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石油化工石油氣管道阻火器選用應(yīng)用案例
GZW-1不銹鋼阻火器是用來(lái)阻止、液體的火焰蔓延和防止回火而引起爆炸，從而保證儲(chǔ)罐的安全。它的功能是允許易燃易爆氣體通過(guò)，對(duì)火焰有阻止窒息作用。系新型可燃?xì)怏w不銹鋼阻火器，屬更新?lián)Q代的新產(chǎn)品。
試驗(yàn)方法
該阻火器經(jīng)中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)與究所聯(lián)合測(cè)試，其性能符合GB13347-92《石油氣體不銹鋼阻火器阻火性能和試驗(yàn)方法》的規(guī)定。阻火器結(jié)構(gòu)合理，阻火層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。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)阻火器的選型規(guī)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(nèi)容更少。具體選用阻爆燃型還是阻爆轟型，應(yīng)根據(jù)潛在或已知著火點(diǎn)距離阻火器的距離進(jìn)一步判定，但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，很難確切預(yù)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。
1.石油化工石油氣管道阻火器選用應(yīng)用案例的分類
1.1.阻火器按阻火性能可劃分為爆燃型、穩(wěn)定爆轟型、非穩(wěn)定爆轟型。
1.2.阻火元件的結(jié)構(gòu)形式可分為波紋板式、平行板式、多孔板式、金屬絲網(wǎng)式和填料式。
1.3.阻火器按試驗(yàn)安全間隙（MESG）測(cè)試氣體爆炸組級(jí)別應(yīng)分為：
(1)適用于ⅡA1級(jí)（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(jí)（MESG≥0.85mm）氣體阻火器；
(4)適用于IⅡB2級(jí)（MESG≥0.75mm）氣體阻火器；
(5)適用于ⅡB3級(jí)（MESG≥0.65mm）氣體阻火器；
(6)適用于ⅡB級(jí)（MESG≥0.5mm）氣體阻火器；
(7)適用于ⅡC級(jí)（MESG<0.5mm）氣體阻火器。
2.石油化工石油氣管道阻火器選用應(yīng)用案例的選用
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(yù)知點(diǎn)火源的確切位置。ISO16852中，按試驗(yàn)安全間隙（MESG）測(cè)試氣體爆炸組別混合氣體的火焰在管道中理想加速過(guò)程見圖1，圖1是純理論的估算結(jié)果（即火源和阻火器之間無(wú)彎曲、無(wú)擾流障礙），對(duì)于ⅡA1、IⅡA、IⅡB1、IIB2和ⅡB3氣體組別，當(dāng)Lu/D≤50時(shí)是爆燃區(qū)間，對(duì)ⅡB和ⅡC氣體組別，當(dāng)Lu/D≤30時(shí)是爆燃區(qū)間，可以使用爆燃型；但實(shí)際的管道系統(tǒng)不等同于理論假設(shè)，因此制造商需提供設(shè)計(jì)和測(cè)試限定的距離要求，以確保安全；在實(shí)際工程中，往往很難確切預(yù)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。 火焰在管道中理想加速過(guò)程示意圖
《石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗(yàn)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（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(xù)排放時(shí)間大于或等于30min時(shí)，應(yīng)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(yīng)設(shè)有防雨通風(fēng)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(yīng)滿足以下要求：
a）適用于爆炸組級(jí)別為ⅡA1、ⅡA、ⅡB1、ⅡB2和ⅡB3的阻火器，Lu/D≤50；
b）適用于爆炸組級(jí)別為ⅡB和ⅡC的阻火器，Lu/D≤30；
c）除滿足本標(biāo)準(zhǔn)6.2.10a）款或b）款外，還應(yīng)滿足制造商提供的設(shè)計(jì)和測(cè)試限定的距離要求；
d）對(duì)于未識(shí)別點(diǎn)火源位置的，不得使用爆燃阻火器。
(5)安裝在管道中的穩(wěn)定爆轟型阻火器，其法蘭面至潛在火源的距離要求應(yīng)由制造商提供；當(dāng)安裝距離不能滿足要求時(shí)應(yīng)選用非穩(wěn)定爆轟型阻火器。
(6)儲(chǔ)罐頂部的油氣集合管道系統(tǒng)、裝卸設(shè)施的油氣排放（或回收）系統(tǒng)的總管及分支管道應(yīng)選用穩(wěn)定爆轟型阻火器，阻火器宜靠近罐、容器或設(shè)備安裝。
(7)下列管道上使用阻火器應(yīng)具有雙向阻火功能：甲B、乙類液體儲(chǔ)罐之間氣相連通管道的分支管道；裝卸設(shè)施的油氣排放或回收管道的分支管道。
