乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置的製作方法
2023-07-12 21:20:11
專利名稱：乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及氣相燃燒爆炸測試裝置技術領域，特別涉及一種乙炔氣體壓力敏感性 爆炸測試裝置。
背景技術：
化工和石油化工生產過程中，可燃性氣體通常採用密閉容器或管道來儲存或輸 送。由於受到約束作用，氣體爆炸會產生較高的壓力和壓力上升速率，以至於造成人員傷亡 和財產損失。而在容器與管道連接的裝置系統中，由於壓力累積效應和二次爆炸，容器管道 系統氣體爆炸事故的後果更加嚴重，常常會導致災難性的後果。獲取氣體爆炸特性參數，預 測氣體爆炸強度，對於容器管道系統的抑爆、隔爆和熄爆的安全設計具有重要的意義。乙炔氣體具有壓力敏感性，在一定壓力下自身即可發生分解爆炸，對其爆炸特性 進行研究就需要測試其發生分解爆炸的壓力。因此，對乙炔氣體的爆炸特性測試需要一個 密閉可壓縮系統，通過改變系統的容積來改變乙炔氣體的壓力，從而實現爆炸壓力測試。目前，國內外用於氣體爆炸實驗的裝置因實驗室而異，功能比較單一，造價都比 較高，如北京理工大學爆炸災害預防與控制國家重點實驗室的管道實驗裝置和中國礦業 大學的瓦斯氣體爆炸實驗系統只能夠進行管道內氣體爆炸實驗。20L和lm3球形爆炸裝 置只能夠進行容器內氣體爆炸實驗。對於容器管道系統氣體爆炸實驗涉及較少，德國的 Bartknecht 在其專著(Explosion course prevention protection)中闡述所用實驗裝置 比較笨重，裝置移動和操作很不方便，同時造價也比較高。Domnina等人在2003年出版的國 際期刊火災安全學報(Fire Safety Journal)第38卷第2期發表的文章《連通容器氣體爆 炸傳播〉〉(Transmission of gas explosion between linked vessels)中米用的實驗裝置 是通過直徑為8. 3mm，長度為4. 35cm的管道連接。該實驗裝置小型化，由於容器或管道的壁 面效應，實驗結果與實際情況差別較大。國內對於容器系統氣體爆炸實驗涉及較少，目前還 沒有相關文獻報導。目前的現有技術中，還沒有專用於測試乙炔氣相燃爆的測試裝置。現有技術中一 些氣體爆炸測試裝置都是針對「可燃氣體+氧化性助燃氣體」體系或「可燃氣體+氧化性助 燃氣體+惰性氣體」體系進行燃爆測試，測試裝置均為密閉不可壓縮系統，無法滿足對乙炔 氣體的爆炸壓力測試要求。
發明內容
本發明提供了一種乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置。本發明乙炔氣體壓力敏感 性爆炸測試裝置能有效地測試乙炔氣體發生分解爆炸的壓力，解決了現有技術中，還沒有 專用於測試乙炔氣相燃爆的測試裝置的問題。並且克服了現有技術中一些氣體爆炸測試裝 置都是針對「可燃氣體+氧化性助燃氣體」體系或「可燃氣體+氧化性助燃氣體+惰性氣 體」體系進行燃爆測試，測試裝置均為密閉不可壓縮系統，無法滿足對乙炔氣體的爆炸壓力 測試要求的技術問題。。
為解決上述技術問題，本發明提供了一種乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置。所 述爆炸測試裝置包括氣缸、活塞、變頻調速電機和防護罩。所述活塞優選為螺杆驅動活塞。所述變頻調速電機優選為能夠正轉和反轉的變頻調速電機。所述氣缸內部可以配有熱電偶和火花塞；所述氣缸口可以配有法蘭，所述法蘭面 配有進氣管、出氣管、壓力表和壓力變送器，並配有爆破片和背壓閥。所述氣缸和活塞，可以用於通過活塞推進的方式實現待測氣體體積的壓縮，從而 提高系統壓力。所述爆炸測試裝置外部與一電子監控系統相連；所述電子監控系統可以與所述氣 缸、活塞和變頻調速電機相連，用於採集壓力和溫度信號記錄，跟蹤記錄，實現裝置內壓力 與所述變頻調速電機的連鎖控制，在氣體發生爆炸時即時停止壓縮並根據前述採集的壓力 和溫度信號得到乙炔發生分解爆炸的壓力。所述防護罩優選設置在所述裝置最外端，用於測試中的防護作用。