化工項目管道阻火器技術規范

阻火器，這一在化工項目中的管道管件，旨在阻止和易燃液體蒸汽的火焰蔓延。其設計和選用的優劣，直接關系到化工生產的整體安全性，因此顯得尤為關鍵。本文將深入探討阻火器的分類、工作原理、選用原則等多個方面，助您全面了解這一重要裝置。

首先，我們來看看阻火器的不同分類方式。

根據阻火性能，阻火器可分為阻爆燃型、阻爆轟型和耐燒型。此外，使用場合的不同也會影響阻火器的類型選擇。例如，放空阻火器主要用于阻止外部火焰傳入儲罐或槽車內，而管道阻火器則旨在防止管路系統一端的火焰蔓延到另一端。

同時，阻火元件的結構型式也是分類的重要依據之一。常見的結構型式包括波紋板式、平行板式、多孔板式、金屬絲網式和填料式等。此外，根據適用氣體介質的不同，阻火器還可分為適用不同等級氣體的多種類型。ZGB-1油罐波紋阻火器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。

化工項目管道阻火器技術規范

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。油罐波紋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

該阻火器徑中國科學技術大學與公安部天津消防科學研究所聯合測試，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.

了解這些分類信息后，我們就能更清晰地認識到阻火器在化工生產中的的地位，以及如何根據實際需求進行合理的設計和選用。
適用ⅡB級（MESG≥0.5mm）氣體的阻火器；
適用ⅡC級（MESG<0.5mm）氣體的阻火器；

阻火器的分類與測試氣體爆炸組級別緊密相關，這一級別又通過最大試驗安全間隙（MESG）來界定。阻火器共分為7個等級，包括ⅡA1、ⅡA、ⅡB1、ⅡB2、ⅡB3、ⅡB和ⅡC，每個等級都可能面臨爆燃、穩定爆轟和非穩定爆轟的風險。此外，爆炸性氣體和蒸氣混合物的爆炸級別與相應的MESG值也至關重要，這些信息在表4-1中詳細列出，以幫助您根據實際需求選擇合適的阻火器。例如，適用于ⅡA1級氣體的阻火器，其阻火元件尺寸必須小于1.14mm，以確保安全有效地阻止火焰蔓延。

二、化工項目管道阻火器技術規范的工作原理

阻火器主要通過兩種方式來發揮作用：一是利用傳熱作用，二是利用器壁效應。

2.1 傳熱作用

燃燒需要達到一定的溫度，即著火點，才能持續。因此，通過降低燃燒物質的溫度至其著火點以下，可以有效地阻止火焰的蔓延。當火焰經過阻火元件的眾多細小通道時，會被分割成許多細小的火焰。設計阻火器時，會特意增加細小火焰與通道壁的接觸面積，強化傳熱效果，使火焰溫度降至著火點以下，從而遏制火焰的進一步傳播。

2.2 器壁效應

燃燒與爆炸并非分子間的直接反應，而是受外來能量激發，導致分子鍵斷裂，產生活化分子。這些活化分子壽命短暫但極為活潑，會與其他分子發生碰撞，生成新的產物并產生新的自由基。然而，當可燃氣燃燒通過阻火元件的狹窄通道時，自由基與通道壁的碰撞幾率會顯著增加，從而減少了參與反應的自由基數量。當通道尺寸足夠小時，自由基與通道壁的碰撞將占據主導地位，導致反應無法持續，即火焰無法通過阻火器繼續傳播。

三、化工項目管道阻火器技術規范選用原則

3.1 所選阻火器的安全阻火速度必須大于安裝位置可能出現的火焰傳播速度，以確保其有效性。
3.2 在無其他防回火設施的情況下，與燃燒器相連的可燃氣體輸送管道應安裝阻火器。
3.3 針對以亞音速傳播的火焰，應選用阻爆燃型阻火器，并盡量靠近火源安裝；而對于以音速或超音速傳播的火焰，則應選用阻爆轟型阻火器，并遠離火源安裝。不同公稱直徑的阻爆轟型阻火器所需的距火源最小安裝距離見表3.3-1。
表3.3-1 阻爆轟型阻火器離火源的最小安裝距離表

