石油化工石油氣管道阻火器選用分析

石油化工石油氣管道阻火器選用分析

這些標準規范對阻火器的選型規定的信息較少，尤其是管道阻火器具體選用阻爆燃型還是阻爆轟型的內容更少。具體選用阻爆燃型還是阻爆轟型，應根據潛在或已知著火點距離阻火器的距離進一步判定，但在實際生產過程中，很難確切預知可能的火焰位置，因此選擇阻爆轟型管道阻火器情況較為常見。是用來阻止、液體的火焰蔓延和防止回火而引起爆炸，從而保證儲罐的安全。這類阻火器內的阻火層常用不銹鋼帶或銅鎳合金材料壓制而成的波紋狀，波紋的大小由氣體性質和阻止火焰速度決定。它的功能是允許易燃易爆氣體通過，對火焰有阻止窒息作用。阻火器是一種消防設備，通常用于防止火災在管道系統中傳播。阻火器可以對管道中的油、氣等易燃介質進行控制，使其不會因為管道內部壓力變化而導致著火。阻火器也是一種重要的安全設備，廣泛應用于油氣行業、化工行業、航空航天行業等領域。

二、石油化工石油氣管道阻火器選用分析的技術標準

阻火器的技術標準是指對阻火器性能、材料、結構等方面的要求。目前國內外對阻火器的技術標準有多個，其中較為重要的有以下幾個：

1.美國API標準：API是國際石油工業協會的縮寫，該協會推出的API標準對阻火器的材料、結構、性能等方面進行了詳細規定。

2.歐洲標準：歐洲標準對阻火器的性能、材料、結構等方面的要求與API標準類似，但在細節方面有所不同。

3.中國防爆電器標準：中國國內對阻火器也有一套標準，其中對阻火器的使用環境、防爆性能等方面進行了規定。

以上標準都對阻火器的性能、材料、結構等方面進行了詳細規定，從而保證阻火器的可靠性和安全性。

三、石油化工石油氣管道阻火器選用分析的技術要求

阻火器的技術要求主要包括以下幾個方面：

1. 阻火器的材料要求：阻火器的材料應具有一定的防腐、耐磨、耐壓等性能，同時還應具有一定的防爆性能。

2. 阻火器的結構要求：阻火器的結構應合理，能夠有效地防止火災在管道中傳播。

3. 阻火器的性能要求：阻火器應具有可靠的阻火性能，具體性能指標包括靈敏度、響應時間、阻力等。

4. 阻火器的安裝要求：阻火器應按照標準要求進行正確安裝，并在安裝后進行檢測和維護。

通過以上技術要求，可以保證阻火器在實際使用中能夠發揮出預期的效果，提高消防安全的水平。

1.石油化工石油氣管道阻火器選用分析阻火器的分類

1.1.阻火器按阻火性能可劃分為爆燃型、穩定爆轟型、非穩定爆轟型。

1.2.阻火元件的結構形式可分為波紋板式、平行板式、多孔板式、金屬絲網式和填料式。

1.3.阻火器按最大試驗安全間隙（MESG）測試氣體爆炸組級別應分為：

(1)適用于ⅡA1級（MESG≥1.14mm）氣體阻火器；

(2)適用于Ⅱ（MESG>0.9mm）氣體阻火器；

(3)適用于ⅡB1級（MESG≥0.85mm）氣體阻火器；

(4)適用于IⅡB2級（MESG≥0.75mm）氣體阻火器；

(5)適用于ⅡB3級（MESG≥0.65mm）氣體阻火器；

(6)適用于ⅡB級（MESG≥0.5mm）氣體阻火器；

(7)適用于ⅡC級（MESG<0.5mm）氣體阻火器。

2.石油化工石油氣管道阻火器選用分析的選用

管道中使用的阻火器類型，可以是爆燃型也可以是爆轟型，確定選用哪種類型阻火器的主要因素，取決于是否明確預知點火源的確切位置。ISO16852中，按最大試驗安全間隙（MESG）測試氣體爆炸組別混合氣體的火焰在管道中理想加速過程見圖1，圖1是純理論的估算結果（即火源和阻火器之間無彎曲、無擾流障礙），對于ⅡA1、IⅡA、IⅡB1、IIB2和ⅡB3氣體組別，當Lu/D≤50時是爆燃區間，對ⅡB和ⅡC氣體組別，當Lu/D≤30時是爆燃區間，可以使用爆燃型；但實際的管道系統不等同于理論假設，因此制造商需提供設計和測試限定的距離要求，以確保安全；在實際工程中，往往很難確切預知可能的火焰位置，因此安裝在管道中的阻火器通常選用爆轟阻火器。