《油氣回收處理設(shè)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50759-2022）相關(guān)條款。
(8)第3.0.9條，阻火器的形式應(yīng)根據(jù)油氣組成及其安裝位置等綜合確定，設(shè)計(jì)流量下的壓降不宜大于0.3kPa。
(9)第5.1.3條，與儲(chǔ)罐、裝車鶴管和氣相臂連接管道上應(yīng)設(shè)爆轟型阻火器。
(10)第5.1.6條，當(dāng)用于易聚合、結(jié)晶等導(dǎo)致堵塞的場(chǎng)合時(shí)，管道阻火器兩端宜設(shè)置壓力監(jiān)測(cè)，并應(yīng)采取防堵措施。
(11)第5.1.7條，儲(chǔ)罐呼吸閥應(yīng)配置阻火器，阻火器應(yīng)為耐燒爆燃型。
3.石油化工石油氣管道阻火器選用應(yīng)用案例的安裝要求
《石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗(yàn)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（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(guó)際上現(xiàn)行的關(guān)于阻火器的標(biāo)準(zhǔn)和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，阻火器的安裝需要注意的事項(xiàng)如下：
(1)阻火器安裝時(shí)要確認(rèn)介質(zhì)流向和安裝方向的限制要求，制造商提供的使用說(shuō)明書中要包含此內(nèi)容。通常情況下，穩(wěn)定燃燒的阻火器要避免介質(zhì)垂直向下流動(dòng)，且潛在點(diǎn)火源處于阻火層下方的情況。
(2)阻火器安裝時(shí)要避免凝結(jié)液積聚，防止造成管道堵塞或阻力降超出預(yù)期的運(yùn)行狀況。
(3)對(duì)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，距離不要超過(guò)允許的管道長(zhǎng)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(wěn)定爆轟阻火器的位置，要根據(jù)制造商提供的最小和測(cè)試距離確定。管道中安裝的非穩(wěn)定爆轟阻火器的安裝位置無(wú)限制要求。
(4)連接在點(diǎn)火源（非保護(hù)側(cè)）一側(cè)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(hù)側(cè)的管道的公稱直徑要等于或大于無(wú)保護(hù)側(cè)的公稱直徑。除制造商的產(chǎn)品說(shuō)明書有明確說(shuō)明外，潛在點(diǎn)火源和爆燃阻火器之間不要安裝截面減小的管件。對(duì)于在運(yùn)行期間打開，并且不會(huì)減少自由流動(dòng)面積的閥門，可以安裝在潛在點(diǎn)火源和爆燃阻火器之間的管道中。非保護(hù)側(cè)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(fēng)罩的管道端部安裝的阻火器，該阻火器的安裝環(huán)境要保證防風(fēng)罩打開時(shí)不阻礙阻火器上的穩(wěn)定燃燒。
(6)對(duì)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(qū)域，以避免由于熱反射而加熱阻火器元件。
(7)對(duì)于管道端部安裝的阻火器，當(dāng)兩個(gè)及以上阻火器集中安裝時(shí)，要避免相互間的熱干擾，具體的注意事項(xiàng)如下：
a）阻火器間凈距不要小于5倍阻火器直徑距離；
b）阻火器出口的標(biāo)高要保持一致。
(8)在特定的操作條件下，通過(guò)阻火器的介質(zhì)可能會(huì)凝結(jié)、凍結(jié)，導(dǎo)致阻火元件間隙變小，從而發(fā)生事故。建議采取加熱、保溫等預(yù)防措施。加熱、保溫措施中要注意以下事項(xiàng)：
a）管道端部安裝的耐燒阻火器的戶外防護(hù)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(zhì)的溫度不要超過(guò)阻火器工作溫度25℃，且不要超過(guò)工藝介質(zhì)自燃點(diǎn)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(shí)，阻火器的布置要符合制造商的要求和建議。制造商沒(méi)有明確要求時(shí)，分支管道上阻火器的布置要注意以下事項(xiàng)：
a）分支管道上要用穩(wěn)定爆轟阻火器，其配管設(shè)計(jì)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(yīng)力造成阻火器破壞或失穩(wěn)。
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(shí)，盲端和變徑部位至分支管道的直管段長(zhǎng)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(guò)渡時(shí)，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）。
