管道阻火器阻爆實驗系統介紹

阻爆實驗裝置屬非標設備，需要自己設計或制作。實驗系統結構如圖1所示，由阻火器、實驗管道、數據采集控制系統、壓力傳感器、火焰傳感器、點火源、配氣系統、氣體分析儀等組成。

圖1實驗系統結構

測試阻火器為波紋板式阻爆轟型管道阻火器。實驗管路為無縫鋼管，其管道應與阻火器連接且直徑為D。管道兩端用法蘭密封，在左端采用火花塞點火。實驗管道采用分段連接方式，為了防止爆轟產生的巨大沖擊力，在點火端和末端分別放置支架，同時保證管道長度可形成穩定爆轟，不同活性氣體點火端管道長徑比數值見表1。

表1不同介質穩定爆轟長徑比值

壓力傳感器和火焰傳感器的響應頻率為200kHz，且傳感器位置滿足ISO 16852: 2008《Flame arresters-Performance requirements，test methods and limits for use》和GB/T 13347-2010《石油氣體管道阻火器》的要求，可以測試火焰到達阻火器處的火焰傳播速度和爆炸壓力值。其中，L3=200mm±50mm；L4≥3D且小于100 mm；L5≥500mm。壓力傳感器安裝位置距阻火器接口的長度應為200mm±50mm。數據采集系統每通道采樣率為2Mb·s-1。混合氣體采用控制流量法進行配制，為了使預混氣體充分混合，需保證靜止混合的時間不少于30 min。實驗初始壓力為常壓，點火能量約為10mJ。實驗分別采用體積濃度為4.2%、6.6%、28.5%的丙烷、乙烯、氫氣介質。其中丙烷的純度大于96%，乙烯和氫氣的純度為99.98%。