引言（1）

摘要 针对油品运输罐车呼吸阀难以防火、防爆的安全隐患，设计安装油品运输罐车呼吸阀阻火器，提高了油品罐车的防火、防爆性能。

关键词 油品运输罐 呼吸阀 阻火器

易燃易爆液体的运输是一项高危险性的工作。此类液体（成品油或溶刘）具有闪点低、易挥发、蒸气密度大、爆炸下限低等特点，如：汽车蒸气闪点为42.8℃，其蒸汽相对密度为3.4，爆炸下限约为1.4%（体积比）。由于极易挥发，如上挥发出的气体密度大，易沉积到接近地面的低空或低洼处，并与空气充分混合，形成爆炸性气体，如遇火源，则极易发生火灾或爆炸。因此认真分析目前成品油罐存在的安全隐患，并采取相应的安全防范措施，对预防油品运输罐车的火灾或爆炸事故具有十分重要的意义。

存在的安全隐患分析（2）

目前我国生产使用的运油车和加油车的油罐在安全方面采取的重点防范措施为防明火、防静电等。根据燃烧的三角形理论，采取上述安全措施仅仅是为了断绝外界火源，但是油品运输罐车通常是在不停运动中工作的，所处的工作环境条件不断变化，有些动态环境情况难以预料。如遇中途停车等情况，难保其周围（几十米甚至几米内）不存在明火（如吸烟、汽车消声器火星等）。因此，油品运输罐车目前的防火防爆措施是不完善的，多处于被动防火的情况下。特别是罐体在受日光曝晒而温度上升或受到颠簸时，罐体上的呼吸阀打开，排除易燃的油气，这种油气的燃点低，一般都在0℃以下，最小引燃能量只有0.2—0.3mJ，一旦遇到火源，立刻引起罐车爆炸，国内已有此类事故案例。在这种情况下罐体上的呼吸阀已成为一大安全隐患。因此有必要在呼气阀中加装阻火装置，以确保油品运输安全。

呼吸阀阻火器设计与应用（3）

2.1 阻火器的基本原理

按照热损失的理论，管壁受热面积与混合气体积之比为：

2лrh/лr2h=2/r

随着管子直径的减小，热损耗就逐渐加大，燃烧温度和火焰传播速度就相应降低，当管径小到某个极限值时，管壁的热损失大于反应热，从而使火焰熄灭。在管路上连接一个内装金属网或砾石的圆筒，则可以阻止火焰从圆筒的一侧蔓延到另一侧。

影响阻火器性能取决于阻火层的厚度及其孔隙和通道的大小。石油天然气阻火孔的临界值是0.1—0.2mm。

　　 阻火器结构见图1：

　　图1 阻火器结构示意图

　　注：A——压盘；B——壳体；C——隔圈；D——金属网；E——防溢隔板

2.2 阻火器的初步设计

阻火器初步设计的指导原则是防止液体外溢，确保阻火和呼吸功能，又便于维护保养。根据油品罐车的结构特点，根据孔隙阻火理论分析，初步确定技术参数的结构尺寸。

a) 由于阻火器安装在呼吸阀和罐体之间，其外型尺寸由呼吸阀和罐体的相应结构尺寸确定。通过对呼吸阀和罐体尺寸的测量，设计出其基本外形尺寸。

b)通过孔隙阻火理论分析和计算得出阻火网的层数和孔隙密度及用材。通过对阻火器材质的筛选，可以选用铝质金属网和铜质金属网，考虑有条件的成本因素，倾向于采用铝质金属网。通过孔隙阻火理论公式计算得出可采用196/目/cm2的铝质金属网，金属网间距离4cm，4层金属网即可以满足饱和汽油蒸气的阻火要求。

2.3 阻火器的性能试验及完善

我们根据GB5908《石油储罐阻火器阻火性能和实验方法》的规定，对设计完成的油品运输罐车阻火器进行了性能试验。将易燃易爆的天然气和汽油作为实验介质，模拟环境温度，模拟阻火器在呼吸阀的实际安装运行情况，设计9种可能发生的着火环境进行发128次阻火实验，进一步确定阻火器的技术参数，不断改善阻火器的防火设计。

通过对试验场地的选择、消防设施的准备，我们采用汽油和天然气在25℃，35℃，40℃，45℃气温条件下，震动和无震动时，同时模拟微风和无风的情况进行128次模拟试验，分别选用铝、铜质金属网，在金属网的间隔、层次变化情况下进行模拟正交试验。

通过试验得出采用铝质金属网和铜质金属网略有差别，综合考虑各因素，我们采用6层铝质金属网，网上均布Ф4（196/目/cm2）孔，金属网层间距离为10mm，层间四周采用环形隔圈隔开的方案便可满足防火、防爆需要。通过试验阻火器完全符合GB5908《石油储罐阻火器阻火性能和实验方法》中的规定性能。

为了提高阻火器的性能，避免由于金属网破损而影响阻火效果，将阻火器进一步进行完善，将原来的单一金属网式阻火器改进为金属网-砾石复合式阻火器，填料采用不锈钢清洁球，这些填料使阻火器内的空间分隔成许多非线性孔隙，其阻火效果比单一金属网式阻火器更好，更便于保养。

在实验合格的基础上，由安全部门备案，设计加工了多套不同的尺寸的阻火器，将我厂全部14台油品运输罐车都安装了呼吸阀阻火器。

2.4 阻火器的使用注意事项

阻火器在装配使用过程中，必须严格要求进行，并注意做好以下几点：

a) 根据防溢防爆的设计要求，装配时应注意阻火器的阻火方向，安装时不得倒置。

b) 阻火器每月应定期检查、清洗、如有锈蚀或脱落不能再使用时，应按照设计要求更换。