一種連通容器多重抑爆效應(yīng)測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種連通容器多重抑爆測試裝置，以及采用該抑爆測試裝置的連通容器多重抑爆效應(yīng)測試系統(tǒng)，更具體地說涉及一種不僅能夠通過K9光學(xué)玻璃觀察連通容器管道的抑爆效果又能夠通過壓力變送器和火焰?zhèn)鞲衅鳒y試抑爆效果的氣體多重抑爆測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]化工和石油化工生產(chǎn)過程中，可燃性氣體得到廣泛應(yīng)用，由于管道輸送具有成本低廉、工藝簡單等特點(diǎn)，因此，在絕大多數(shù)情況下，會采用密閉容器或管道來進(jìn)行儲存或輸送。由于受到約束作用，氣體爆炸會產(chǎn)生較高的壓力和壓力上升速率，以至于造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。而在容器與管道連接的裝置系統(tǒng)中，由于壓力累積效應(yīng)和二次爆炸，容器管道系統(tǒng)氣體爆炸事故的后果更加嚴(yán)重，常常會導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。因此，抑制爆炸波在管道中的傳播具有重要的意義。
[0003]目前，國內(nèi)外用于管道的絲網(wǎng)抑爆和多孔材料抑爆均有一定研宄，但研宄較為單一，并且限制性較大。大連理工大學(xué)喻健良等人研宄了多層絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)對甲烷/空氣混合氣體、乙炔/空氣混合氣體和丙烷/空氣混合氣體燃燒爆炸的抑制作用；日本東京工業(yè)大學(xué)的北條英光、津田健等人對多層絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)的淬熄性能做了系統(tǒng)的研宄；中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的郭長銘教授研宄了多孔鋼板材料對吸收橫波、削弱爆轟波的作用；意大利那不勒斯第二大學(xué)的Mare和加拿大麥吉爾大學(xué)的Mihalik通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的手段研宄了多孔材料中空氣/碳?xì)浠衔锘旌蠚怏w的燃燒極限。然而這些研宄均僅為單一抑爆材料作用下的抑爆研宄，但對于絲網(wǎng)和多孔材料同時(shí)作用卻少有研宄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在結(jié)合兩種抑爆材料同時(shí)作用，提供一種連通容器多重抑爆測試裝置，以及采用該抑爆測試裝置的連通容器多重抑爆效應(yīng)測試系統(tǒng)，該測試裝置可在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通過法蘭連接容器進(jìn)行抑爆效果的測試，并且通過組裝能夠直接應(yīng)用于工業(yè)管線的抑爆及測試。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種連通容器多重抑爆測試裝置，其特征在于其結(jié)構(gòu)包括四段管道，分別是抑爆管道13、第一測試管道11、第二測試管道15和法蘭面轉(zhuǎn)換管道16 ;所述的第一測試管道
11、抑爆管道13、第二測試管道15和法蘭面轉(zhuǎn)換管道16依次連接；所述的抑爆管道13由兩段圓管管道132和一段方管管道131組成，所述的方管管道131置于兩段圓管管道132中間，在所述的方管管道131側(cè)面嵌有玻璃觀察窗30 ;在所述的抑爆管道13內(nèi)填充多孔材料形成填料層；分別在抑爆管道13與第一測試管道11、第二測試管道15的連接處夾持絲網(wǎng)用于固定多孔材料。