注意：這里的公稱直徑是指阻火器的管道直徑。在實際應用中，應根據具體的工藝條件和安全要求來選擇合適的阻火器，并確保其正確安裝。

3.4 在寒冷地區使用的阻火器，應選用部分或整體帶加熱套的殼體，以確保其正常工作。同時，也可以采用其他適當的伴熱方式來應對低溫環境。
3.5 在某些特殊的應用場合，可以根據實際需要選擇配備沖洗管、壓力計、溫度計、排污口等接口的阻火器，以滿足特定的工藝和安全要求。
3.6 當阻火器安裝于管端且公稱直徑小于DN50時，宜采用螺紋連接方式；而當公稱直徑大于等于DN50時，則應選用法蘭連接，以確保連接的穩固性和安全性。
3.7 對于安裝在管道中的阻火器，應統一采用法蘭連接方式，便于安裝和維護。
3.8 安裝于管端的阻火器，應配備可自動開啟的防雨通風罩，以防止雨水等外界因素影響其正常工作。
3.9 在儲罐之間氣相連通管道的各支管上，應選用阻爆轟型阻火器，以確保管道的安全運行。
3.10 儲罐頂部的油氣排放管道，在與罐頂的連接處，也應選用阻爆轟型阻火器，以防止油氣泄漏和爆炸事故的發生。
3.11 儲罐頂部保護性氣體及油氣排放管道的集合管上，應選用阻爆轟型阻火器；而緊急放空管則應設置阻爆燃型阻火器，以應對可能的緊急情況。
3.12 裝卸設施的油氣排放（或回收）總管與各支線的氣相管道之間，應設置阻爆轟型阻火器，以確保油氣排放系統的安全運行。
3.13 可燃氣體放空管道在接入火炬前，若設置阻火器，則應選用阻爆轟型阻火器，以提高系統的安全性。
3.14 需注意，管端型阻火器不宜用作管道型阻火器，因為管道型阻火器在長時間燃燒時可能無法保持其性能。同時，也要確保所選的阻火器能夠滿足相應的耐燒試驗要求。

四、化工項目管道阻火器技術規范基本性能

4.1 管端阻火器的阻火性能應符合GB5908《石油儲罐阻火器阻火性能和試驗方式》的規定。此外，還應滿足以下性能要求：

1. 阻火器的殼體應能承受不小于0.9MPa的水壓，且無滲漏、裂痕或變形現象。

2. 阻火器應能連續通過13次防爆試驗，每次試驗時間不超過3天，且每次都能成功阻火。

3. 阻火器應能經受1小時的耐燒試驗，過程中無回火現象。

4. 阻火器流體通過時的壓力損失不應超過表4.1-1中的規定值。

5. 阻火器的通氣量應滿足表4.1-2中的最小通氣量要求。
   4.2 管道阻火器的性能要求

管道阻火器的阻火性能必須符合GBl3347《石油氣體管道阻火器阻火性能和試驗方法》的標準。具體來說，阻火器需要經過一系列嚴格的試驗，包括強度試驗、密封試驗、防爆燃試驗和防爆轟試驗，以確保其在實際使用中的安全性和可靠性。此外，阻火器還應能夠經受耐燒試驗2小時，且在試驗過程中不得出現回火現象。

五、化工項目管道阻火器技術規范的選型

正確的阻火器選型是保障生產設施和人身安全的關鍵。選型過程中，需要考慮多個因素，包括使用場所、介質特性以及安全需求等。以下是阻火器選型的一般步驟：

5.1 根據使用場所選擇適當的類型。如果安裝在管道端部或儲罐頂部，應選用放空阻火器；若安裝在封閉的管道系統中，用于防止火焰蔓延，則應選用管道型阻火器。

5.2 確定選用阻爆燃型還是阻爆轟型阻火器。這需要根據火焰在管道內的傳播速度、介質特性以及點火源的位置等因素來綜合考慮。在實際生產過程中，由于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的情況較為常見。

5.3 根據可燃氣體和蒸氣的MESG確定阻火元件的通道或縫隙尺寸，從而選擇合適規格的阻火器。這一步驟需要參考相關的標準和規范來進行。
2. 確定多組分可燃氣體和蒸氣的MESG：

