不銹鋼管道阻火器選型分析

不銹鋼管道阻火器選型分析

不銹鋼阻火器是一種廣泛應用于工業(yè)領(lǐng)域的安全裝置，主要用于防止火焰?zhèn)鞑ィＷo設備和管道系統(tǒng)的安全運行。其核心作用是通過特定的結(jié)構(gòu)設計和材質(zhì)特性，在或液體輸送過程中有效阻斷火焰的擴散路徑，從而避免火災事故的蔓延。不銹鋼材質(zhì)因其優(yōu)異的耐腐蝕性、高溫強度和機械性能，成為制造阻火器的理想選擇。目前市場上的不銹鋼阻火器根據(jù)功能和應用場景的不同，可以分為多種類型。首先是按結(jié)構(gòu)形式劃分，包括直通式阻火器、彎頭式阻火器和異徑式阻火器。直通式阻火器結(jié)構(gòu)簡單，適用于直管路系統(tǒng)；彎頭式阻火器則適用于需要改變管道方向的場合；異徑式阻火器用于連接不同直徑的管道，確保阻火性能的同時實現(xiàn)管徑過渡。其次是按阻火原理劃分，主要有金屬網(wǎng)型阻火器、波紋型阻火器和填充型阻火器。金屬網(wǎng)型阻火器利用多層不銹鋼絲網(wǎng)形成阻火層，通過冷卻和隔離作用阻止火焰?zhèn)鞑?；波紋型阻火器則采用不銹鋼波紋板結(jié)構(gòu)，增加火焰?zhèn)鞑ヂ窂剑档突鹧婺芰?；填充型阻火器?nèi)部填充不銹鋼顆?；蚱渌杌鸾橘|(zhì)，通過物理隔離和熱傳導實現(xiàn)阻火功能。此外，根據(jù)使用環(huán)境的不同，不銹鋼阻火器還可分為防爆型阻火器、耐腐蝕型阻火器和高溫型阻火器。防爆型阻火器適用于存在爆炸風險的場所，如化工、石油和天然氣行業(yè)；耐腐蝕型阻火器適用于含有腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境，如海洋平臺和化工裝置；高溫型阻火器則專為高溫工況設計，能夠在溫度條件下穩(wěn)定運行。在選型過程中，需綜合考慮管道系統(tǒng)的工作壓力、溫度、介質(zhì)性質(zhì)以及安裝位置等因素，以確保阻火器能夠有效發(fā)揮其安全防護作用。隨著工業(yè)安全標準的不斷提升，不銹鋼阻火器的技術(shù)也在持續(xù)優(yōu)化，新材料、新結(jié)構(gòu)和智能化設計逐步應用

不銹鋼管道阻火器用途：防爆型阻火器試用于安裝在輸送可燃性氣體,如加熱燃料氣,天然氣,石油液化氣,煤礦瓦斯排放的管網(wǎng),也試用于煤氣管道,防止在正常情況下火焰于管道中逆向傳播,以避免突然性事故的發(fā)生,經(jīng)測試所測試,安全阻火,其速度1425m/s,極限速度1605m/s。

本標準適用于對原油、汽油和煤油等輕質(zhì)油品儲罐所配備的石油儲罐阻火器進行性能評價及試驗。



二、不銹鋼管道阻火器選型分析結(jié)構(gòu)組成

1、阻火器定義
阻火器，一種由阻火芯、阻火器外殼及配件共同組成的裝置，旨在阻止火焰（無論是爆燃還是爆轟）的通過。其中，阻火芯是核心部件，它允許易燃、易爆氣體在特定條件下通過，同時卻能有效阻止火焰的穿透。

