專利名稱：用于儲存易燃液體容器的防爆、滅火自動安全裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及防爆、滅火自動安全裝置，特別是用于儲存易燃液體容器的防爆、滅火自動安全裝置。
石油和易燃液體的開采、煉制、應(yīng)用、儲存和運輸都會利用到油庫、油輪、油車(包括載油火車)、油箱等等，這些都涉及到容器，而容器都采用封口式，由于外殼的保護(hù)，里面的易燃液體直接觸及火種而失火的機會甚微，究竟是什么原因使它們?nèi)匀蝗菀资Щ鹉?？這是因為易燃液體固有的性質(zhì)造成的。當(dāng)外界有熱傳導(dǎo)或受雷擊時，使容器外殼發(fā)生高溫，導(dǎo)致容器里的易燃液體氣化，壓強激增，當(dāng)容器的承受強度抵擋不住蒸汽壓強時，就發(fā)生爆炸，并因而失火。爆炸及失火的容器又成為新的火種和熱源，又會威協(xié)其它容器，火勢將不斷擴大和漫延。易燃液體一旦失火，便一發(fā)不可收拾，往往又會火及四周，嚴(yán)重危害人命和財產(chǎn)，破壞生態(tài)環(huán)境。這種破壞是一定不可避免的，即使把燃燒的油火撲滅了，所剩的油也因滅火劑的滲入而成為廢品，營救過程也會消耗大量人力和物力。
現(xiàn)有技術(shù)最常用的方法是冷卻法，需用大量的冷卻劑以防止火勢擴大和漫延；化學(xué)泡沫滅火劑對大面積的油火作用也不大；炸藥爆炸滅火法及利用噴射機引擎強大氣流噴水法也不實用于大面積容器里的油火，人們對大面積容器里的易燃液體的失火至今仍未有有效的滅火方法。
現(xiàn)有技術(shù)Su787046提出了一種滅火裝置，該裝置包含一個收集流出液體用的容器，沿容器四周邊安置筒狀物，在橫截面上布滿管子，管軸與容器壁平行，該裝置被安置在一個槽內(nèi)，該槽放在盛液體的設(shè)備的下面。在該裝置的使用實施例中，方案I用于其蒸汽不與空氣形成混合物產(chǎn)生爆炸作用的液體滅火，管下邊的室是很大的容積，即管子的長度是小于容器的高度。方案II用于其蒸汽能與空氣形成混合物產(chǎn)生爆炸作用的液體滅火，管子的高度與容器的高度相等，管子的一些部分是鉆有孔，以調(diào)節(jié)槽中管壁的液面?，F(xiàn)有技術(shù)Su787046所提之裝置是用于由外界已燃燒著的液體流入裝有該裝置的容器里后而滅火的作用，該容器是做為收集外來液體之用，而非儲液容器，它還要置于地槽里，儲液容器之下面。這種滅火裝置有其特別用處?，F(xiàn)有技術(shù)Su，A，1463317所提之裝置，其特征是加大了構(gòu)成裝置的柱形管之口徑，在管口上方附加收口配件，構(gòu)成裝置的許多管子是布滿沿容器整個橫截面，用于容器里的易燃液體之防火和滅火作用。
現(xiàn)有技術(shù)Su，A，1463317中所提供之裝置對容器里的易燃液體的防火和滅火作用，存在有如下的問題1.沒有提出防爆措施，易燃液體的容器是封閉式，遇熱容易發(fā)生爆炸，如果安全裝置裝在容器里，在發(fā)生爆炸時，會致使裝置毀壞，而失去它的防火和滅火功能。
2.管子必須布滿整個容器的橫截面，占據(jù)大量的容器空間，對大容器，就需要大量的材料和龐大的安裝工程，需化費很大的投資。
3.防火和滅火功能只能在常溫條件下才有效。若容器外殼處于高溫或液溫達(dá)沸點時，上述裝置便失去其有效功能。