• 采用標準方法進行測試或咨詢相關部門；

• 采用最小MESG作為混合氣體的MESG；

• 使用加和法，依據經驗公式進行計算；

• 考慮含有催化作用組分的混合氣體的危險性可能高于MESG最小值。

選用阻火器的原則是，介質在操作工況下的MESG值必須大于阻火器鑒定書上標明的MESG值。

5.4 根據介質的火焰速度選擇阻火器：

火焰速度是指阻火器入口處的介質速度，它與介質特性、操作工況（如溫度、壓力等）以及管道特性緊密相關。若無法從資料中獲取，則需進行實際測試。選用阻火器的原則是，介質的火焰速度不得超過鑒定書上注明的最大火焰速度。

5.5 核對初選阻火器型號與管內介質流量：

查閱阻火器產品資料中的“流量壓力降曲線"，確保所選型號滿足工藝過程的要求。

化工項目管道阻火器技術規范標準規范

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。

化工項目管道阻火器技術規范主要零部件

化工項目管道阻火器技術規范外形結構圖

化工項目管道阻火器技術規范主要外形尺寸

美標外形尺寸ANSI、API、ASME

化工項目管道阻火器技術規范維修與保養

為了確保油罐波紋阻火器的性能達到安全使用目的，對阻火器應定期性進行檢查，保養。
①油罐波紋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。

六、化工項目管道阻火器技術規范維修與保養要點：

6.1 安裝前需仔細閱讀說明書，核對標牌與管線要求是否一致。
6.2 確保阻火器上的流向標記與介質流向相符。
6.3 定期檢查阻火層，及時發現并處理堵塞、變形或腐蝕等缺陷。
6.4 清洗阻火層時，應采用高壓蒸汽、非腐蝕性溶劑或壓縮空氣，避免使用尖銳硬件刷洗。
6.5 重新安裝阻火層時，需更新墊片并確認密封面清潔無損，確保無泄漏。

七、化工項目管道阻火器技術規范與阻火器設置相關的規范性文件：

《壓力管道規范 工業管道 第6部分：安全防護》（GB/T 20801.6-2020）明確規定了哪些設備和管道系統應設置阻火器，如可燃液體常壓儲罐的通氣口和呼吸閥進、出口及其氣相連通管等。
（3）有持續點燃源和0區的風機、真空泵、壓縮機等機械設備進、出口；
（4）裝卸可燃液體或氣體終端站、槽船和槽罐車的呼吸閥，以及氣體置換和平衡管線；
（5）沼氣系統、污水處理和垃圾填埋氣系統中間氣體儲罐的呼吸閥以及氣體總管；
（6）加工可燃化學品的并聯設備系統（如反應器）、可燃溶劑回收系統、可燃氣體和蒸氣回收系統、可燃尾氣處理系統的單臺設備或系統的氣體和蒸氣出口，以及集合總管進入火炬、焚燒爐、氧化爐、活性炭吸附槽等處理設備進口；
（7）可能發生失控放熱反應、自燃、自分解的反應器或容器至大氣或不耐爆炸壓力的容器的出口；
（8）輸送可能發生爆炸或爆轟的爆炸性氣體和蒸汽的管道系統；
（9）可燃氣體在線分析設備的放空總管；
（10）進入爆炸性氣體環境危險區域的內燃發動機的排氣總管。

7.2 《精細化工企業工程設計防火標準》（GB 51283-2020）規定：
第5.1.5條：采用熱氧化爐等廢氣處理設施處理含揮發性有機物的廢氣時，應設置燃燒室高溫聯鎖保護系統和燃燒室超壓泄爆裝置，宜設置進氣濃度監控與高濃度聯鎖系統、廢氣管路阻火器和泄爆裝置。
第5.7.7條：下列潛在爆炸性環境的非電氣設備應設置阻火器：
（1）甲B、乙和丙A類可燃液體常壓儲罐，以及液化烴、液化天然氣等低溫儲罐的通氣口或呼吸閥處或氣體連通管處；
（2）焚燒爐、氧化爐等燃燒設備的可燃氣體、蒸氣或燃料氣進口；
（3）輸送爆炸性氣體的風機、真空泵、壓縮機等機械設備進、出口；
（4）裝卸可燃化學品的槽船、槽罐車的氣體置換/返回管線；
（5）沼氣系統、污水處理和垃圾填埋氣系統的中間氣體儲罐的呼吸閥處或其氣體支管接入總管前；
（6）加工可燃化學品反應器等并聯設備系統、可燃溶劑回收系統、可燃氣體或蒸氣回收系統、可燃廢氣處理系統的單臺設備或系統的氣體和蒸氣出口，以及集合總管進入可能有點燃源的焚燒爐、氧化爐、活性炭吸附槽等處理設備進口。
（7）可能失控放熱反應、自燃反應、自分解反應，并產生可燃氣體或蒸氣的反應器或容器，其出口至大氣或不耐爆炸壓力的容器；
（8）可燃氣體或蒸氣在線分析設備的放空總管。

