不锈钢燃气阻火器的性能测试试验方法
不锈钢燃气阻火器是防止外部火焰窜入存有气体、油品的储罐或管道内。阻止火焰在设备中传播、管道间蔓延。阻火器的类型很多储罐阻火器、防爆管道阻火器等都属于其中;阻火器的结构是应用火焰通过热导体的狭小孔隙时由于热量损失而熄灭的原理设计制造。现行阻火器的阻火层结构主要为波纹型。
阻火器的性能参数需要包括外观检测、材料检测、腐蚀性检测、强度检测、压力测试、流量测试、泄漏测试、阻爆性测试、耐烧测试等主要测试项目而其中最重要的测试有三项:阻爆性能(阻爆燃和阻爆轰)、耐烧性能、流量测试;
1、不锈钢燃气阻火器阻爆性测试:由于管道内爆炸受环境因素影响很大,比如管道的结构、形状以及温度、压力和试验介质及浓度等等。要如何判定一个阻火器是否是合格的爆燃或者爆轰阻火器既需要有准确统一的试验约束条件,也需要考虑到实际应用的工况。在我国的相关标准中对管道阻火器的爆炸测试是这样规定的:如果因为保护侧管段长度不够而影响阻火速度的提高,是可以将尾端打开再点火起爆。为了增大火焰加速度允许在火焰引爆侧设置扰动装置。这里面就出现了一个问题管道阻火器通常是连接在密闭的管路里的很少有一端直接接触外部环境的,同时由于密闭管路爆炸火焰传播是伴随着压力的变化所以不能单单仅追求火焰速度而舍弃压力波在火焰传播中的作用。尤其是对于爆轰测试对于爆轰而言不仅是一个流体动力学过程还包括复杂的化学反应动力学过程。对燃料/空气混合物典型的最大爆轰压力为初始压力的15-19倍,对燃料/氧气混合物,为初始压力的25-30倍湍流能使这些压力升高非常大。很多时候爆轰阻火器可以阻止火焰通过阻火单元,但压力波很快传播过去同样能把受保护段的燃气混合气体引燃。这就说明压力测试在阻爆测试中十分的重要所以准确的实验条件应该是密闭管道。
另外增加扰动装置实际上就是增大湍流形成的条件这样做的目的提高火焰传播的速度。由于火焰加速受容器几何特征和重复布置的障碍物的存在影响非常大因而使该问题变得非常复杂。建议谨慎使用扰动装置如果需要增加火焰的速度可以适当的增加管道长度。
经过长时间的试验结合我国现行的检测标准认为,只要管道规格与阻火器规格匹配;试验介质满足标准要求如丙烷-空气混合气体的浓度为4.2±0.2%;管道长度在标准要求的范围内阻火器阻爆性能试验就可以实现其爆燃或爆轰的合格性判定。这里可以不必担心阻火速度是否低于试验介质中的声速问题。
2、不锈钢燃气阻火器耐烧试验:根据ISO 16852-2008的规定并不是所有的阻火器(包括管道阻火器)都需要进行耐烧试验。耐烧测试就是在阻火器的一端点燃可燃混合气体进行。但也并不是所有的阻火器都需要进行耐烧测试才行。原因很简单就是很多阻火器并不是耐烧用途的,如果强行对不具备耐烧条件的阻火器进行耐烧测试的结果只能是回火情况的发生。所谓的耐烧阻火器结构上与一般的阻火器基本相同只是在阻火单元间隙增加了一定厚度的隔热垫片而已,这种垫片增加了阻火器的流阻因此我们对不需要考虑耐烧性能的阻火器不适宜选用。
根据我国GB/T13347-2010和ISO16852-2008中对耐烧试验的规定都是在最快升温流量下进行2个小时的燃烧试验。在耐烧试验中受保护侧与未受保护侧都有温度传感器以检测耐烧试验过程中阻火单元的耐烧性。对于一般的管道阻火器如果火焰直接接触到阻火单元那么几分钟的时间里就会过火因此有必要区分阻火器是否具有耐烧的性质而不是所有的阻火器都需要进行2小时的耐烧试验,即使经过认证的管道爆轰型阻火器也不耐烧试验证明很短时间内阻火器就会被击穿。如果管道阻火器安装在非常靠近火源(焚烧炉、火炬)建议安装温度探头。
3、不锈钢燃气阻火器流量试验:阻火器内装有致密的阻火芯它会对通过的气流产生一定的压降。阻火器的压降大小是和它的结构及气体的流量有关联的。因此有必要测试阻火器阻火性能的同时也要进行流量方面的测试。目前国内进行流量压力损失方法仅对样品阻火器进行一定流量下的静压测试。由于国内的标准里没有合格判定的依据因此此项试验没有实现检测的意义。
另外阻火器进行了阻火试验后,其结构空间可能发生变化该阻火单元的介质流通能力变化情况同样需要测试。目前国外的标准中规定阻火试验前后流量的压力损失变化是不能超过20%。- 上一篇:防爆阻火器的防爆设计和防爆检验方法 2017/5/31
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