容器受雷擊或外界高溫?zé)嵩吹挠绊?，引起爆炸和失火，并將火勢擴大和漫延，這是最危險和可怕的情景，因此在易燃液體的失火問題上，容器的防爆是首要必須解決的問題。封閉式容器里的易燃液體當(dāng)受到外界熱源的影響時，并非立即爆炸的，而是油溫不斷上升，不斷產(chǎn)生蒸汽，蒸汽不斷聚集和容器壓強不斷增加，當(dāng)容器的承受強度抵擋不住蒸汽壓強時，才發(fā)生爆炸和失火的。發(fā)生爆炸的快慢取決于外界火勢的大小和遠(yuǎn)近，即外界熱源對容器加熱速度的快慢。因此控制蒸汽的壓強和不斷泄放蒸汽是防爆的關(guān)鍵所在。如果容器上開有一個口或多個口，使這些口在通常下是封閉的，當(dāng)蒸汽壓強超過容器的工作壓強時，容器的這些開口被打開，將蒸汽泄放出來，避免蒸汽在容器里聚集，爆炸就可以防止了。上述情況泄放出來的蒸汽在空氣中遇火會燃燒的，在本文中稱它為易燃蒸汽，大量的易燃蒸汽泄放出來升上天空是有害的，因此蒸汽燃燒不是壞事，如何將它撲滅，便是問題所在。
本實用新型的主要目的在于提供一種使儲存易燃液體的容器的防爆和滅火自動安全裝置，它可以保護(hù)易燃液體，使它的容器在遇熱的情況下，可以防爆。待熱源消除影響后，由于隔離器的作用，能自動熄火，使之不成為新的火種或熱源。在儲存有易燃液體的容器上方開一個口或多個口，開口的大小與閥門通徑相當(dāng)，在開口上方裝上閥門，當(dāng)外界有火種或熱源的影響下，壓強逐漸增大，在特定壓強下，閥門自動啟開，泄放蒸汽，可避免爆炸，但是敞開閥門的容器里的易燃液體卻能被火及而失火。金屬網(wǎng)或波紋金屬是有效的阻火器，假設(shè)在閥門上端出口處裝上這種阻火器，火焰便不會侵入容器液面，火焰是在阻火器上方，當(dāng)外界的火種或熱源消除影響后，阻火器上方的火焰仍然繼續(xù)燃燒，該容器便成為新的火種或熱源，直至容器里的液體蒸發(fā)完，燃燒才告停止。實際上，如果將金屬網(wǎng)或波紋金屬等阻火器裝在閥門上端出口處，當(dāng)閥門需要泄放蒸汽時，便成為阻力，甚至可把阻火器沖掉，因此行不通。如果閥門上方裝上本實用新型所提供之隔離器，如圖4所示，隔離器對氣流形成的阻力較小，蒸汽可暢通泄放，泄放出來的蒸汽是會燃燒的，當(dāng)外界火種或熱源消除影響后，由于隔離器的作用，火焰會自動熄滅，因而該容器就不會成為新的火種或熱源影響它附近的容器。利用閥門的性能以達(dá)到防爆的目的，又以隔離器阻擋火焰侵入容器里和自動滅火功能以達(dá)到滅火的目的，這就是用于儲存易燃液體容器的防爆和滅火自動安全裝置。
根據(jù)本實用新型提供的隔離器，其中是由許多柱形管平行并排結(jié)合構(gòu)成，管直徑為D0＜φ25mm，長度＞3D0，厚度約0.4mm。隔離器以呈圓柱形為主，其截面直徑D＝閥門通徑，外層有殼體牢固緊密包住，并有螺孔，以便安裝固定，柱形管和其殼體是由不燃和不銹鋼材料制成。構(gòu)成隔離器的柱形管直徑或截面積之大小，對防爆和滅火作用的影響完全相反，管徑D0＞25mm以上隨著直徑增大，滅火功能越差，但越有利于防爆，直徑D0＜25mm以下，隨著直徑減小滅火功能增強，但越不利于防爆，因此需要取得平衡量，取D0＝19mm左右或截面積為S＝283mm2左右，管的高度H＞3D0，取120-150(mm)為佳，增加管的高度對防火和滅火的作用固然有好處，但不符合設(shè)計工作的經(jīng)濟原則。
蒸汽在隔離器上方燃燒，為了避免熱量從隔離器傳到閥門，影響閥門的質(zhì)素，也要避免熱量通過閥門殼體傳到容器壁，進(jìn)而對液體加熱升溫，加速液體的蒸發(fā)造成浪費，因此在閥門和隔離器之間要附加隔熱圈如圖3A，圖3B所示，隔熱圈是由耐火絕熱材料制成，其內(nèi)徑與閥門通徑相同，外徑與閥門殼體相若，隔熱圈上有螺孔，以便與閥門和隔離器相連固定。
根據(jù)本實用新型提供的防爆、滅火自動安全裝置，其中是由閥門、隔熱圈和隔離器所組合，垂直安裝在容器開口處上方，閥門與容器是以法蘭封密結(jié)合，這種自動安全裝置，當(dāng)容器外殼在高溫受熱時，可以防爆，在熱源消除影響后，隔離器上方的火焰可以自動熄滅。在常溫條件下，這種安全裝置又可以防火，即使當(dāng)閥門啟開時，在容器上方存有火種也不能使容器里的易燃液體起燃失火。