所述電子監控系統獨立於測試裝置之外，通過數據線連接電腦實現信號的傳輸和 記錄。所述背壓閥，能夠在裝置內壓力到達設定的洩放壓力時釋放裝置內氣體，可以用 於對所述裝置進行保護；所述爆破片，能夠在裝置內壓力到達設定的警戒壓力時釋放裝置 內氣體，可以用於對所述裝置進行第二重保護。所述變頻調速電機優選配有驅動螺杆，所述驅動螺杆與所述活塞相連，所述活塞 通過所述變頻調速電機驅動螺杆的推動，能夠變頻連續地調節壓縮速度；所述變頻調速電 機通過正反轉操縱活塞的進退。所述驅動螺杆優選配有絲槓，所述絲槓前後配有限位裝置，測試過程中，所述絲槓 到達所述位置時，所述裝置能夠即時斷電，停止活塞的進退。本發明乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置基於乙炔在一定壓力下會發生分解爆 炸的原理，對乙炔一定條件下發生分解爆炸的壓力進行測試。本發明乙炔氣體壓力敏感性 爆炸測試裝置主體由氣缸和推動活塞組成，通過對活塞的推進實現氣體體積的壓縮，從而 提高系統壓力，通過連接電子監控系統採集壓力和溫度信號，可測得乙炔發生分解爆炸的 壓力
圖1為本發明實施例所述乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置正面剖視圖。
具體實施例方式如圖1所示，為本發明實施例所述乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置正面剖視 圖。圖中各個附圖標記分別為1、防護罩，2、變頻調速機，3、刻度尺，4、汽缸，5、背壓閥，6、壓 力表，7、爆破片，8壓力變送器。在本發明的一實施方式中，所述裝置主要由氣缸4、活塞(螺杆驅動)、變頻調速電 機(可正反轉)8、防護罩1、電子監控系統(含監控軟體)幾部分構成。氣缸4內部配有熱 電偶、火花塞。氣缸口法蘭面有進氣管、出氣管、壓力表6、壓力變送器8，並配有爆破片7和背壓閥5。防護罩1罩在整個裝置外端，起防護作用。配有背壓閥5，以設定缸體的洩放壓 力，同時配備爆破片7，對缸體進行雙重保護。活塞通過變頻調速電機2驅動螺杆作為推動 力，可通過變頻連續地調節壓縮速度，電機的正反轉操縱活塞的進退，同時螺杆的絲槓前後 配有限位裝置，刻度尺3用於測量絲槓行程，當絲槓到達有限位置能夠及時斷電，停止活塞 的進退。電子監控系統中，溫度壓力信號電腦跟蹤記錄，壓力與調速電機實現連鎖控制，在 氣體發生爆炸時停止壓縮。在本發明的另一實施方式中，所述爆炸測試裝置包括氣缸4、活塞、變頻調速電 機2和防護罩1。所述活塞優選為螺杆驅動活塞。所述變頻調速電機優選為能夠正轉和反轉的變頻調速電機。所述氣缸內部可以配有熱電偶和火花塞；所述氣缸口可以配有法蘭，所述法蘭面 配有進氣管、出氣管、壓力表和壓力變送器，並配有爆破片和背壓閥。所述氣缸和活塞，可以用於通過活塞推進的方式實現待測氣體體積的壓縮，從而 提高系統壓力。所述爆炸測試裝置外部與一電子監控系統相連；所述電子監控系統可以與所述氣 缸、活塞和變頻調速電機相連，用於採集壓力和溫度信號記錄，跟蹤記錄，實現裝置內壓力 與所述變頻調速電機的連鎖控制，在氣體發生爆炸時即時停止壓縮並根據前述採集的壓力 和溫度信號得到乙炔發生分解爆炸的壓力。所述防護罩優選設置在所述裝置最外端，用於測試中的防護作用。所述電子監控系統獨立於測試裝置之外，通過數據線連接電腦與所述爆炸測試裝 置，實現信號的傳輸和記錄。所述背壓閥，能夠在裝置內壓力到達設定的洩放壓力時釋放裝置內氣體，可以用 於對所述裝置進行保護；所述爆破片，能夠在裝置內壓力到達設定的警戒壓力時釋放裝置 內氣體，可以用於對所述裝置進行第二重保護。所述變頻調速電機優選配有驅動螺杆，所述驅動螺杆與所述活塞相連，所述活塞 通過所述變頻調速電機驅動螺杆的推動，能夠變頻連續地調節壓縮速度；所述變頻調速電 機通過正反轉操縱活塞的進退。所述驅動螺杆優選配有絲槓，所述絲槓前後配有限位裝置，測試過程中，所述絲槓 到達所述位置時，所述裝置能夠即時斷電，停止活塞的進退。
權利要求
1.一種乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置，其特徵在於，所述爆炸測試裝置包括氣 缸、活塞、變頻調速電機和防護罩。