波紋形式

一種是由兩個方向折成的波紋型的薄板材料組成，波紋之間分隔成許多小的孔隙和通道，給火焰提供了一條曲曲折折的通道。另一種由波紋薄板和平板交替纏繞在中心軸上，組成一疊帶有三角形孔隙阻火層，這種結構的阻火層可以根據設計需要生產不同直徑、不同厚度和不同孔隙的波紋阻火層。波紋結構阻火器經測試證明，阻火性能好，使用范圍廣，制造成本低，易于檢查和安裝等優點，所以這種結構的阻火器已被廣泛使用。儲罐阻火器阻火層由幾層阻火層組成一個一個整體，但層與層之間不允許留有空隙，以防止火焰由間隙通過。

實驗方法

該阻火器徑聯合測試，其性能符合GB13347-92《石油氣管道阻火體器阻火性能和實驗方法》的規定.阻火器連續13次以亞音速火焰試驗，每次都能阻止火焰的通過，可滿足各種不同工藝管道的需要.

石油化工石油氣管道阻火器選用分析標準規范

1、執行標準：GB13347-92《石油氣體管道阻火器阻火性能和試驗方法》、
2、SH/T3413-99《石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗及驗收》、
3、HG/T20570.19-95《阻火器的設置》。 

結構特點

1、該阻火器結構合理，重量輕，耐腐蝕，阻爆性能合格
2、連續13次以亞音速火焰試驗每次都能阻火。
3、易檢修，安裝方便。殼體水壓試驗合格。
4、耐燒性能合格，耐燒試驗1小時無回火現象。
5、阻火器芯子采用不銹鋼材料，耐腐蝕，易于清洗。

《石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗及驗收標準》（SH/T 3413-2019）第6.2條給出了阻火器的選用原則。

(1)爆炸性混合物連續排放時間大于或等于30min時，應選用耐燒型阻火器。

(2)安裝在管道端部的阻火器宜選用爆燃阻火器。    

(3)安裝在管道端部的阻火器應設有防雨通風罩或其他避免雨水和灰塵落入的措施。

(4)安裝在管道中的爆燃型阻火器，其法蘭面至潛在火源的距離（Lu）與管徑（D）的比值應滿足以下要求：

a）適用于爆炸組級別為ⅡA1、ⅡA、ⅡB1、ⅡB2和ⅡB3的阻火器，Lu/D≤50；

b）適用于爆炸組級別為ⅡB和ⅡC的阻火器，Lu/D≤30；

c）除滿足本標準6.2.10a）款或b）款外，還應滿足制造商提供的設計和測試限定的距離要求；

d）對于未識別點火源位置的，不得使用爆燃阻火器。

(5)安裝在管道中的穩定爆轟型阻火器，其法蘭面至潛在火源的距離要求應由制造商提供；當安裝距離不能滿足要求時應選用非穩定爆轟型阻火器。

(6)儲罐頂部的油氣集合管道系統、裝卸設施的油氣排放（或回收）系統的總管及分支管道應選用穩定爆轟型阻火器，阻火器宜靠近罐、容器或設備安裝。

(7)下列管道上使用阻火器應具有雙向阻火功能：甲B、乙類液體儲罐之間氣相連通管道的分支管道；裝卸設施的油氣排放或回收管道的分支管道。

《油氣回收處理設施技術標準》（GB/T 50759-2022）相關條款。

(8)第3.0.9條，阻火器的形式應根據油氣組成及其安裝位置等綜合確定，設計流量下的壓降不宜大于0.3kPa。

(9)第5.1.3條，與儲罐、裝車鶴管和氣相臂連接管道上應設爆轟型阻火器。

(10)第5.1.6條，當用于易聚合、結晶等導致堵塞的場合時，管道阻火器兩端宜設置壓力監測，并應采取防堵措施。

(11)第5.1.7條，儲罐呼吸閥應配置阻火器，阻火器應為耐燒爆燃型。        

石油化工石油氣管道阻火器選用分析主要零部件

石油化工石油氣管道阻火器選用分析外形結構圖

石油化工石油氣管道阻火器選用分析主要外形尺寸

石油化工石油氣管道阻火器選用分析美標外形尺寸ANSI、API、ASME

3.石油化工石油氣管道阻火器選用分析的安裝要求

《石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗及驗收標準》（SH/T 3413-2019）第6.2條及解釋條款給出了阻火器的安裝原則。