根據(jù)本實用新型提供的防爆、滅火自動安全裝置，包括在容器內(nèi)壓力達(dá)到一定值時能自動開啟的垂直安裝于容器上開口處的閥門；與所述閥門貫通相連的隔熱圈；和通過隔熱圈與所述閥門貫通連接的隔離器；以及蓋于隔離器上的保護(hù)帽；其中隔離器和隔熱圈、閥門為具有與容器頂面上開口相同直徑D的圓形形狀，隔離器中平行并排密布有許多直徑為D0，高度H，壁厚為d的柱形管體。
根據(jù)本實用新型提供的防爆、滅火自動安裝置，其中所述隔離器中的柱形管是圓柱形管體，其中容器頂面上開口的孔徑D與容器儲液量容積V，隔離器中圓柱形管的直徑D0和壁厚度d之間的關(guān)系由下列公式確定
其中D一容器頂面上開口孔徑；V一容器儲液量容積，單位為公升；D0一圓柱形管直徑；d一圓柱形管壁厚度。
根據(jù)本實用新型提供的防爆、滅火自動安全裝置，其中所述隔離器中的柱形管體是正四邊形管體，其中容器頂面上開口的孔徑D與容器儲液量容積V，隔離器中正四邊形管體的邊長D0和壁厚d之間的關(guān)系由下列公式確定
其中D一容器頂面上開口孔徑；V一容器儲液量容積，單位為公升；D0一四邊形管體邊長；d一四邊形管體壁厚。
根據(jù)本實用新型提供的防爆、滅火自動安全裝置，其中所述隔離器中的柱形管體是等腰梯形柱形管體，其中容器頂面上開口的孔徑D與容器儲液量容積V，隔離器中梯形管體的上、下底邊長分別為a、b，高為h和壁厚d之間的關(guān)系由下列公式確定
其中D一容器頂面上開口孔徑；V一容器儲液量容積，單位為公升；a一梯形四邊形上底邊長；b一梯形四邊形下底邊長；
h一梯形四邊形之高；d一梯形柱形管體壁厚。
根據(jù)本實用新型提供的防爆、滅火自動安全裝置，其中所述閥門是能夠在容器內(nèi)壓力達(dá)到一定值時自動啟開的安全閥。
根據(jù)本實用新型提供的防爆、滅火自動安全裝置，其中所述閥門是驅(qū)動閥，在容器頂面與容器頂面上開口并列安裝有壓力感應(yīng)器，壓力感應(yīng)器感應(yīng)容器內(nèi)壓力，在一定壓力值時發(fā)出感應(yīng)信號傳遞給與其連接的電動或氣動裝置，電動或氣動裝置再將驅(qū)動信號傳遞給與其連接的驅(qū)動閥而使其啟開。
根據(jù)本實用新型提供的防爆、滅火自動安全裝置，其中在裝有自動安全裝置的容器周圍還布置有收集泄出的液體的引泄收集槽。引泄收集槽14如圖2所示，當(dāng)外界流出燃燒著的液體流入該收集槽內(nèi)便可自動滅火。
根據(jù)本實用新型提供的防爆、滅火自動安全裝置，其中所述隔熱圈是由耐火絕熱材料制成。
根據(jù)本實用新型提供的防爆、滅火自動安全裝置，其中隔離器的柱形管體的直徑D0＜25mm，最好為D0＝19mm，其高度H＞3D0，最好為H＝150±30mm，其厚度為d＝0.4±0.1mm。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進(jìn)行說明


圖1、圖2為本實用新型用于儲存易燃液體容器的防爆，滅火自動安全裝置之實施例簡圖。
圖3A、圖3B為本實用新型安全裝置的隔熱圈之側(cè)視圖與頂視圖。
圖4A、圖4B、4C、4D、4E、4F為本實用新型安全裝置的隔離器之側(cè)視圖與頂視圖。
圖5為本實用新型的爆炸試驗裝置簡圖。
圖6為本實用新型的滅火試驗裝置簡圖。
參閱
圖1，圖2，為本實用新型用于儲存易燃液體容器的自動安全裝置兩種實施例的簡圖。