于產(chǎn)品開發(fā)中，為工業(yè)安全提供了更加可靠的保障。

阻火器主要由殼體和濾芯兩部分組成。殼體應具有足夠的強度，以承受爆炸產(chǎn)生的沖擊壓力。濾芯是阻止火焰?zhèn)鞑サ闹饕獦?gòu)件，常用的有金屬網(wǎng)濾芯和波紋型濾芯兩種。金屬網(wǎng)型濾芯用直徑0.23~0.315mm的不銹鋼或銅網(wǎng)，多層重疊組成。目前國內(nèi)的阻火器通常采用16~22目金屬網(wǎng)，為4~12層。管道阻火器，是用來阻止和易燃液體蒸汽的火焰向外蔓延的安全裝置。設計阻火內(nèi)件時，是根據(jù)不同混合氣體的介質(zhì)、氣體的組分、壓力降、長徑比、彎頭數(shù)量來設計MESG值并達到一定阻火速度值的有規(guī)則填料。當火焰進入阻火器后，被有規(guī)則的阻火元件切割成許多細小的火焰流，由于傳熱的作用和器壁效應，進入的氣體被冷卻，使冷卻的氣體達不到著火溫度，沒有著火溫度就不能形成燃燒， 終使火焰流猝滅，從而達到阻火目的。

設計阻火內(nèi)件時，是根據(jù)不同混合氣體的介質(zhì)、氣體的組分、壓力降、長徑比、彎頭數(shù)量來設計MESG值并達到一定阻火速度值的有規(guī)則填料。當火焰進入阻火器后，被有規(guī)則的阻火元件切割成許多細小的火焰流，由于傳熱的作用和器壁效應，進入的氣體被冷卻，使冷卻的氣體達不到著火溫度，沒有著火溫度就不能形成燃燒，zui終使火焰流猝滅，從而達到阻火目的。該產(chǎn)品屬其性能*符合GB13347-92《石油氣體管道阻火器阻火性能和試驗方法》的規(guī)定。阻火器結(jié)構(gòu)合理，阻火芯采用不銹鋼材料制造，耐腐蝕易于清洗。殼體采用不銹鋼，碳鋼及鑄鋼多種材料，可滿足各種不同工藝管道的需要。

2、阻火芯類型
阻火芯的結(jié)構(gòu)多種多樣，常見類型包括：
a) 波紋板式；
b) 絲網(wǎng)式；
c) 其他特殊型式。



三、不銹鋼管道阻火器選型分析型號編制

1、編制方法

阻火器的型號編制，通常遵循一定的規(guī)則和方法。這些方法旨在確保每種型號的阻火器都具有獨特的標識，便于生產(chǎn)、銷售和使用過程中的識別與追溯。具體的編制方法可能因不同廠家而有所差異，但一般都包括阻火器的核心參數(shù)、結(jié)構(gòu)特點以及適用范圍等信息。通過這些信息，用戶可以準確選擇適合自己的阻火器型號，確保其滿足特定的安全需求。
eg:例如，一個公稱通徑為100mm的波紋板式阻火器，其型號可能表示為ZHQ-B-100-X。



四、不銹鋼管道阻火器選型分析要求

1、外觀
阻火器的各個部件應無明顯加工缺陷或機械損傷，外表面需進行防腐蝕處理，且防腐涂層應均勻完整。此外，阻火器的明顯部位應性標出介質(zhì)流動方向，標牌應牢固地設置在阻火器上。

2、材料
阻火器的殼體通常采用碳素鋼或鑄鋁制造，其性能需符合相關(guān)國家標準。阻火芯則宜采用不銹鋼，性能也需達到相應標準。同時，阻火器內(nèi)及連接處的墊片不得使用動物或植物纖維。

3、耐腐蝕性能
阻火器需進行鹽霧腐蝕試驗，以驗證其耐鹽霧腐蝕性能。此外，還需進行耐二氧化硫腐蝕性能試驗，以確保在特定環(huán)境下阻火器的穩(wěn)定性。值得注意的是，若阻火芯材質(zhì)為不銹鋼，則無需進行此項試驗。

4、強度
阻火器殼體需進行強度試驗，以驗證其是否會出現(xiàn)滲漏、裂痕或變形等問題。

5、阻爆性能
阻火器需進行13次阻爆試驗，以驗證其是否能每次都能成功阻火。試驗時間不超過3天。

6、耐燒性能
阻火器還需進行耐燒試驗，以驗證其是否能經(jīng)受1小時的耐燒，且過程中無回火現(xiàn)象。

7、連接形式
阻火器的連接形式應為法蘭連接，并需符合相關(guān)國家標準。此外，阻火器殼體上連接部分的隔爆接合面間隙也需符合標準。

8、壓力損失與通氣量
阻火器的流體壓力損失應控制在規(guī)定范圍內(nèi)，同時通氣量也需滿足使用要求。
（2）阻火器的通氣量必須滿足表2中的規(guī)定，且不得小于其中的最小值。