7.3 《石油化工企業防火設計標準（2018版）》（GB 50160-2008）規定：
第7.2.12條：若加熱爐燃料氣調節閥前的管道壓力等于或小于0.4MPa（表），且無低壓自動保護儀表，則應在每個燃料氣調節閥與加熱爐間設置阻火器。

7.4 《油氣回收處理設施技術標準》GB/T50759-2022規定：
第5.1.3條第2款：與儲罐、裝車鶴管和氣相臂連接的管道上，應設置爆轟型阻火器。
第5.1.6條：管道阻火器的選用需考慮介質火焰傳播速度、實際工況下的最大實驗安全間隙值及安裝位置，并應符合《石油氣體管道阻火器》GB/T13347和《石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗及驗收標準》SH/T3413的規定。對于易聚合、結晶等可能導致堵塞的場合，阻火器兩側宜設置壓力監測，并采取相應防堵措施。
第5.1.7條：儲罐呼吸閥需配置耐燒爆燃型阻火器。

7.5 《石油庫設計規范》（GB 50074-2014）規定：
第6.4.7條：儲存甲B類、乙類、丙A類液體的固定頂儲罐和地上臥式儲罐，以及儲存甲B類和乙類液體的覆土臥式油罐，其通氣管上必須裝設阻火器。同時，采用氮氣密封保護系統的內浮頂儲罐也需注意此規定。

7.6 《石油化工儲運系統罐區設計規范》（SH/T 3007-2014）規定：
第5.1.9條：儲存甲B、乙、丙A類液體的固定頂儲罐和地上臥式儲罐，其通向大氣的通氣管或呼吸閥上應安裝阻火器。
（2）儲存甲B、乙類液體的覆土臥式儲罐；
（3）采用氮氣或其他惰性氣體進行密封保護的儲罐；
（4）內浮頂儲罐罐頂中央的通氣管。

7.7 《阻火器的設置》（HG/T 20570.19-1995）
第3.0.1條關于放空阻火器的設置規定：
（1）對于化學油品，若其閃點≤43℃，則其直接放空管道（包括帶有呼吸閥的放空管道）上必須設置阻火器；
（2）當儲罐（或槽車）內物料的最高工作溫度達到或超過該物料的閃點時，其放空管道上也應設置阻火器，需考慮環境溫度變化、日光照射及加熱管失控等因素；
（3）可燃氣體在線分析設備的放空匯總管需安裝阻火器；
（4）進入爆炸危險區域的內燃發動機排氣口管道上，也必須設置阻火器。

第3.0.2條關于管道阻火器的設置規定：
（1）輸送可能產生爆燃或爆轟的爆炸性混合氣體的管道，應在接收設備入口處設置阻火器，并考慮可能的事故工況；
（2）輸送能自行分解爆炸并引起火焰蔓延的氣體物料的管道，如乙炔，應在接收設備入口或由試驗確定的最佳位置上設置阻火器；
（3）火炬排放氣進入火炬頭前，應先設置阻火器或阻火裝置。

7.8 《立式圓筒形鋼制焊接儲罐安全技術規范》（AQ 3053-2015）
第12.2.4條明確指出，甲、乙、丙A類油品的固定頂儲罐，其通氣管或呼吸閥上必須設置阻火器。同時，采用氣體密封的儲罐上經常與大氣相通的管道也需設置阻火器。此外，當建罐地區月平均氣溫低于0℃時，呼吸閥和阻火器應采取防凍措施；在環境溫度下物料存在結晶或自聚可能時，則需采取相應的防結晶或自聚措施。