圖1為本實用新型第一實施例，其中容器為1，在該容器1上端的開口11通過法蘭2與安全閥3連接，安全閥3通過隔熱圈4與隔離器5聯(lián)接，隔離器5中平行并排布置柱形管6，其上并帶有保護(hù)帽7，容器1中盛有易燃液體8。當(dāng)容器1內(nèi)的易燃液體8受熱膨脹和氣化，其壓力超過一定限度時，則安全閥3打開，容器1中的易燃蒸汽12由開口11排出，通過安全閥3和隔離器5排向外界，從而降低容器1中的壓力，避免因壓力過高而導(dǎo)致容器1爆炸。同時，從容器1中排出的易燃蒸汽12在隔離器5的上開口處如遇火種將發(fā)生燃燒，由于隔離器5的存在，使得發(fā)生在隔離器5上開口處的燃燒不能倒燃而傳入容器1內(nèi)點燃其內(nèi)的易燃體8，這樣，火只能在隔離器5上開口處燃燒，消耗排出的易燃蒸汽12，避免這些氣體排入大氣中污染環(huán)境。并且，由于安全閥3與隔離器5之間裝有隔熱圈4，使得在隔離器5上開口處發(fā)生的燃燒熱不能傳導(dǎo)給容器1，從而避免容器1接受更多的熱量加速升溫，液體8蒸發(fā)量增加，增加安全閥3的排氣負(fù)荷。液體8蒸發(fā)量增加也造成浪費。
圖2為本實用新型第二實施例，其中容器1，在該容器為1上端的開口11通過法蘭2與驅(qū)動閥3相連，驅(qū)動閥3通過隔熱圈4與隔離器5連接，隔離器5中平行并排布置有柱形管6，且其上裝有保護(hù)帽7，容器1中盛有易燃液體8，此外在容器1上方還裝有壓力感應(yīng)器9，壓力感應(yīng)器9與電動或氣動裝置10連接。13表示容器1周圍之地面，與水平面成一定角度，使可能由其它地方泄流出來之易燃液體不能在容器1周圍聚集停留，14為易燃液體溢泄收集容器，15為布滿整個容器14橫截面的管子，其有效直徑為
其中δ一表面張力系數(shù)；ρ一液體密度；g重力加速度，管子的高度Hφ略短于容器14之高度；孔16是用來調(diào)節(jié)容器14之液面，17為地槽，用于安置溢泄收集容器14之地方。當(dāng)容器1內(nèi)的易燃液體8受熱膨脹和汽化，其壓力由壓力感應(yīng)器9感應(yīng)而產(chǎn)生感應(yīng)信號，當(dāng)壓力超過許可值時壓力感應(yīng)器9工作，將該感應(yīng)信號傳遞給電動或氣動裝置10，使電動或氣動裝置10工作，打開與其連接的驅(qū)動閥3卸壓，從而降低容器1中的壓力，避免容器1因高壓而爆炸。容器1卸壓后，其中的易燃蒸氣12由開口11通過驅(qū)動閥3、隔離器5而排出，當(dāng)該易燃蒸氣12遇火種時發(fā)生燃燒，因有隔離器5的存在，使得該燃燒的火焰不會倒入容器1內(nèi)點燃易燃液體8，這樣火焰只能在隔離器5上方開口處燃燒，從而消耗從容器1內(nèi)放出來的易燃蒸汽12，避免這些氣體進(jìn)入大氣中污染環(huán)境，甚至引起更大火災(zāi)。此外，由于驅(qū)動閥3與隔離器5之間裝有隔熱圈4，發(fā)生在隔離器5上開口處的火不能將熱量傳導(dǎo)給容器1，從而避免容器1接受更多的熱量加速升溫，液體8蒸發(fā)量增加，增加驅(qū)動閥的排氣負(fù)荷，液體8蒸發(fā)量增加也造成浪費。
本實用新型的防爆、滅火自動安全裝置，其最基本特征是由閥閥3，隔熱圈4和隔離器5組成，將它用法蘭2固定，與容器1完全封密聯(lián)接，垂直安裝在容器1開口11處上方，容器1開口的口徑與閥門3通徑大小一樣或略大。容器1要開多大的口徑才能防爆呢？經(jīng)實驗，當(dāng)容器1的承受強度為1.6公斤/cm2，容器1四周與大火全接觸，容器1開口面積S與液體體積V(單位為公升)之比y。
就可防爆。設(shè)容器1防爆所需開口11的最小安全口徑為D，D也是閥門3之口徑，則
由于隔離器5之柱形管6，壁厚d占有部分截面，對氣流形成阻力，為了消除這種阻力，因此對上式進(jìn)行修正。①對圓柱形管