不銹鋼管道阻火器性能特點：

1、阻爆性能合格,連續(xù)13次阻爆性能試驗每次均能阻火。

2、耐燒性能合格，耐燒試驗1小時無回火現(xiàn)象。

3、殼體水壓試驗合格。本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理，重量輕、耐腐蝕。易檢修，安裝方便。阻火器芯子采用不銹鋼材料, 耐腐蝕易于清洗。



不銹鋼管道阻火器選型分析不銹鋼管道阻火器標準：

1、阻火器的設置：按HG/T20570-1995標準

2、阻火器阻火性能與試驗方法：按GB/T13347-2010標準

3、阻火器選用﹑檢驗與驗收：按SH/T3413-1999標準

4、設計規(guī)范標準：GB5908-2005 API/RP 2028

5、連接法蘭標準：JB/T 79 GB/T9112 ANSI B16.5

6、產(chǎn)品標識標準：GB/13306

7、供貨規(guī)范標準：GB/T13384

8、執(zhí)行標準：GB13347-92《石油氣體管道阻火器阻火性能和試驗方法》、SH/T3413-99《石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗及驗收》、HG/T20570.19-95《阻火器的設置》。阻火器的生產(chǎn)、檢驗和驗收標準：SY/T0512-1996《石油儲罐阻火器》測試依據(jù)：GB5908-86《石油儲罐阻火器性能和實驗方法》

9、法蘭標準：GB、HG、SH、HGJ、JB、ANSL、JIS等標準。（用戶，請注明壓力等級）

10、引用標準：

GB/T4237-1992 不銹鋼熱軋鋼板

GB/T6414-1986 鑄件尺寸公差

GB/T9438-1988 鋁合金鑄件技術(shù)條件

GB/T9439-1988 灰鑄鐵件

GB 5908-1986 石油儲罐阻火器阻火性能和實驗方法

GB/T1804-1992 一般公差線性尺寸的未注公差

GB/T13306-1991 標牌

GB/T13384-1992 機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件

JB 78-59 鑄鐵法蘭

SY 5302-87 石油鉆采機械產(chǎn)品用灰鑄鐵件通用技術(shù)參數(shù)