[0007]所述的抑爆管道13兩端設(shè)置有法蘭蓋安裝口，所述的抑爆管道13與第一測試管道11的法蘭面對接，抑爆管道13與第二測試管道15的法蘭面對接，第二測試管道15與法蘭面轉(zhuǎn)換管道16的法蘭面對接。抑爆管道13與第一測試管道11和第二次測試管道15的連接處分別能夠用來夾持絲網(wǎng)。
[0008]所述的第一測試管道11的上側(cè)設(shè)有第一壓力變送器接口 12用于連接壓力變送器，第一測試管道11的下側(cè)設(shè)有第一火焰?zhèn)鞲衅鹘涌?27用于連接火焰?zhèn)鞲衅?；所述的第二測試管道15上側(cè)設(shè)有第二壓力變送器接口 14用于連接壓力變送器，第二測試管道15下側(cè)設(shè)有第二火焰?zhèn)鞲衅鹘涌?26用于連接火焰?zhèn)鞲衅鳌?br>[0009]優(yōu)選的，所述的第一壓力變送器接口 12、第一火焰?zhèn)鞲衅鹘涌?27分別設(shè)置在第一測試管道11正中間的上、下側(cè)；所述的第二壓力變送器接口 14、第二火焰?zhèn)鞲衅鹘涌?26分別設(shè)置在第二測試管道15正中間的上、下側(cè)。
[0010]所述的抑爆管道13的方管管道131的兩端分別和兩段圓管管道132優(yōu)選通過焊接形式對接。所述的兩段圓管管道132相同，內(nèi)徑為59mm，長度為0.1m ;所述的方管管道131截面為59 X 59mm，長度為0.8m。所述的抑爆管道13的總長度為lm。
[0011]所述的玻璃觀察窗30的長為0.6m，寬為50mm。所述的玻璃觀察窗30的材質(zhì)為K9
光學(xué)玻璃。
[0012]所述的第一測試管道11和第二測試管道15均是內(nèi)徑為59mm、長度為0.5m的圓形管道。
[0013]所述的法蘭面轉(zhuǎn)換管道16的內(nèi)徑為59mm，長度為324mm。
[0014]所述的多孔材料一般選用煤質(zhì)活性炭。
[0015]所述的絲網(wǎng)一般選用不銹鋼絲網(wǎng)。
[0016]本發(fā)明的另一個目的是提供一種連通容器多重抑爆效應(yīng)測試系統(tǒng)，包括測試裝置、配氣裝置、點(diǎn)火裝置、數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)；所述的配氣裝置包括氣體鋼瓶、配氣儀、配氣罐、輸送管路；所述的氣體鋼瓶的出氣口經(jīng)輸送管路與配氣儀的進(jìn)氣口連接，配氣儀的出氣口經(jīng)輸送管路和配氣罐的進(jìn)氣口連接。配氣裝置中氣體鋼瓶、配氣儀和配氣罐的連接關(guān)系是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，存儲可燃?xì)怏w(如甲烷)和空氣的氣體鋼瓶分別經(jīng)輸送管路向配氣儀輸入氣體，在配氣儀內(nèi)配制成一定濃度的可燃?xì)怏w與空氣的混合物，氣體混合物再充入配氣罐，然后將抑爆容器管道系統(tǒng)抽真空，最后將配氣罐中氣體充入測試系統(tǒng)內(nèi)。
[0017]所述的配氣儀采用SY9506型配氣儀。
[0018]所述的點(diǎn)火裝置包括小圓柱形容器7、大圓柱形容器19、電火花發(fā)生器、火花塞、導(dǎo)線；其中，小圓柱形容器7和大圓柱形容器19為點(diǎn)火發(fā)生場所；點(diǎn)火裝置中電火花發(fā)生器、火花塞和導(dǎo)線的連接關(guān)系是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，采用電火花發(fā)生器和火花塞模擬工業(yè)氣體爆炸弱點(diǎn)火情況，點(diǎn)火能量可以調(diào)節(jié)和控制；所述的小圓柱形容器7的一端經(jīng)第一小圓柱形容器接管10與測試裝置的第一測試管道11連接；所述的小圓柱形容器7的頂部設(shè)有第一點(diǎn)火器接口 8和電火花發(fā)生器連接，小圓柱形容器7的底部經(jīng)第一支撐筒節(jié)2固定在第一底板I上；所述的大圓柱形容器19的一端經(jīng)第一大圓柱形容器接管25與測試裝置的法蘭面轉(zhuǎn)換管道16連接；所述的大圓柱形容器19的頂部設(shè)有吊耳18，大圓柱形容器19側(cè)部的下部設(shè)有第二點(diǎn)火器接口 21和電火花發(fā)生器連接，大圓柱形容器19的底部經(jīng)第二支撐筒節(jié)22固定在第二底板23上，所述的大圓柱形容器19的側(cè)壁設(shè)有進(jìn)出氣口 29與配氣罐的出氣口連接。