D0為柱形管直徑②對正四邊柱形管
③對等腰梯形柱形管
式中a，b分別為梯形四邊形之上、下底，h為其高度。
由中國機械工業(yè)出版社閥門設(shè)計手冊提供的資料，得知安全閥最大通徑為200mm，驅(qū)動閥最大通徑為3000mm。因此安全閥較適用于體積小的容器如油箱，油車油罐等。驅(qū)動閥適用范圍較廣，大小體積的容器都能用，尤其大容器如油庫、油輪之油罐的防爆，更要用上大通徑的驅(qū)動閥不可。以10,000立方米油罐為例，防爆所需閥門通徑為D＝4.4米，其截面積為15.19米2至少需用兩個通徑為3米的閥門來代替，對于100,000立方米的油罐來說，防爆所需閥門通徑為D＝φ14m，其截面積為194m2，需用28個通徑為3米之閥門來代替，這不是好辦法。在容器承受強度許可下，縮小容器開口面積與液體體積比，即y＜1.4mm2/公升，也無補於事，因為就算比值y＝1.4mm2/公升，容器受高溫加熱，雖然可以防爆，但排氣量非常猛烈，加大容器開口口徑和閥門口徑可以減弱排氣的猛烈程度。如果容器體積很大，而閥門口徑又用盡最大限量，但排氣量仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，則唯必須避免一種情況，才能防爆，這種情況是，正如本發(fā)明中爆炸試驗裝置如圖(5)所示，讓大量易燃液體(汽油)布滿整個容器周圍，并使之長時間燃燒，對容器高溫加熱，使其中易燃液體達(dá)致沸騰，還以高溫持續(xù)加熱，容器里產(chǎn)生的蒸汽在瞬間內(nèi)會突增至最大量，如果閥門在該瞬間內(nèi)的排量不足，則容器會發(fā)生變形或爆炸。因此每個大型易燃液體的容器，除裝有本發(fā)明所提供的安全裝置外，還需具有良好的引泄渠道和泄液收集槽，使有可能泄漏的易燃液體或其它意外火種遠(yuǎn)離儲液容器，使火災(zāi)時火勢對容器的影響減到較低或最低的程度，以避免容器內(nèi)的液體達(dá)致沸騰，并持續(xù)受高溫加熱。在容器周圍地面開設(shè)引泄槽，使火災(zāi)時，泄出的易燃液體及火種沿引泄槽遠(yuǎn)離容器，這對容器的防爆更為有利。熱輻射傳遞的熱量是隨著距離的增加而減弱，熱輻射對容器的影響不如火焰與容器直接接觸的影響大，但是長時間的熱輻射也會導(dǎo)致一般容器的爆炸和失火，裝有本發(fā)明提供的安全裝置的容器在特定壓強下能自動泄放蒸汽，并有足夠的排氣量，就能克服這種影響，保護(hù)容器不致發(fā)生爆炸和失火。
本實用新型所提供之隔熱圈如圖3A，3B所示，圖中31為螺孔，32為內(nèi)徑其與閥通徑大小一樣，33為外徑，其與閥門殼體大小一樣，它是由耐火、絕熱材料制成，其功能是隔絕由隔離器傳到閥門，并通過閥門殼體傳到容器壁的熱量，進(jìn)而防止對液體加熱升溫，加速液體蒸發(fā)造成浪費。
本實用新型所提供的隔離器如圖4A，4B、4C，4D、4E，4F所示，為柱形管6，35為外殼，34為螺孔。其主要功能為自動滅火，隔離火焰與油面之作用，在常溫下起防火作用，主要是由許多柱形管6，平行并排結(jié)合成蜂窩體，蜂窩體外層是外殼35，外殼35與蜂窩體是牢固緊密聯(lián)接，外殼有螺孔34，便于用螺絲與隔熱圈4閥門3固定聯(lián)接。在隔離器5上方附設(shè)有保護(hù)帽7(見
圖1，圖2中)，隔離器5及其外殼最好用不銹、耐高溫材料制成，以防銹物侵入閥門3，影響閥門3的質(zhì)素。構(gòu)成隔離器5的蜂窩體外徑與閥門3通徑大小一樣，而構(gòu)成隔離器5之柱形管6直徑大小直接影響防爆和滅火作用，對兩者的影響正好相反，故取平衡值為D0＝19±3mm，長度取150±30(mm)，壁厚d＝0.4±0.1(mm)。
