管道阻火器阻爆性測試研究

由于管道內(nèi)爆炸受環(huán)境因素影響很大，比如管道的結(jié)構(gòu)、形狀，以及溫度，壓力和試驗介質(zhì)及濃度等等。如何判定一個管道阻火器是否是合格的爆燃或者爆轟阻火器，既需要有準(zhǔn)確統(tǒng)一的試驗約束條件，也需要考慮到實際應(yīng)用的工況。

在我國的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，對管道阻火器的爆炸測試是這樣規(guī)定的：如果因為保護側(cè)管段長度不夠而影響阻火速度的提高，可以將尾端打開再點火起爆。為了增大火焰加速度，允許在火焰引爆側(cè)設(shè)置擾動裝置。這里面就出現(xiàn)了一個問題，管道阻火器通常是連接在密閉的管路里的，很少有一端直接接觸外部環(huán)境的，同時由于密閉管路爆炸，火焰?zhèn)鞑ナ前殡S著壓力的變化。所以不能單單僅追求火焰速度而舍棄壓力波在火焰?zhèn)鞑ブ械淖饔谩Ｓ绕涫菍τ诒Z測試，對于爆轟而言不僅是一個流體動力學(xué)過程，還包括復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)過程。對燃料/空氣混合物，典型的最大爆轟壓力為初始壓力的15-19倍，對燃料/氧氣混合物，為初始壓力的25-30倍。湍流能使這些壓力升高非常大。很多時候，爆轟阻火器可以阻止火焰通過阻火單元，但壓力波很快傳播過去，同樣能把受保護段的燃?xì)饣旌蠚怏w引燃。這說明壓力測試在阻爆測試中十分的重要，所以準(zhǔn)確的實驗條件應(yīng)該是密閉管道。

另外增加擾動裝置實際上就是增大湍流形成的條件，這樣做可以提高火焰?zhèn)鞑サ乃俣取Ｓ捎诨鹧婕铀偈苋萜鲙缀翁卣骱椭貜?fù)布置的障礙物的存在影響非常大，因而使該問題變得非常復(fù)雜。建議謹(jǐn)慎使用擾動裝置，如果需要增加火焰的速度可以適當(dāng)?shù)脑黾庸艿篱L度。

經(jīng)過我們長時間的試驗，結(jié)合我國現(xiàn)行的檢測標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為，只要管道規(guī)格與阻火器規(guī)格匹配；試驗介質(zhì)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，如丙烷-空氣混合氣體的濃度為4.2±0.2%；管道長度在標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍內(nèi)，阻火器阻爆性能試驗就可以實現(xiàn)其爆燃或爆轟的合格判定。這里不必?fù)?dān)心阻火速度是否低于試驗介質(zhì)中的聲速問題。