正确的选择石化设备管道阻火器(阻火器FLAME ARRESTER)

正确的选择石化设备阻火器

（天津精凯科技阀门研究所工程师：李志强）

一.选型结构的确定

1阻火器的类别

按阻火器阻止火焰速度分类：

（1）阻爆燃型阻火器

（2）阻爆轰型阻火器

（3）耐烧型阻火器

按阻火器安装位置分类：

（1）管端阻火器

（2）管中阻火器

按阻火器用途分类：

（1）油罐阻火器

（2）加热炉阻火器

（3）火炬阻火器

（4）排风道阻火器

（5）乙炔阻火器

（6）氢气放空阻火器

按阻火器MESG值分类：

（1）适用于Ⅰ级气体的阻火器

（2）适用于Ⅱa级气体的阻火器

（3）适用于Ⅱb级气体的阻火器

（4）适用于Ⅱc级气体的阻火器

2阻火器的选型

油罐阻火器（管端阻火器）

石油工业储罐由于油品输送，外界温度的变化和轻质油品容易蒸发等原因容易气体

外排，当受到雷击火花或外界火源的作用时油罐经常容易发生火灾，造成严重损失。为保证排出气体不受外界火源或雷击火花等影响，在储罐的通气口安装阻火器以保证储罐的安全运行。

油罐阻火器（管端阻火器ZH00）的性能及特点：

A.油罐阻火器适用于储存闪点低于28℃的甲类油品和闪点低于60℃的乙类油品，如汽

油、煤油、原油、笨、甲苯及化工原料的储罐。

B.油罐阻火器能阻止速度不大于45m/s的火焰通过。

C.油罐阻火器能承受0.9Mpa水压试验。

D.油罐阻火器必须经过连续13次阻爆性能试验，每

次均能阻火，阻爆性能合格。

E.油罐阻火器耐烧1h无回火，耐烧性能合格。

（2）油罐阻火器结构（见图）

（3）油罐阻火器的维护与保养，为了确保油罐阻火器

的性能达到安全使用的目的，阻火器应定期进行检查，

保养。

A.阻火器每半年应检查一次，检查阻火层是否堵塞，变形，腐蚀等。

B.被堵塞的阻火层应清洗干净以保证阻火层上每个孔眼畅通，对于变形和腐蚀的阻火层应立即更换。

加热炉阻火器（管道阻火器）

加热炉阻火器（管道阻火器）适用于加热炉、裂解炉、燃气锅炉等。因为这些炉子都使用可燃气体作为燃料，由于操作上的失误或泄漏，易于造成输气管线回火而引起的工艺装置爆炸危险。为了防止这一安全事故，应安装加热炉阻火器。

表（1）管道阻火器与储罐阻火器的区别

加热炉阻火器（管道阻火器ZH01）的性能及特点：

A.加热炉阻火器（管道阻火器）能阻止不大于450m/s

的火焰通过。

B.加热炉阻火器（管道阻火器）与阻火层能承受

2.4Mpa 压力。

C. 加热炉阻火器（管道阻火器）经过连续13次阻爆

性能试验，每次均能阻阻止亚音速火焰通过。

D.结构简单，检查方便.

火炬阻火器(阻爆轰型阻火器)

为了石化联合装置紧急放空的安全措施和操作上的需要，设置了火炬系统。火炬系统主要由输送可燃气体管网组成，由于操作失误、泄漏等问题容易造成的回火现象。火炬的高度不同，有高达100米以上，所产生的回火的火焰速度相当高，容易发生炮轰。因回火速度突然增大伴随着压力的增大40倍，因此火炬系统的回火所造成的破坏力是巨大的。因此必须在火炬系统的输气管线上安装火炬阻火器。

火炬阻火器(阻爆轰型阻火器ZH03)的性能及特点：

A. 火炬阻火器(阻爆轰型阻火器)能阻止不大于

1200m/s 的火焰通过。

B. 火炬阻火器(阻爆轰型阻火器)与阻火层能承受

2.4Mpa 压力。

C. 火炬阻火器(阻爆轰型阻火器)经过连续13次阻

爆性能试验，每次均能阻阻止超音速火焰通过.

氢气阻火器（阻爆燃型阻火器）

氢气是一种易燃气体无色无味、无毒、无腐蚀性的，燃烧会发出青色火焰并发出爆鸣，燃烧温度可到达2000℃，氢氧混合燃烧火焰温度高达2100℃-2500℃最小热值达到0.019MJ ，最大爆炸压力达到0.74Mpa ，爆炸肌纤维4.1%-74.2%。因此对阻火器有着特殊的要求。

氢气阻火器（阻爆燃型阻火器ZH02）的性能及特点：

A. 氢气阻火器（阻爆燃型阻火器）能阻止爆轰火焰通

过。

B. 氢气阻火器（阻爆燃型阻火器）与阻火层能承受

2.4Mpa压力。

C. 氢气阻火器（阻爆燃型阻火器）经过连续13次阻爆

性能试验，每次均能阻阻止超音速火焰通过.

二. MESG值的确定

MESG值介绍

在阻火器中核心部件当属阻火原件，阻火性能的好坏取决于MESG值的选择。当火焰通过阻火元件的细小通道并在通道内降温。当火焰被分割小到一定程度时,经通道移走的热量足以将温度降到可燃物燃点以下,使火焰熄灭。或由器壁效应解释,当通道窄到一定程度时,自由基与管道壁的碰撞增加, 自由基与其它分子碰撞大量减少,燃烧不能继续进行。因此,把在一定条件下(0. 1 MPa ,20 ℃) 刚好能够使火焰熄灭的通道尺寸定义为“最大实验安全间隙”我们称MESG值(Maxi mum Experimental Safe Gap)。阻火元件的熄灭直径的尺寸是决定阻火器性能的关键因素,不同气体具有不同的MESG值。因此,在选择阻火器时, 应根据可燃气体的组成确定其MESG值。同时MESG值也不适用所有的阻火器如“波纹阻火器”与“金属网阻火器”需要根据MESG值进行修正，具体的修正值应咨询厂商。

混合气体MESG值的确定

在化工装置设计中,经常会遇到混合可燃性气体。在这种情况下,可根据混合气体的具体组成来确定选用依据。对于混合可燃气体选取MESG时,应更加慎重。当可燃混合气体的组分之间有可能发生反应时,最安全的方法是将气体组成及操作条件提供给专业制造厂, 由制造厂根据模拟实验和计算确定出MESG值。另外,虽然理论上选用所有可燃气体中MESG值最小的阻火器可能是安全的,但在实际应用中,还要考虑整个管路系统(尤其是管道阻火器) 是否对该元件有压力降要求。因为MESG值越小,通过阻力越大,有可能需

要扩大阻火器直径以达到工艺要求。