試驗過程I.爆炸試驗試驗的目的，尋找安全防爆的容器開口口徑與液體體積比
值，試驗裝置如圖5所示。選取三個用薄鐵皮制成，承受強度均為1.6公斤/厘米2體積為5.6公升的容器1，在容器上方分別開φ50.8mm，φ25.4mm和φ19.05mm之口，在口上方分別焊上φ50.8mm，φ25.4mm和φ19.05mm，長度均為100mm之鐵管52，φ50.8mm之管口裝有隔離器，φ19.05mm鐵管另一端是有螺紋，并備有5個管帽53，分別鉆φ8mm，φ5mm，φ3mm，φ2.5mm和φ2mm之孔55。進(jìn)行以下8種試驗。
1)用開口為φ50.8mm之容器1，裝入5公升汽油，放在φ270mm，高為100mm之盆54上，盆54里也裝入適量汽油，然后將盆54里的汽油點燃，大火在容器四周加熱，兩三分鐘后，管口上方蒸汽燃燒，數(shù)分鐘后容器里的汽油蒸發(fā)完，容器沒有爆炸也沒有變形。
2)用開口為φ25.4mm之容器1，裝入5公升汽油，放在裝有汽油的盆54上，做同樣加熱過程，容器里的汽油蒸發(fā)完，容器沒有爆炸，也沒有變形。
3)用開口為φ19.05mm之容器1，裝入5公升的汽油，放在裝有汽油的盆54上，做同樣加熱過程，容器里的汽油蒸發(fā)完，容器沒爆炸，也設(shè)有變形。
4)用開口為φ19.05mm之容器1，裝入5公升的汽油，在管52口上帶上鉆有φ8mm的孔55之管帽53，將容器1放在裝有汽油的盆54上，做同樣加熱過程，容器里的汽油蒸發(fā)完，容器沒有爆炸，也沒有變形。
5)用開口為φ19.05mm之容器1，裝入5公升的汽油，在管52口上帶上鉆有φ5mm的孔55之管帽53，將容器1放在裝有汽油的盆54上，做同樣加熱過程，容器里的汽油蒸發(fā)完，容器沒有爆炸，也沒有變形。
6)用開口為φ19.05mm之容器1，裝入5公升的汽油，在管52口上帶上鉆有φ3mm的孔55之管帽53，將容器1放在裝有汽油的盆54上，做同樣加熱過程，容器里的汽油蒸發(fā)完，容器沒有爆炸，也沒有變形。
7)用開口為φ19.05mm之容器1，裝入5公升的汽油，在管52口上帶上鉆有φ2.5mm的孔55之管帽53，將容器放在裝有汽油的盆54上，做同樣加熱過程，容器里的汽油蒸發(fā)完，容器仍未爆炸，但容器有輕度變形。
8)用開口為φ19.05mm之容器1，裝入5公升的汽油，在管52口上帶上鉆有φ2mm的孔55之管帽53，將容器放在裝有汽油的盆54上，做同樣加熱過程，容器1發(fā)生爆炸。以上試驗過程，管52口上都有蒸汽噴出，蒸汽都燃燒，其強烈程度是隨著容器1開口口徑越小而越強烈，φ2mm孔所噴出的汽流最強烈。
試驗結(jié)果對5公升的汽油，在容器1里進(jìn)行高溫加熱過程，孔徑為φ3mm是容器不爆的最小口徑，因此容器最小安全開口截面積S與體積V之比，
容器開口口徑D≥φ3mm，口徑越大，越不會發(fā)生爆炸，因此容器安全開口截面與液體體積比y≥1.4mm2/公升。
II.滅火試驗試驗?zāi)康拇_定構(gòu)成隔離器5的柱形管6口徑D0之大小與高度H在什么情況下能起滅火作用。
滅火試驗的裝置如圖6所示，圖中1為容器，5為隔離器，6為柱形管，54為加熱盤。試驗過程如下1)先取一柱形容器，直徑為φ120mm，高為180mm，無上蓋，裝入汽油至容器2/5之容量，點火，汽油燃燒，火焰在容器里，直至汽油燒完為止，才停止燃燒。
2)再取一柱形容器，直徑為φ120mm，高為180mm，無上蓋，裝入2/5容量汽油，用較細(xì)的金屬網(wǎng)蓋住容器口，并將它置于裝有汽油的盆54上(盆截面大于容器截面)，將盆里的汽油點火，使之對容器加熱，不久金屬網(wǎng)上有火焰燃燒，火焰沒有侵入容器里，盆里的汽油燒完熄火，金屬網(wǎng)上的火焰仍繼續(xù)燃燒，直至容器里的汽油燒完為止才熄火。