ZB G 33001-85 聚四氟乙烯管材

ZB G 33003-85 聚四氟乙烯棒材

ZB G 33004-85 聚四氟乙烯薄膜

不銹鋼管道阻火器技術(shù)參數(shù)：

公稱壓力：PN1.0 ~6.4MPa

公稱通徑：DN50～DN300

連接方式：法蘭、焊接、螺紋

適用介質(zhì)：油品、等多種非腐蝕性或弱腐蝕性氣體介質(zhì)。

適用溫度：-20℃～+180℃

制造材料：A105，304，316，316L



不銹鋼管道阻火器選型分析應定期檢查、保養(yǎng)：

1、阻火器每半年檢查一次，檢查阻火層芯子是否堵塞、變形、腐蝕等。

2、發(fā)現(xiàn)被堵塞的阻火層芯子應清洗干凈，確保芯子上的每個孔眼暢通，對于變形和腐蝕的阻火層應更換。

3、重新安裝阻火層芯子時，應保證結(jié)合面嚴密不得漏氣。

管道阻火器產(chǎn)品用途：

1.輸送可燃性氣體的管道上。

2.火炬系統(tǒng)。

3.油氣回收系統(tǒng)。

4.加熱爐燃料氣的管網(wǎng)上。

5.氣體凈化通化系統(tǒng)。

6.氣體分析系統(tǒng)。

7.煤礦瓦斯排放系統(tǒng)。
四、不銹鋼管道阻火器選型分析實驗



1、鹽霧腐蝕試驗

試驗在專業(yè)的噴霧式鹽霧腐蝕箱內(nèi)進行。試驗所用的鹽水溶液質(zhì)量濃度需控制在20%，密度范圍為1.126g/cm³至1.157g/cm³。樣品需先清除油漬，再按正常使用位置放置在腐蝕箱的中間部位。試驗過程中，腐蝕箱的溫度應穩(wěn)定在35℃±2℃。需要注意的是，從樣品上滴下的溶液不可循環(huán)使用。為確保試驗的準確性，腐蝕箱內(nèi)至少應收集兩處的鹽霧，并每80cm²的收集面積連續(xù)收集16小時，每小時收集1.0mL~2.0mL的鹽溶液，其質(zhì)量濃度應維持在19%~21%范圍內(nèi)。試驗周期設定為10天，期間需連續(xù)噴霧。試驗結(jié)束后，樣品需用清水沖洗，并在溫度20℃±5℃，相對濕度不超過70%的環(huán)境中自然干燥7天，隨后檢查樣品的腐蝕情況，確保試驗結(jié)果符合阻爆性相關(guān)實驗的標準。

2、二氧化硫腐蝕試驗

此試驗在化工氣體腐蝕試驗裝置中進行。裝置內(nèi)需按體積比每24小時加入1%的二氧化硫氣體。在試驗裝置底部的平底大口器中注入足夠的蒸餾水，通過自然揮發(fā)來營造濕潤的環(huán)境。試驗期間，裝置內(nèi)溫度應保持在45℃±2℃。樣品需清除油漬后，按正常使用位置懸掛在試驗裝置的中間部位，并確保頂部凝聚的液體不會滴落在樣品上。試驗周期為16天。結(jié)束后，同樣將樣品置于溫度20℃±5℃，相對濕度不超過70%的環(huán)境中干燥7天，并檢查樣品的腐蝕情況，以確認試驗結(jié)果是否符合相關(guān)標準。此外，試驗所用的二氧化硫氣體也可通過每天在試驗裝置內(nèi)由Na2SO3和稀硫酸反應制取。

3、強度試驗

液壓強度試驗裝置應具備消除壓力脈沖的穩(wěn)壓功能，且壓力測量儀表的精度至少為1.5級。在試驗過程中，阻火器的進口需與液壓強度試驗裝置相連，排除連接管路和阻火器腔內(nèi)的空氣后封閉出口。隨后，壓力應在20秒內(nèi)均勻增加至0.9MPa，并保持5分鐘后泄壓，檢查樣品。此過程中，阻火器殼體不應出現(xiàn)滲漏、裂痕或變形的情況，以確保試驗結(jié)果的有效性。



4、不銹鋼管道阻火器選型分析阻爆性試驗
（1）阻爆性試驗裝置示意圖詳見圖1。其中，爆炸管段與觀察管段的長度均需不小于1.5米，且直徑需與被測阻火器的公稱直徑保持一致。在兩管段的末端，分別設置有空氣出口管和試驗介質(zhì)入口管，以確保試驗過程的順暢進行。
（2）點火電極被精心安裝在爆炸管段的末端，其距端面的距離被嚴格控制在80毫米，從而確保了點火過程的準確與安全。
（3）為檢測阻火器的阻火效果，在爆炸管段和觀察管段上各安裝了一個火焰檢測探頭，它們距被測阻火器法蘭面的距離均為100毫米。
（4）試驗所采用的介質(zhì)為丙烷氣與空氣的混合氣。特別指出，所選取的丙烷氣純度需為工業(yè)純，且混合氣中丙烷氣的體積濃度應嚴格控制在(4.3±0.2)%。
（5）為保證試驗的準確性，觀察管段的末端被塑料膜封閉，以防止外界空氣的干擾。
（6）在試驗過程中，試驗介質(zhì)通過入口管導入管段，而管段內(nèi)的空氣則從出口管排出。同時，從出口管抽取的管段內(nèi)氣體濃度樣品應符合（4）中的要求，以確保試驗條件的一致性。