c）分支管道與主管道使用大于90°且為平滑過(guò)渡的連接件連接時(shí)，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(guò)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(shè)施，這些安全置換、隔離設(shè)施應(yīng)該盡量處于阻火器規(guī)定的順直、平滑管段之外，只要管道系統(tǒng)中有可以切除阻火器的閥門、吹掃接頭等隔離的設(shè)施就可以，盡量不要靠近阻火器設(shè)置。
(11)阻火器靠近爐子和加熱設(shè)備安裝時(shí)，需要考慮阻火元件所達(dá)到的溫度不能超過(guò)150℃，安裝時(shí)應(yīng)當(dāng)盡量遠(yuǎn)離爐子和加熱設(shè)備。但對(duì)于爆炸組級(jí)別為ⅡA1、ⅡA、IB1、ⅡB2和ⅡB3的可燃?xì)怏w，當(dāng)選用爆燃阻火器時(shí)，阻火器與火源的距離不能大于50D；對(duì)于爆炸組級(jí)別為ⅡB和ⅡC的可燃?xì)怏w，當(dāng)選用爆燃阻火器時(shí)，阻火器與火源的距離不能大于30D。如果爆燃阻火器允許的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(yù)計(jì)產(chǎn)生的高溫的阻火器；另一個(gè)就是選用爆轟阻火器，選用爆轟阻火器時(shí)，其距火源的安裝距離要超過(guò)不穩(wěn)定爆轟的范圍，通常認(rèn)為大于120D是可以確保處于穩(wěn)定爆轟范圍的。
其他規(guī)范、規(guī)程也給出阻火器安裝的一些具體要求。
(12)《阻火器的設(shè)置》（HG/T 20570.19-1995）第5.0.3條，對(duì)安裝方向作出了規(guī)定：安裝管道阻爆轟阻火器時(shí)，要注意其爆轟波吸收器應(yīng)朝向有可能產(chǎn)生爆轟的方向，否則將失去阻爆轟的作用。第5.0.4條規(guī)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(shè)計(jì)規(guī)范》（SH/T 3012-2011）對(duì)安裝位置作出了規(guī)定：
1）第6.2.4條，氫氣放空管上的阻火器應(yīng)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(yīng)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(chǔ)罐用的阻火器應(yīng)直接安裝在儲(chǔ)罐頂?shù)墓芸谏稀?/p>
4）第11.2.3條，常壓放空排氣管道的阻火器宜設(shè)布置在排氣管道的末端。
(14)《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（TSG D0001-2009）百四十六條對(duì)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(huì)使阻火元件堵塞的物質(zhì)時(shí)，在阻火器進(jìn)、出口安裝壓力表，監(jiān)控阻火器的壓力；
3）工藝物料含有水汽或者其他凝固點(diǎn)高于0℃的蒸汽（如醋酸蒸汽等），有可能發(fā)生凍結(jié)的情況，阻火器設(shè)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(duì)于水封型阻火器，可以采用連續(xù)流動(dòng)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(shè)備，除非阻火元件溫度升高不會(huì)影響其阻火性能；
5）單向阻火器安裝時(shí)，阻火側(cè)朝向潛在點(diǎn)火源。
石油化工石油氣管道阻火器選用應(yīng)用案例主要用途
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)。
主要性能
1、阻火器連續(xù)13次以亞音速火焰試驗(yàn)，每次都能阻止火焰的通過(guò)。
2、水壓試驗(yàn)2.4MPa無(wú)滲漏。
序號(hào) | 品 名 | 型 號(hào) 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 |
8 | 阻火器 | 阻火器 GZW-25P PN25 DN40
| 1 |
石油化工石油氣管道阻火器選用應(yīng)用案例外形結(jié)構(gòu)圖
石油化工石油氣管道阻火器選用應(yīng)用案例主要外形尺寸
型號(hào) | 重量 | PN | 外形尺寸（mm） | 螺栓 | ||||
K | D | DL | L | 數(shù)量 | 螺紋 | |||
GZW-20 | DN20 | 1.6 | 75 | 105 | 195 | 200 | 4 | M12 |
GZW-25 | DN25 | 85 | 115 | 195 | 200 | 4 | M12 | |
GZW-40 | DN40 | 110 | 150 | 245 | 240 | 4 | M16 | |
GZW-50 | DN50 | 125 | 165 | 245 | 240 | 4 | M16 | |
GZW-80 | DN80 | 160 | 200 | 280 | 250 | 8 | M16 | |
GZW-100 | DN100 | 180 | 220 | 335 | 260 | 8 | M16 | |
GZW-150 | DN150 | 240 | 285 | 460 | 360 | 8 | M20 | |