7.9 《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5.0.1條進一步規定，存在爆炸性混合物的可能且無其他防止火焰傳播的設施時，以下管道系統和容器應設置阻火器：與燃燒器連接的可燃氣體輸送管道。
（2）與甲B、乙類液體儲罐氣相連通分支管道以及儲罐頂部油氣排放集合管；
（3）裝卸設施的油氣排放（或回收）總管及分支管道。

第5.0.2條進一步明確，對于排放至火炬的可燃性氣體管道，若無法設置水封或無法確保連續吹掃氣體供給以防止回火，則應在接入火炬前增設阻火器。

此外，《壓力管道安全技術監察規程》也規定了放空或排氣管道上必須設置放空阻火器的情形，包括閃點低于或等于43℃的儲罐直接放空管（含呼吸閥放空管道）、可燃氣體在線分析設備的放空總管，以及爆炸危險場所內的內燃發動機排氣管道。這些規定旨在確保安全生產，防止火災和爆炸事故的發生。
凡輸送有可能產生爆燃或爆轟的混合氣體、能自行分解導致爆炸并引發火焰蔓延的氣體，以及與明火設備連接的可燃氣體減壓后的管道（特殊情況可設置水封裝置）和進入火炬頭前的排放氣管道，均應在管道系統的指定位置設置阻火器。

此外，還需關注與阻火器安裝相關的規范性文件。例如，《阻火器的設置》（HG/T 20570.19-1995）詳細規定了阻火器的安裝要求，包括安裝位置、連接方式等。同時，《石油化工金屬管道布置設計規范》（SH/T 3012-2011）和《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）也分別對不同場景下的阻火器安裝位置和選用標準做出了明確規定。這些文件對于確保安全生產、防止火災和爆炸事故具有重要意義。
第6.2.12條：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，并確保阻火器靠近罐、容器或設備安裝。
第6.2.13條：在寒冷地區使用的阻火器或常溫下氣相易凝潔介質設施中，如苯、對二甲苯等，應選用部分或整體帶加熱套的殼體，也可采用其他伴熱方式。但需注意，阻火器被加熱的最高溫度不應超過150℃。
第6.2.14條：當氣體中含有顆粒或可能堵塞阻火元件的物質時，管道中的阻火器應選用帶差壓監測儀表、沖洗管和排污口的類型。
第6.2.15條：對于安裝在管道中的爆燃阻火器，非保護側管道的直徑不得大于阻火器接口直徑，而受保護側管道的直徑則不應小于非保護側。
第6.2.16條：阻火器與點火源之間的管道應保持順直、平滑，無擾流障礙。若無法避免管道分支和閥門，則應將其安裝在距阻火器最近的位置。
第6.2.17條：管道中的阻火器宜采用法蘭連接，并設置安全置換（吹掃）、隔離設施，以便于檢維修。
第6.2.20條：阻火器不宜靠近爐子或加熱設備，除非阻火元件的溫度升高不會影響其阻火性能。

此外，《壓力管道安全技術監察規程》（TSG D0001-2009）第一百四十六條也詳細規定了阻火器的安裝要求，包括防雨帽的安裝、壓力表的監控、防凍或解凍措施的設置，以及遠離爐子和加熱設備的注意事項。這些規定對于確保阻火器的安全、有效運行具有重要意義。
(5) 在安裝單向阻火器時，應確保其阻火側朝向潛在的點火源。位置不當或方向錯誤都會導致阻火器無法發揮其應有的安全防護作用。

是防止外部火焰竄入存有易燃易爆氣體的設備、管道內或阻止火焰在設備、管道間蔓延，應用火焰通過熱導體的狹小孔隙時，由于熱量損失而熄滅的原理設計制造，適用于可燃氣體管道。那么關于阻火器你了解多少呢？下面賢集網小編為您講解一下管道阻火器的安裝說明、主要性能、分類、標準概述、工作原理、適用范圍及維護保養方法。
1.摘除所有法蘭保護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、 無劃痕、 耐腐蝕、 工具痕跡；
3.檢查墊片，確保材料是適合于應用的；
4.用適當的螺紋潤滑劑潤滑所有螺柱和螺母，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.螺栓環內墊片；
6.設置阻火器殼體法蘭與管線法蘭對接，要注意阻火元件的提升手柄與頂螺母位置，方便未來摘除阻火器的元件。

化工項目管道阻火器技術規范管道阻火器的主要性能
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