阻火器，是一种用来阻止火焰沿管道传播的装置。通常由气体或蒸气可以流通的狭窄通道组成，而这些通道很小，火焰无法通过。阻火器通常安装在储存易燃液体储罐的通风孔、向燃烧器供应燃料气体的管道系统、工厂内部输送易燃气体的某些管道以及火炬烟囱上。同时，在存在易燃危险的环境中工作的发动机的排气装置和小型发动机的曲轴箱上，阻火器也有使用。

  一般情况下，燃烧分为爆燃和爆轰。上文已经描述了这两种燃烧形式的特征。爆燃的火焰速度为3~500m/s，产生的超压为8~11bar。爆轰的火焰速度为500~2000m/s，产生的超压为11~100余bar。

  阻火器大体上分为管端阻火器和管道阻火器。管端阻火器用于防止爆燃从管道下游蔓延到管道上游。管道阻火器用于阻止爆燃或爆轰向任何一个方向蔓延。虽然人们常常认为应对爆轰的难度更大，但事实并非如此。有些爆轰存在超驱（火焰速度暂时超过声速），如果存在这种爆轰发生的可能性，那么阻火器也需要具备应对此现状的能力。界定阻火器须应对的火焰的性质并非易事，因此原则上，选择阻火器时在大多数情况下要同时考虑爆燃和爆轰，甚至超驱爆轰。应当理解，即使阻火器阻止了爆轰火焰，也没办法阻止爆轰冲击波。

  1.金属板件阻火器：（a.平面金属板阻火器；b.圆柱形金属板阻火器（波纹型阻火器））；2.多孔板阻火器；3.多孔块阻火器；4.烧结阻火器；5.膨胀式金属阻火器；6.平行板阻火器；7.金属丝网阻火器；8.线型：液压装置

  液压式或液封式阻火器内含有液体，通常是水，其作用是将气流打散成气泡，从而阻止火焰通过。这类阻火器在工作原理上与前述别的类型阻火器完全不同。只有维持一定液面高度，并保持气流流动处于可以打散成气泡的范围内，阻火器才能正常工作。

  高速火焰阻火器是一种安装于管端的阻火器，其作用是防止火焰从管道下游蔓延到上游。高速火焰阻火器在工作原理上与别的类型的阻火器完全不同。其原理是确保管道上游气体通过阻火器时有充足高的速度，从而防止火焰从下游侧蔓延通过阻火器。

  高速火焰阻火器只在具有充足流量的气体通过时才能正常工作。保证通过阻火器的气体流量稳定并不简单，因此，使用常规的阻火器可能更为合理。

  要想选用合适的阻火器，应该着重关注燃料的最小有效安全间隙（MESG）。最小有效安全间隙是指为防止平行金属表面之间发生火焰蔓延的最小间隙。Phillips（1972）探讨了窄间隙抑制理论。

  （1）管端阻火器和（2）管道阻火器存在一个基本区别。管端阻火器通常安装在常压储罐的通风孔，大多数都用在阻止因排出的蒸气着火而产生的火焰，以此来降低火焰传播速度燃烧并将压力降低至大气压。管道阻火器用于工厂管道，对此类阻火器的要求更为严格、也更多样化。此类阻火器不仅可用于处理爆燃，还可处理爆轰。

  《HSE指南》中讨论了因阻火器和点火源位置不同而产生的一些应用差异，并列出了以下三种标准情况：（1）管道开口端点火；（2）管道封闭端点火；（3）阻火器附近点火。

  另外，还可在静止混合物与流动混合物之间发现另一细微差别。首先，如果是静止混合物并且点火发生在管道开口端，则阻火器只需淬熄火焰。这种情况下，需要从热气中吸收热量。而如果点火发生在管道封闭端，则阻火器须淬熄火焰，还要承受管道内燃烧以及管壁热气冷却产生的压力。

  如果是流动混合物，混合物从左向右流动。如果点火发生在开口端且气体速度较高，则可能将火焰吹出管道，或使其稳定在管道端部或管道中的限制部位。在这两种情况下，阻火器均不受影响。但如果气体速度较低，则火焰将稳定在阻火器上。而如果点火发生在管道封闭端或阻火器附近，则火焰可能再次稳定在阻火器上，并最终引起温度和点火突破。

  如上所述，不同的应用场景采用的阻火器不同。阻火器的工作环境也存在比较大差异，特别是管道阻火器和管端阻火器。

  关于阻火器的环境：（1）上游空间；（2）阻火器矩阵；（3）下游空间。他们根据火焰传播的方向而非气体流动的方向定义了这些区域。此术语仅限于本节使用。

  根据定义，点火源位于上游空间。火焰到达阻火器的性质由该空间的条件决定。这些条件包括压力、温度和气体混合物的组成，还包括空间形状、助燃距离。另外，影响流入阻火器的特性也是很重要的条件之一。FINEKAY列举了管端阻火器的整流罩，以及管道阻火器上游管道中的弯曲和障碍物。

  即使阻火器阻止火焰通过，离开它的热气体也可能重新点燃。出没出现这种情况取决于下游空间的条件。复燃由离开阻火器的热气反应所产生的热量和与冷却气体或空气混合所产生的冷却之间的平衡来控制。这种混合取决于促进下游空间湍流的特性。