2.根據權利要求1所述乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置，其特徵在於，所述活塞為 螺杆驅動活塞。
3.根據權利要求1所述乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置，其特徵在於，所述變頻調 速電機為能夠正轉和反轉的變頻調速電機。
4.根據權利要求1所述乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置，其特徵在於，所述氣缸內 部配有熱電偶和火花塞；所述氣缸口配有法蘭，所述法蘭面配有進氣管、出氣管、壓力表和 壓力變送器，並配有爆破片和背壓閥。
5.根據權利要求1所述乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置，其特徵在於，所述氣缸和 活塞，用於通過活塞推進的方式實現待測氣體體積的壓縮，從而提高系統壓力。
6.根據權利要求1所述乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置，其特徵在於，所述爆炸測 試裝置外部與一電子監控系統相連；所述電子監控系統與所述氣缸、活塞和變頻調速電機 相連，用於採集壓力和溫度信號記錄，跟蹤記錄，實現裝置內壓力與所述變頻調速電機的連 鎖控制，在氣體發生爆炸時即時停止壓縮並根據前述採集的壓力和溫度信號得到乙炔發生 分解爆炸的壓力。
7.根據權利要求1所述乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置，其特徵在於，所述防護罩 設置在所述裝置最外端，用於測試中的防護；所述電子監控系統獨立於測試裝置之外，通過 數據線連接電腦與所述爆炸測試裝置，實現信號的傳輸和記錄。
8.根據權利要求4所述乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置，其特徵在於，所述背壓閥， 能夠在裝置內壓力到達設定的洩放壓力時釋放裝置內氣體，用於對所述裝置進行保護；所 述爆破片，能夠在裝置內壓力到達設定的警戒壓力時釋放裝置內氣體，用於對所述裝置進 行第二重保護。
9.根據權利要求1所述乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置，其特徵在於，所述變頻調 速電機配有驅動螺杆，所述驅動螺杆與所述活塞相連，所述活塞通過所述變頻調速電機驅 動螺杆的推動，能夠變頻連續地調節壓縮速度；所述變頻調速電機通過正反轉操縱活塞的 進退。
10.根據權利要求1所述乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置，其特徵在於，所述驅動螺 杆配有絲槓，所述絲槓前後配有限位裝置，測試過程中，所述絲槓到達所述位置時，所述裝 置能夠即時斷電，停止活塞的進退。
全文摘要
本發明公開了一種乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置，所述爆炸測試裝置包括氣缸、活塞、變頻調速電機和防護罩。所述活塞為螺杆驅動活塞。所述變頻調速電機為能夠正轉和反轉的變頻調速電機。所述氣缸內部配有熱電偶和火花塞；所述氣缸口配有法蘭，所述法蘭面配有進氣管、出氣管、壓力表和壓力變送器，並配有爆破片和背壓閥。本發明乙炔氣體壓力敏感性爆炸測試裝置主體有氣缸和推動活塞組成，通過對活塞的推進實現氣體體積的壓縮，從而提高系統壓力。並通過連接電子監控系統採集壓力和溫度信號，能有效地測試乙炔氣體發生分解爆炸的壓力。
文檔編號G01L23/00GK101995449SQ20091016299
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月21日 優先權日2009年8月21日
發明者姜傑, 石寧, 謝傳欣, 黃飛 申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院