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領域的安全裝置，主要用于防止火焰傳播，保護設備和管道系統的安全運行。其核心作用是通過特定的結構設計和材質特性，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。不銹鋼材質因其優異的耐腐蝕性、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功能和應用場景的不同，可以分為多種類型。首先是按結構形式劃分，包括直通式阻火器、彎頭式阻火器和異徑式阻火器。直通式阻火器結構簡單，適用于直管路系統；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管徑過渡。其次是按阻火原理劃分，主要有金屬網型阻火器、波紋型阻火器和填充型阻火器。金屬網型阻火器利用多層不銹鋼絲網形成阻火層，通過冷卻和隔離作用阻止火焰傳播；波紋型阻火器則采用不銹鋼波紋板結構，增加火焰傳播路徑，降低火焰能量；填充型阻火器內部填充不銹鋼顆粒或其他阻火介質，通過物理隔離和熱傳導實現阻火功能。此外，根據使用環境的不同，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；耐腐蝕型阻火器適用于含有腐蝕性介質的環境，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定運行。在選型過程中，需綜合考慮管道系統的工作壓力、溫度、介質性質以及安裝位置等因素，以確保阻火器能夠有效發揮其安全防護作用。隨著工業安全標準的不斷提升，不銹鋼阻火器的技術也在持續優化，新材料、新結構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,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生,經測試所測試,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構組成

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。

于產品開發中，為工業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，以承受爆炸產生的沖擊壓力。濾芯是阻止火焰傳播的主要構件，常用的有金屬網濾芯和波紋型濾芯兩種。金屬網型濾芯用直徑0.23~0.315mm的不銹鋼或銅網，多層重疊組成。目前國內的阻火器通常采用16~22目金屬網，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。設計阻火內件時，是根據不同混合氣體的介質、氣體的組分、壓力降、長徑比、彎頭數量來設計MESG值并達到一定阻火速度值的有規則填料。當火焰進入阻火器后，被有規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。

設計阻火內件時，是根據不同混合氣體的介質、氣體的組分、壓力降、長徑比、彎頭數量來設計MESG值并達到一定阻火速度值的有規則填料。當火焰進入阻火器后，被有規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》的規定。阻火器結構合理，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
阻火芯的結構多種多樣，常見類型包括：
a) 波紋板式；
b) 絲網式；
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、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、結構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，以確保在特定環境下阻火器的穩定性。值得注意的是，若阻火芯材質為不銹鋼，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，以驗證其是否能經受1小時的耐燒，且過程中無回火現象。

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定范圍內，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小時無回火現象。

3、殼體水壓試驗合格。本產品結構合理，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、產品標識標準：GB/13306

7、供貨規范標準：GB/T13384

8、執行標準：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、檢驗和驗收標準：SY/T0512-1996《石油儲罐阻火器》測試依據：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 機電產品包裝通用技術條件

JB 78-59 鑄鐵法蘭

SY 5302-87 石油鉆采機械產品用灰鑄鐵件通用技術參數

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參數：

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：油品、等多種非腐蝕性或弱腐蝕性氣體介質。

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：

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、發現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，應保證結合面嚴密不得漏氣。

管道阻火器產品用途：

1.輸送可燃性氣體的管道上。

2.火炬系統。

3.油氣回收系統。

4.加熱爐燃料氣的管網上。

5.氣體凈化通化系統。

6.氣體分析系統。

7.煤礦瓦斯排放系統。
四、不銹鋼管道阻火器選型分析實驗



1、鹽霧腐蝕試驗

試驗在專業的噴霧式鹽霧腐蝕箱內進行。試驗所用的鹽水溶液質量濃度需控制在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，腐蝕箱的溫度應穩定在35℃±2℃。需要注意的是，從樣品上滴下的溶液不可循環使用。為確保試驗的準確性，腐蝕箱內至少應收集兩處的鹽霧，并每80cm²的收集面積連續收集16小時，每小時收集1.0mL~2.0mL的鹽溶液，其質量濃度應維持在19%~21%范圍內。試驗周期設定為10天，期間需連續噴霧。試驗結束后，樣品需用清水沖洗，并在溫度20℃±5℃，相對濕度不超過70%的環境中自然干燥7天，隨后檢查樣品的腐蝕情況，確保試驗結果符合阻爆性相關實驗的標準。

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，通過自然揮發來營造濕潤的環境。試驗期間，裝置內溫度應保持在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。結束后，同樣將樣品置于溫度20℃±5℃，相對濕度不超過70%的環境中干燥7天，并檢查樣品的腐蝕情況，以確認試驗結果是否符合相關標準。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的空氣后封閉出口。隨后，壓力應在20秒內均勻增加至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滲漏、裂痕或變形的情況，以確保試驗結果的有效性。



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，試驗介質通過入口管導入管段，而管段內的空氣則從出口管排出。同時，從出口管抽取的管段內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為試驗提供介質的動態配氣系統。
（3）在試驗過程中，被測阻火器需保持豎立狀態，并由動態配氣系統持續提供試驗介質。點燃被測阻火器的出口處，開始耐燒性試驗。
（4）在規定的丙烷體積濃度范圍內，需微調混合氣的比例，以確保丙烷能夠充分燃燒。
（5）自點火時刻起計時，持續觀察被測阻火器是否出現回火現象。整個試驗過程將持續1小時。若在此期間未出現回火，則試驗結果合格；若出現回火，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徑需與阻火器的公稱通徑保持一致，且其內壁應保持平整光滑，確保系統連接處無泄漏現象。
（2）測試管的進氣口端部，以斷面內徑為d的中心起算，1.5d的范圍內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，并確保孔周平整無毛刺。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，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，需確保其玻璃管內徑均勻，通常在6mm至10mm范圍內，且長度依據所測壓力大小來定。
（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。
（10）啟動電機，使風機開始運轉。通過調節閥門來控制流量，并在壓力計液面穩定后讀取數值（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，確保計算結果符合預期要求。
（11）在e點壓力計液面穩定后，每分鐘讀取一次讀數（Δh1），連續讀取三次，并取平均值。然后，根據以下公式計算通氣量，確保計算結果滿足預期要求。



不銹鋼管道阻火器選型分析管道阻火器維修保養：

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。