管道阻火器阻爆性測試研究

由于管道內爆炸受環境因素影響很大，比如管道的結構、形狀，以及溫度，壓力和試驗介質及濃度等等。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，既需要有準確統一的試驗約束條件，也需要考慮到實際應用的工況。

在我國的相關標準中，對管道阻火器的爆炸測試是這樣規定的：如果因為保護側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，允許在火焰引爆側設置擾動裝置。這里面就出現了一個問題，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境的，同時由于密閉管路爆炸，火焰傳播是伴隨著壓力的變化。所以不能單單僅追求火焰速度而舍棄壓力波在火焰傳播中的作用。尤其是對于爆轟測試，對于爆轟而言不僅是一個流體動力學過程，還包括復雜的化學反應動力學過程。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氣混合氣體引燃。這說明壓力測試在阻爆測試中十分的重要，所以準確的實驗條件應該是密閉管道。

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傳播的速度。由于火焰加速受容器幾何特征和重復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雜。建議謹慎使用擾動裝置，如果需要增加火焰的速度可以適當的增加管道長度。

經過我們長時間的試驗，結合我國現行的檢測標準認為，只要管道規格與阻火器規格匹配；試驗介質滿足標準要求，如丙烷-空氣混合氣體的濃度為4.2±0.2%；管道長度在標準要求的范圍內，阻火器阻爆性能試驗就可以實現其爆燃或爆轟的合格判定。這里不必擔心阻火速度是否低于試驗介質中的聲速問題。