3)如試驗裝置圖6所示，取一截面直徑φ300mm之容器1，上方開φ120mm之口61，焊上一個直徑為φ120mm，高為180mm之隔離器5，構(gòu)成隔離器5之柱形管6，直徑D0為φ25mm，高度H＝180mm，將2/3容量之汽油裝入容器1，又將容器1放到裝有適量汽油的盆54上，然后將盆54里的汽油點火，使之以高溫對容器1進(jìn)行加熱，隔離器5上方有火焰燃燒，盆54里的汽油燒完了，隔離器5上方的火焰減弱，但火焰侵入了柱形管6上端部分，火勢很微弱，需用物件(如木板、厚紙皮)蓋住口部，火焰才熄滅。
4)取一截面直徑為φ300mm之容器1，上方開口為φ120mm之開口61，焊上一隔離器5，其外徑為φ120mm，構(gòu)成隔離器5的柱形管6，其直徑D0＝19mm，將汽油灌入容器1約容器2/3之容量，將容器1置于裝有汽油的盆54上，將盆54里的汽油點火，使之以高溫對容器加熱，不久隔離器5上方也有火焰燃燒，火焰沒有侵入容器里，盆54里的汽油燒完滅火了，隔離器5上方的火焰立即自動熄滅。
5)取一截面直徑為φ300mm之容器1，上方開口為φ120mm之開口61，焊上一隔離器5，其外徑為φ120mm，構(gòu)成隔離器5的柱形管6，直徑為D0＝19mm，高度為H＝120mm，將汽油灌入容器1約容器2/3之容量，將容器1置于裝有汽油的盆54上，將盆54里的汽油點火，使之以高溫對容器加熱，不久隔離器5上方有火焰燃燒，火焰沒有侵入容器里，盆54里的汽油燒完滅火3，隔離器5上方的火焰立即自動熄滅。
6)取一截面直徑為φ300mm之容器1，上方開口為φ120mm之開口61，焊上一隔離器5，其外徑為φ120mm，構(gòu)成隔離器5的柱形管6，直徑D0＝19mm，高度為H＝60mm，將汽油灌入容器1約2/3之容量，將容器1置于裝有汽油的盆54上，將盆54里的汽油點火，使之以高溫對容器1加熱，不久隔離器5上方有火焰燃燒，火焰沒有侵入容器1里，盆54里的汽油燒完了，隔離器5上方的火焰立即自動熄滅。
7)取一截面直徑為φ300mm之容器1，上方開口為φ120mm之開口61，焊上一隔離器5，其外徑為D＝120mm，構(gòu)成隔離器5的柱形管6，直徑D0＝19mm，高度為H＝40mm，將汽油灌入容器1約2/3之容量，將容器1置于裝有汽油的盆54上，又將盆54里的汽油點火，使之以高溫對容器1加熱，不久隔離器5上方有火焰燃燒，火焰沒有侵入容器1里，盆54里的汽油燒完熄火了，隔離器5上方的火焰沒有熄滅，直至容器1里的汽油蒸發(fā)完，燃燒才告停止。
試驗結(jié)果根據(jù)本實用新型提供的自動滅火裝置，其中隔離器5是由許多平行并排柱形管6結(jié)合構(gòu)成，它不僅起阻火作用，也起滅火作用。構(gòu)成隔離器5的柱形管6的直徑D0＞25mm時，隨著柱形管6直徑增大，滅火功能漸弱，D0＜25mm時，隨著柱形管6的直徑減小，滅火功能漸大，柱形管6的直徑D0＝φ19mm時，已有顯著的滅火功能。
構(gòu)成隔離器5的柱形管6的高度對滅火功能也有影響，柱形管6的高度H＝60mm，H＝120mm，H＝180mm或更長，即H≥3D0都能起滅火作用，H＜3D0滅火功能逐漸減弱，甚至沒有滅火功能。
綜合I和II試驗結(jié)果由I得
由上式可知，容積為V容器1，最小安全開口口徑S＝1.4V mm2/公升，容器1開口口徑越大越不會爆炸。由II得知D0＜25mm時，隨著柱形管6的直徑D0減小，滅火功能越大、D0＝19mm時，已有顯著滅火功能。柱形管6高度H≥3D0，高度越高滅火功能越強，H＜3D0，高度越低，滅火功能越差。
