      波纹型滤芯用不锈钢、铜镍合金、铝或铝合金支撑。波纹型阻火器能阻止爆燃的猛烈火焰，并能承受相应的机械和热力作用，流动阻力小，易于清洗和更换。

03石油化工石油气管道阻火器选用分析的工作原理
      关于阻火器的工作原理,主要有两种观点:一是基于传热作用;一是基于器壁效应。
1.传热作用
      燃烧所需要的必要条件之一就是要达到一定的温度,即着火点。低于着火点,燃烧就会停止。依照这一原理,只要将燃烧物质的温度降到其着火点以下,就可以阻止火焰的蔓延。当火焰通过阻火元件的许多细小通道之后将变成若干细小的火焰。设计阻火器内部的阻火元件时,则尽可能扩大细小火焰和通道壁的接触面积,强化传热,使火焰温度降到着火点以下,从而阻止火焰蔓延。

2.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。
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撞几率反而增加, 这样就促使自由基反应减低。当通道尺寸减少到某一数值时, 这种器壁效应就造成了火焰不能继续传播的条件, 火焰即被阻止。因此器壁效应是防止火焰的主要机理。

二、石油化工石油气管道阻火器选用分析主要性能:
1、阻火器连续13次以亚音速火焰试验,每次都能阻止火焰的通过。
2、壳体水压试验2.4MPA无泄漏。
三、石油化工石油气管道阻火器选用分析保养与维修:
为了确保管道阻火器的性能达到使用的目的。对阻火器应定期进行检查和保养。
1、阻火器每半年检查一次,检查阻火芯子是否堵塞,变形,腐蚀等。
2、发现被堵塞的阻火层芯子应清洗干净,确保芯子上的每个孔眼畅通,对于变形和腐蚀的阻火层应更换。
3、重新安装阻火层芯子时,应保证结合面不得漏气。

四、石油化工石油气管道阻火器选用分析结构特点及主要技术参数:
管道阻火器具有结构合理,重量轻、耐腐蚀。易检修,安装方便等特点。
阻火器芯子采用不锈钢材料,耐腐蚀易于清洗。
阀体材质:铝合金、 铸钢、不锈钢。
工作压力0.6-6.4MPA。
工作温度-20℃- 550℃,阀门口径从DN15-DN500。
连接方式:法兰。
适用介质:油品、气、天然气、燃气等。

二、石油化工石油气管道阻火器选用分析的安装
    阻火器的安装位置对阻火器选用的影响，是指由于点火源与阻火器之间距离的不同而引起的火焰传播速度的不同，进而影响阻火器的选择。储罐阻火器只适用于安装在储罐通气的短管上，它可以单独使用，也可以与呼吸阀配套使用，但阻火器与回火点的距离不应大于所选管径的5倍，同时只能用于有可燃气体而无明火的环境条件下。储罐阻火器只能阻止不大于45m／s的火焰通过，因此它的阻火性能达不到管道阻火器阻火性能要求，所以不能代替管道阻火器使用。根据中国石油化工行业标准SH／T3413《石油化工石油气管道阻火器选用、检验及验收》(适用于IIA类介质)中的规定，阻止亚音速火焰使用防爆燃型，安装位置应靠近火源；阻止音速或超音速火焰使用防爆轰型，安装位置应尽量远离火源。这是因为在实际操作条件下，管内的爆燃随着火焰的传播可能会变成很危险的爆轰。火焰在呈凸出的锥形向前传播时，其速度向着未燃烧的爆炸性混合物的方向越来越快，使未燃气体受到压缩并达到自燃温度，

二者结合瞬间即形成的燃烧压力和火焰传播速度即所谓爆轰。为此在使用阻爆燃型阻火器时，SH／T3413将其位置限定在管长不大于管径的20倍较为安全。而国外的相关设计资料中提出，经过大量实验的总结发现，对于碳氢化合物气体阻爆燃型阻火器适用于距离点火源50倍管径之内，对于氢气则适用于30倍管径之内。SH／T3413还规定，对于阻爆轰型阻火器它只能防止由爆炸或爆轰引起的回火，但不能防止长时间稳定燃烧的回火。因此，在安装时必须保证在操作条件下不会发生稳定燃烧，要做到这一点可使阻火器安装位置与火源之间的管线尽可能长。