管道阻火器阻爆实验系统介绍

阻爆实验装置属非标设备，需要自己设计或制作。实验系统结构如图1所示，由阻火器、实验管道、数据采集控制系统、压力传感器、火焰传感器、点火源、配气系统、气体分析仪等组成。

图1实验系统结构

测试阻火器为波纹板式阻爆轰型管道阻火器。实验管路为无缝钢管，其管道应与阻火器连接且直径为D。管道两端用法兰密封，在左端采用火花塞点火。实验管道采用分段连接方式，为了防止爆轰产生的巨大冲击力，在点火端和末端分别放置支架，同时保证管道长度可形成稳定爆轰，不同活性气体点火端管道长径比数值见表1。

表1不同介质稳定爆轰长径比值

压力传感器和火焰传感器的响应频率为200kHz，且传感器位置满足ISO 16852: 2008《Flame arresters-Performance requirements，test methods and limits for use》和GB/T 13347-2010《石油气体管道阻火器》的要求，可以测试火焰到达阻火器处的火焰传播速度和爆炸压力值。其中，L3=200mm±50mm；L4≥3D且小于100 mm；L5≥500mm。压力传感器安装位置距阻火器接口的长度应为200mm±50mm。数据采集系统每通道采样率为2Mb·s-1。混合气体采用控制流量法进行配制，为了使预混气体充分混合，需保证静止混合的时间不少于30 min。实验初始压力为常压，点火能量约为10mJ。实验分别采用体积浓度为4.2%、6.6%、28.5%的丙烷、乙烯、氢气介质。其中丙烷的纯度大于96%，乙烯和氢气的纯度为99.98%。