GZW-200 | DN200 | 295 | 340 | 520 | 420 | 12 | M20 | |
GZW-250 | DN250 | 355 | 405 | 580 | 430 | 12 | M24 | |
GZW-300 | DN300 | 410 | 460 | 705 | 450 | 12 | M24 | |
GZW-600 | DN600 | 770 | 840 | 1120 | 580 | 20 | M33 | |
石油化工石油氣管道阻火器選用應(yīng)用案例保養(yǎng)與維修
為了確保阻火器的性能達(dá)到安全使用目的,對(duì)阻火器應(yīng)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(yīng)清洗干凈，確保芯子上的每個(gè)孔眼暢通，對(duì)于變形和腐蝕的阻火層應(yīng)更換。
3、重新安裝阻火層芯子時(shí)，應(yīng)保證結(jié)合面嚴(yán)密不得漏氣。
是防止外部火焰竄入存有易燃易爆氣體的設(shè)備、管道內(nèi)或阻止火焰在設(shè)備、管道間蔓延，應(yīng)用火焰通過(guò)熱導(dǎo)體的狹小孔隙時(shí)，由于熱量損失而熄滅的原理設(shè)計(jì)制造，適用于可燃?xì)怏w管道。那么關(guān)于阻火器你了解多少呢？下面賢集網(wǎng)小編為您講解一下管道阻火器的安裝說(shuō)明、主要性能、分類、標(biāo)準(zhǔn)概述、工作原理、適用范圍及維護(hù)保養(yǎng)方法。
1.摘除所有法蘭保護(hù)蓋和拋棄所有包裝材料；
2.檢查閥座表面的配套法蘭墊片，它必須是清 潔、 平整、 無(wú)劃痕、 耐腐蝕、 工具痕跡；
3.檢查墊片，確保材料是適合于應(yīng)用的；
4.用適當(dāng)?shù)穆菁y潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑所有螺柱和螺母，如果緊固件是高溫或不銹鋼材料使用反抓住化合物如二硫化鉬；
5.螺栓環(huán)內(nèi)墊片；
6.設(shè)置阻火器殼體法蘭與管線法蘭對(duì)接，要注意阻火元件的提升手柄與頂螺母位置，方便未來(lái)摘除阻火器的元件。
管道阻火器的主要性能
1、阻爆性能合格，連續(xù)13次阻爆性能試驗(yàn)每次均能阻火；
2、耐燒性能合格，耐燒試驗(yàn)1小時(shí)無(wú)回火現(xiàn)象；
3、殼體水壓試驗(yàn)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
石油化工石油氣管道阻火器選用應(yīng)用案例
一、選擇適當(dāng)?shù)陌惭b位置
選擇合適的安裝位置是阻火器有效工作的基礎(chǔ)。應(yīng)優(yōu)先考慮氧氣含量高、通風(fēng)良好的地方，并盡可能靠近潛在火源。通常建議安裝在氣瓶出口或管道連接處。
二、準(zhǔn)備安裝所需的材料與工具
在開始安裝前，需要檢查和準(zhǔn)備必要的工具和材料，如電動(dòng)螺絲刀、連接管、法蘭、密封墊等。同時(shí)，清理安裝區(qū)域，確保表面干凈，以提供良好的安裝條件。
三、遵循正確的安裝步驟
1. 連接阻火器至管道，并使用法蘭進(jìn)行固定。
2. 將控制線路接入阻火器控制器，并與火災(zāi)探測(cè)器和報(bào)警器連接。
3. 在法蘭上放置密封墊，并適當(dāng)擰緊螺絲。
4. 通過(guò)電纜夾將電纜穿過(guò)法蘭，連接到控制器的接線端。
5. 仔細(xì)檢查所有安裝部位，確保穩(wěn)固且能夠正常工作。
四、關(guān)注安裝過(guò)程中的關(guān)鍵注意事項(xiàng)
在安裝過(guò)程中，應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：
1. 仔細(xì)檢查阻火器連接處是否漏氣或滲漏。
2. 防止機(jī)械損壞，如撞擊或擠壓。
3. 定期清潔和檢查阻火器，保持其良好狀態(tài)。
4. 一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即進(jìn)行檢查和處理。
五、解答常見問(wèn)題
1. 阻火器能預(yù)防哪些類型的火災(zāi)？
答：管道阻火器適用于防止氧氣、乙炔、液氧、液氮等管道火災(zāi)。
2. 阻火器是否需要定期更換？
答：通常不需要頻繁更換，但建議定期進(jìn)行檢查、清潔和維護(hù)。
3. 阻火器能否自動(dòng)啟動(dòng)？
答：根據(jù)型號(hào)和設(shè)計(jì)，阻火器可能具有自動(dòng)或手動(dòng)啟動(dòng)功能。
綜上所述，通過(guò)遵循正確的安裝步驟和注意事項(xiàng)，可以確保管道阻火器的高效運(yùn)作，從而有效降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，保障工業(yè)安全。
1.安裝阻火器前，必須認(rèn)真閱讀廠家提供的說(shuō)明書，并仔細(xì)核對(duì)標(biāo)牌與所裝管線要求是否一致；
2.阻火器上的流向標(biāo)記必須與介質(zhì)流向一致；
3.每隔半年應(yīng)檢查一次，檢查阻火層是否有堵塞、變形或腐蝕等缺陷；
4.清洗阻火器芯件時(shí)，應(yīng)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；
5.重新安裝阻火層時(shí)，應(yīng)更新墊片并確認(rèn)密封面已清潔和無(wú)損傷，不得漏氣；