基于國際上現行的關于阻火器的標準和工程實踐經驗，阻火器的安裝需要注意的事項如下：

(1)阻火器安裝時要確認介質流向和安裝方向的限制要求，制造商提供的使用說明書中要包含此內容。通常情況下，穩定燃燒的阻火器要避免介質垂直向下流動，且潛在點火源處于阻火層下方的情況。

(2)阻火器安裝時要避免凝結液積聚，防止造成管道堵塞或阻力降超出預期的運行狀況。

(3)對于管道中安裝的爆燃阻火器，安裝的位置要盡量靠近潛在的火源處，最大距離不要超過允許的管道長度與管道公稱直徑比值的要求，此比值需由制造商提供。管道中安裝的穩定爆轟阻火器的位置，要根據制造商提供的最小和最大測試距離確定。管道中安裝的非穩定爆轟阻火器的安裝位置無限制要求。

(4)連接在點火源（非保護側）一側的管道的公稱直徑要小于或等于阻火器的公稱直徑。連接在受保護側的管道的公稱直徑要等于或大于無保護側的公稱直徑。除制造商的產品說明書有明確說明外，潛在點火源和爆燃阻火器之間不要安裝截面減小的管件。對于在運行期間打開，并且不會減少自由流動面積的閥門，可以安裝在潛在點火源和爆燃阻火器之間的管道中。非保護側的管道支管和閥門要盡可能靠近爆燃阻火器安裝。

(5)配有防風罩的管道端部安裝的阻火器，該阻火器的安裝環境要保證防風罩打開時不阻礙阻火器上的穩定燃燒。    

(6)對于管道端部安裝的阻火器，在確保冒出的混合物著火后，火焰能不受阻礙地垂直向上燃燒，并從阻火器垂直向上延伸至安全區域，以避免由于熱反射而加熱阻火器元件。

(7)對于管道端部安裝的阻火器，當兩個及以上阻火器集中安裝時，要避免相互間的熱干擾，具體的注意事項如下：

a）阻火器間凈距不要小于5倍阻火器最大直徑距離；

b）阻火器出口的標高要保持一致。

(8)在特定的操作條件下，通過阻火器的介質可能會凝結、凍結，導致阻火元件間隙變小，從而發生事故。建議采取加熱、保溫等預防措施。加熱、保溫措施中要注意以下事項：

a）管道端部安裝的耐燒阻火器的戶外防護罩不要保溫，管道中安裝的耐燒阻火器不要保溫；

b）加熱介質的最高溫度不要超過阻火器最高工作溫度25℃，且不要超過工藝介質自燃點溫度的80%；

c）保溫層不要影響阻火器排凝口的暢通。

(9)在分支管道上安裝阻火器時，阻火器的布置要符合制造商的要求和建議。制造商沒有明確要求時，分支管道上阻火器的布置要注意以下事項：

a）分支管道上要用穩定爆轟阻火器，其配管設計中要合理確定阻火器在管道上的位置，以避免爆炸傳播引起的管道應力造成阻火器破壞或失穩。

b）在主管道的盲端和變徑部位附近的分支管道上安裝阻火器時，盲端和變徑部位至分支管道的直管段長度要大于20倍主管管徑，且不小于3m；分支管道與主管道成垂直連接或連接處為非平滑過渡時，阻火器端面至主管道的凈距要大于5倍支管管徑（最小0.5m）且要小于50倍支管管徑，或阻火器端面至主管道的凈距要大于120倍支管管徑（見圖2）。    直角和銳邊連接分支管上阻火器的布置

c）分支管道與主管道使用大于90°且為平滑過渡的連接件連接時，阻火器端面至主管道的凈距要大于120倍支管管徑（見圖3）。大于90°且為平滑過渡連接件連接分支管上阻火器的布置

(10)為便于阻火器檢維修，安裝于管道中的阻火器通常采用法蘭連接，阻火器的前后要有能夠滿足阻火器檢維修的安全置換（吹掃）、隔離設施，這些安全置換、隔離設施應該盡量處于阻火器規定的順直、平滑管段之外，只要管道系統中有可以切除阻火器的閥門、吹掃接頭等隔離的設施就可以，盡量不要靠近阻火器設置。    