權(quán)利要求1.一種用于儲存易燃液體的容器的防爆，滅火自動安全裝置，其特征在于包括在容器內(nèi)壓力達(dá)到一定值時能自動開啟的垂直安裝于容器上開口處的閥門；與所述閥門貫通相連的隔離器，其中隔離器和閥門為具有與容器頂面上開口相同直徑D的圓形形狀，隔離器中平行并排密布有許多直徑為D0，高度H，壁厚為d的柱形管體，其中容器頂面上開口的孔徑D由下列公式確定1)所述隔離器中的柱形管體是圓柱管，則
其中D-容器頂面上開口孔徑；V-容器儲液量容積，單位為公升；D0-圓柱形管直徑；d-圓柱形管壁厚度；2)所述隔離器中的柱形管體是正四邊形管體，則
其中D-容器頂面上開口孔徑；V-容器儲液量容積，單位為公升；D0-四邊形管體邊長；d-四邊形管體壁厚；3)所述隔離器中的柱形管體是等腰梯形柱形管體，則
其中D-容器頂面上開口孔徑；V-容器儲液量容積，單位為公升；a-梯形四邊形上底邊長；b-梯形四邊形下底邊長；h-梯形四邊形之高度；d-梯形柱形管體壁厚；所述隔離器的柱形管體的直徑D0及其高度H有下列關(guān)系，H＞3D0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動安全裝置，其特征在于，所述閥門是能夠在容器內(nèi)壓力達(dá)到一定值時自動啟開的安全閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動安全裝置，其特征在于，所述閥門是驅(qū)動閥，在容器頂面與容器頂面上開口并列安裝有壓力感應(yīng)器，壓力感應(yīng)器感應(yīng)容器內(nèi)壓力，在一定壓力值時發(fā)出感應(yīng)信號傳遞給與其連接的電動或氣動裝置，電動或氣動裝置再將驅(qū)動信號傳遞給與其連接的驅(qū)動閥而使其啟開。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的自動安全裝置，其特征在于，在裝有自動安全裝置的容器周圍還布置有收集泄出的液體的引泄收集槽，外界流出燃燒著的液體流入該收集槽內(nèi)便可自動滅火。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動安全裝置，其特征在于，在所述閥門和隔離器之間裝上隔熱圈，它是由耐火絕熱材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動安全裝置，其特征在于，在所述隔離器上方裝有保護(hù)帽，它是由不銹防腐材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動安全裝置，其特征在于，其中所述的柱形管體的直徑D0＜25mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動安全裝置，其特征在于，其中所述的柱形管體的直徑D0＝19±3mm，柱形管體的高度H＝150±30mm。
專利摘要本實用新型提供一個儲存易燃液體的容器的防爆、滅火自動安全裝置,它是由閥門、隔熱圈和隔離器所組成,垂直安裝在容器開口處上方,閥門與容器是以法蘭密封固定結(jié)合,當(dāng)容器外殼有熱源和火種直接受熱時,閥門能自動啟開,泄放蒸汽,可以防爆,在熱源或火種消除影響后,由于隔離器的作用,容器上方的火焰可以自動熄滅。在常溫下,這種安全裝置又可以防火,即使當(dāng)閥門啟開時,容器上方存有火種也不能使容器里的易燃液體起燃失火。
文檔編號A62C3/00GK2276920SQ9621056
公開日1998年3月25日 申請日期1996年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月20日
發(fā)明者陳雄漢 申請人:陳雄漢, 余麗金