5、不銹鋼管道阻火器選型分析耐燒性試驗
（1）試驗所采用的介質(zhì)仍為丙烷氣與空氣的混合氣，但此次所選用的丙烷氣純度需為工業(yè)純，且混合氣中丙烷氣的體積濃度應控制在(4±0.4)%。
（2）耐燒性試驗裝置示意圖詳見圖2，其中應包含一個能夠連續(xù)為試驗提供介質(zhì)的動態(tài)配氣系統(tǒng)。
（3）在試驗過程中，被測阻火器需保持豎立狀態(tài)，并由動態(tài)配氣系統(tǒng)持續(xù)提供試驗介質(zhì)。點燃被測阻火器的出口處，開始耐燒性試驗。
（4）在規(guī)定的丙烷體積濃度范圍內(nèi)，需微調(diào)混合氣的比例，以確保丙烷能夠充分燃燒。
（5）自點火時刻起計時，持續(xù)觀察被測阻火器是否出現(xiàn)回火現(xiàn)象。整個試驗過程將持續(xù)1小時。若在此期間未出現(xiàn)回火，則試驗結(jié)果合格；若出現(xiàn)回火，則可立即終止試驗。
6、壓力損失與通氣量試驗
（1）采用風機作為風源，進行壓力損失和通氣量試驗。試驗裝置的測試管內(nèi)徑需與阻火器的公稱通徑保持一致，且其內(nèi)壁應保持平整光滑，確保系統(tǒng)連接處無泄漏現(xiàn)象。
（2）測試管的進氣口端部，以斷面內(nèi)徑為d的中心起算，1.5d的范圍內(nèi)必須保持暢通無障礙。
（3）在測試管的同一截面上，圍繞管壁垂直鉆取四個均勻分布的測壓孔，孔徑約為2毫米至3毫米，并確?？字芷秸麩o毛刺。管路外壁的靜壓孔處需焊接一段便于連接的短導管，其內(nèi)徑至少是測量靜壓孔徑的兩倍以上。這四個靜壓孔的接頭應分別與壓力計單獨相連，所測得的四點靜壓的平均值即為該截面上的平均靜壓。
（4）集流器的形狀可以是圓弧形或錐形，其外形及尺寸如附圖4所示。集流器的內(nèi)壁表面必須保持平整光滑，表面粗糙度Ra值不應超過3.2微米。
（5）進氣整流柵和出氣整流柵的外形尺寸參照圖5進行設計。其中，進、出氣整流柵的隔板厚度δ應控制在0.012d至0.015d的范圍內(nèi)，而出氣整流柵的隔板間距b則設定為0.08d至0.75d之間。
（6）選用U形壓力計時，需確保其玻璃管內(nèi)徑均勻，通常在6mm至10mm范圍內(nèi)，且長度依據(jù)所測壓力大小來定。
（7）安裝阻火器前，應先清理干凈阻火芯，然后進行試驗。試驗時，介質(zhì)需從阻火器入口端引入。
（8）試驗所用的空氣應滿足特定條件：壓力為0.1MPa，溫度為20℃，相對濕度為50%，密度為1.2kg/m³。若空氣狀態(tài)與此不符，應進行換算。
（9）在進氣口附近，使用壓力計、溫度計和干濕球溫度計來測定空氣的實際狀態(tài)。
（10）啟動電機，使風機開始運轉(zhuǎn)。通過調(diào)節(jié)閥門來控制流量，并在壓力計液面穩(wěn)定后讀取數(shù)值（Δh2,Δh3），每分鐘讀取一次，共讀三次，然后取平均值。最后，按照公式(1)計算壓力損失，確保計算結(jié)果符合預期要求。
（11）在e點壓力計液面穩(wěn)定后，每分鐘讀取一次讀數(shù)（Δh1），連續(xù)讀取三次，并取平均值。然后，根據(jù)以下公式計算通氣量，確保計算結(jié)果滿足預期要求。



不銹鋼管道阻火器選型分析管道阻火器維修保養(yǎng)：

1、為了確保阻火器的性能達到使用目的，在安裝阻火器前，必須認真閱讀提供的說明書，并仔細核對標牌與所裝管線要求是否一致。

2、阻火器上的流向標記必須與介質(zhì)流向一致。

3、每隔半年應檢查一次。檢查阻火層是否有堵塞、變形或腐蝕等缺陷。

4、被堵塞的阻火層應清洗干凈，保證每個孔眼暢通，對于變形或腐蝕的阻火層應更換。

5、清洗阻火器芯件時，應采用高壓蒸汽、非腐蝕性溶劑或壓縮空氣吹掃，不得采用鋒利的硬件刷洗。

6、重新安裝阻火層時，應更新墊片并確認密封面已清潔和無損傷，不得漏氣。