(11)阻火器靠近爐子和加熱設備安裝時，需要考慮阻火元件所達到的溫度不能超過150℃，安裝時應當盡量遠離爐子和加熱設備。但對于爆炸組級別為ⅡA1、ⅡA、IB1、ⅡB2和ⅡB3的可燃氣體，當選用爆燃阻火器時，阻火器與火源的距離不能大于50D；對于爆炸組級別為ⅡB和ⅡC的可燃氣體，當選用爆燃阻火器時，阻火器與火源的距離不能大于30D。如果爆燃阻火器允許的最大安裝距離不能保證使用溫度的要求，可以采取如下兩種措施：一是定制可以承受預計產生的高溫的阻火器；另一個就是選用爆轟阻火器，選用爆轟阻火器時，其距火源的安裝距離要超過不穩定爆轟的范圍，通常認為大于120D是可以確保處于穩定爆轟范圍的。

其他規范、規程也給出阻火器安裝的一些具體要求。

(12)《阻火器的設置》（HG/T 20570.19-1995）第5.0.3條，對安裝方向作出了規定：安裝管道阻爆轟阻火器時，要注意其爆轟波吸收器應朝向有可能產生爆轟的方向，否則將失去阻爆轟的作用。第5.0.4條規定：阻火器與管道的連接一般為法蘭連接，小直徑的管道采用螺紋連接。

(13)《石油化工金屬管道布置設計規范》（SH/T 3012-2011）對安裝位置作出了規定：

1）第6.2.4條，氫氣放空管上的阻火器應靠近放空口端部布置。

2）第11.2.1條，加熱爐燃料氣主管上的管道阻火器應靠近加熱爐布置，并便于檢修，管道阻火器與燃燒器距離不宜大于12m。

3）第11.2.2條，儲罐用的阻火器應直接安裝在儲罐頂的管口上。

4）第11.2.3條，常壓放空排氣管道的阻火器宜設布置在排氣管道的末端。    

(14)《壓力管道安全技術監察規程》（TSG D0001-2009）第一百四十六條對阻火器安裝，提出了如下要求：

1）管端型放空阻火器的放空端安裝防雨帽；

2）工藝物料含有顆粒或者其他會使阻火元件堵塞的物質時，在阻火器進、出口安裝壓力表，監控阻火器的壓力；

3）工藝物料含有水汽或者其他凝固點高于0℃的蒸汽（如醋酸蒸汽等），有可能發生凍結的情況，阻火器設置防凍或者解凍措施，如電伴熱、蒸汽盤管或者夾套和定期蒸汽吹掃等，對于水封型阻火器，可以采用連續流動水或者加防凍劑的方法防凍；

4）阻火器不得靠近爐子和加熱設備，除非阻火元件溫度升高不會影響其阻火性能；

5）單向阻火器安裝時，阻火側朝向潛在點火源。

石油化工石油氣管道阻火器選用分析

一、阻火器的安裝位置

阻火器安裝的位置應根據使用場合和設備的具體情況來選擇。一般而言，阻火器應安裝在或粉塵固體顆粒進入設備前的最后防線。例如，在液壓系統中，阻火器應該安裝在液壓回路的最高點，以防止液壓油在高壓下噴出形成火花，引發爆炸。

二、進出口方向

阻火器的設計通常分為進口和出口兩個方向，應根據設備的具體情況選擇。一般來說，阻火器的進口應面對設備的易燃物質進口，出口應面對設備的排氣口。

在安裝阻火器時要注意進出口的連通方向，保證氣體或粉塵在阻火器中正常流通。

三、安裝注意事項

1.安裝時應注意阻火器的質量和規格，選擇符合要求的阻火器。

2.安裝前應檢查阻火器內部是否有異物，保持清潔。

3.阻火器的安裝和拆卸都需要遵循操作規程，不能擅自操作。

4.在阻火器進氣側不能使用帶電設備，以免在進氣過程中發生火花。

5.阻火器不能被過度壓力或負壓沖擊，若壓力過高請加裝減壓裝置。

【石油化工石油氣管道阻火器選用分析結論】

阻火器是一項重要的安全設施，其正確的安裝和使用能夠有效地保護生產設備和人員的安全。在安裝阻火器時，應注意其安裝位置、進出口方向和安裝注意事項，以確保阻火器能夠正常工作，為生產保駕護航。