  试验分为：（1）管端阻火器试验；（2）管道阻火器爆燃试验；（3）管道阻火器爆轰试验；（4）耐久燃烧试验。美国海岸警卫队对美国的做法也进行了类似的说明。阻火器试验中存在的一个问题是对阻火器试验条件的定义。特定位置的阻火器可能涉及多种不同的火焰条件。另一个问题是试验气体混合物的选择，不同的设计者感兴趣的混合物可能也不同。一种方法是使用第16章或美国海岸警卫队分类中危险区划分标准中定义的气体组。第三个问题是对‘最恶劣情况’的定义。管端阻火器的试验条件通常涉及低火焰速度和大气压力。除了耐久燃烧试验，需要使用危险区划分气体组。

  管道阻火器的性能不仅取决于火焰速度，还取决于压力。因此，爆燃试验工作十分复杂。在试验中，通常是先增加直管长度的助燃距离，然后确定发生故障时的火焰速度。然而，这一步骤并未考虑到压力。经验表明，仅仅根据在大气压力下的助燃距离和火焰速度之间的关系来确定安全系数并不合理。鉴于这些问题，FINEKAY建议应在尽可能接近阻火器使用条件下开展试验。管道阻火器的爆轰试验通常基于稳态爆轰，速度为CJ，但是试验中并未考虑超驱爆轰的可能性。在实际应用中，可能无法确定是否会发生超驱爆轰。研究人员强调，管道阻火器应同时进行爆燃和爆轰试验。由于已经发生的情况并非相同，不应假定，如果阻火器爆轰试验结果理想，那么爆燃结果亦是如此。关于超驱爆轰（不稳定爆轰），FINEKAY认为，阻火器是否能有效防止爆轰尚不确定。应测试阻火器阻止火焰从任一方向传播的能力。

  阻火器还必须通过耐久燃烧测试，以保证火焰在稳定的情况下阻火器不会出现故障。在该试验中，为了得到火焰最大温度值，需要调整气体混合物，然后确定阻火器的耐久时间。在关闭气体的情况下，试验过程中不应出现火焰回火现象。

  对于这种类型的试验，使用基于最大实验安全间隙（MESG）和最小点火电流（MIC）的HAC气体组并不是一种合理的方法。FINEKAY讨论了其他方法。虽然丙烷与丙烯的基本燃烧速度相当（分别为46cm/s和52cm/s），但阻火器能阻止空气与丙烷混合物而非空气与丙烯产生的爆轰。丙烷和丙烯的最大实验安全间隙分别为0.97和0.91毫米

  管道阻火器的试验采用直管进行。在实际应用中，管道系统中可能有弯头和阀门等。

  FINEKAY研究人员都强调阻火器测试技术不符合要求。阻火器设计和应用范围广泛，在系统几何形状、气体混合物和点火源方面各有不同。目前发表有关通用设计方法的科学著作。因此，如果对阻火器在特定应用中的适用性存疑，则应进行试验，尽可能模拟该应用中的最坏情况。

  英国的BS 7244:1990中描述了下一小节所述的阻火器测试内容。美国的保险商实验室标准UL525-1984提供了结构和试验内容。国际海事组织（IMO）也对阻火器提出要求（1984 MSC Circ.373）。BS 7244:1990通用阻火器规范介绍了阻火器试验。该标准要求阻火器阻止一定数量的火焰，可以进行多次爆轰试验，且火焰不会通过阻火器传播。

  要想提高阻火器的有效性，需要考虑多个设计特征。其中包括：（1）机械强度；（2）耐火性；（3）仪表；（4）避免堵塞。如果在管道应用，阻火器的外壳和邻近的管道系统应能承受爆轰产生的冲击，这是选择阻火器类型的基本要求。有时，为了减少对阻火器的影响会将其置于扩大横截面的一个保持器中。但是在实践中发现，这种方法不能始终减少预期影响。

  管道阻火器通常具有明显的流动阻力。管端和管道阻火器都受到堵塞的影响，并且都容易受到灰尘和腐蚀产物的影响。沙子、纤维、结晶或聚合蒸气等也可能会导致管端阻火器堵塞。另外，鸟巢等其他不常见的问题也会引起堵塞。为防止冷凝产物引起堵塞，可在某些装置中对管端阻火器进行加热。加热时，应通过试验（如有必要）来确认阻火器在较高温度下是否运行良好。

  管端阻火器可能会引发火焰蔓延至整个工厂。为防止发生这样的一种情况，有时会使用一根短通风管。FINEKAY建议阻火器距管道末端的距离不应超过5个管径。

  作为一种保护装置，阻火器应列入检查表，并定期检查。阻火器两侧应有测压口，以便测量其上的压降。为测量压降，应设置有足够的通道，并在必要时允许拆除。正常的情况下，如果阻火器发生堵塞，应采用吹入空气或蒸汽的方式或者通过清洗的方式来进行清洁。然而，不得采用任何可能会引起孔扩大的方式来进行清洁，如用木棒清洗。