[0019]優(yōu)選的，所述的小圓柱形容器7的另一端設(shè)有第二小圓柱形容器接管3，在所述的第一小圓柱形容器接管3設(shè)有法蘭蓋4，所述的法蘭蓋4經(jīng)螺帽5和螺柱6與第二小圓柱形容器接管3固定連接。在所述的第一小圓柱形容器接管10的上側(cè)設(shè)有第三壓力變送器接口 9，下側(cè)設(shè)有第三火焰?zhèn)鞲衅鹘涌?28。作為小圓柱形容器7的改進(jìn)方案，也可以只在小圓柱形容器7的一端設(shè)有第一小圓柱形容器接管10用于與測試裝置的第一測試管道11連接，另一端直接封閉不開口。所述的第三壓力變送器接口 9和第三火焰?zhèn)鞲衅鹘涌?28為備用測試口，采用絲堵封閉。
[0020]優(yōu)選的，所述的大圓柱形容器19的一端設(shè)有第二大圓柱形容器接管20，在所述的第一大圓柱形容器接管20設(shè)有法蘭蓋，所述的法蘭蓋經(jīng)螺帽和螺柱與第二大圓柱形容器接管20固定連接。在所述的第二大圓柱形容器接管25的上側(cè)設(shè)有第四壓力變送器接口 17，下側(cè)設(shè)有第四火焰?zhèn)鞲衅鹘涌?24。作為大圓柱形容器19的改進(jìn)方案，也可以只在大圓柱形容器19的一端設(shè)有第一大圓柱形容器接管25用于與測試裝置的法蘭面轉(zhuǎn)換管道16連接，另一端直接封閉不開口。所述的第四壓力變送器接口 17和第四火焰?zhèn)鞲衅鹘涌?24為備用測試口，采用絲堵封閉。
[0021]優(yōu)選的，所述的小圓柱形容器7的側(cè)壁還設(shè)有進(jìn)出氣口，進(jìn)出氣口既用于與配氣裝置的配氣罐連接充氣，也可以實(shí)現(xiàn)放氣功能。
[0022]所述的小圓柱形容器7的內(nèi)徑為309mm，高度為315mm ;所述的大圓柱形容器19的內(nèi)徑為532mm，長度為520mm。
[0023]所述的第一底板I和第二底板23通過地腳螺栓固定在地面。
[0024]所述的數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)包括壓力變送器、火焰?zhèn)鞲衅?、傳感器連接導(dǎo)線、多通道數(shù)據(jù)采集儀和數(shù)據(jù)采集軟件；所述的壓力變送器經(jīng)傳感器連接導(dǎo)線與測試裝置的第一壓力變送器接口 12、第二壓力變送器接口 14連接，再與多通道數(shù)據(jù)采集儀連接采集爆炸壓力數(shù)據(jù)；所述的火焰?zhèn)鞲衅鹘?jīng)傳感器連接導(dǎo)線與測試裝置的第一火焰?zhèn)鞲衅鹘涌?27、第二火焰?zhèn)鞲衅鹘涌?26連接，再與多通道數(shù)據(jù)采集儀連接采集火焰信號，所述的多通道數(shù)據(jù)采集儀與數(shù)據(jù)采集軟件連接，數(shù)據(jù)采集軟件對數(shù)據(jù)和信號進(jìn)行分析和處理。
[0025]所述的多通道數(shù)據(jù)采集儀采用JV5231型多通道數(shù)據(jù)采集儀，最大采樣速度為20MSa/s，分辨率為12bit，精度誤差小于1.0%。所述的數(shù)據(jù)采集軟件采用SignalView通用信號分析處理軟件。所述的壓力變送器采用CYG1401MF型壓力變送器，測量頻率為100kHz。所述的火焰?zhèn)鞲衅鞑捎霉怆姸O管類型的火焰?zhèn)鞲衅?，響?yīng)時(shí)間為10_8S。
[0026]所述的連通容器多重抑爆效應(yīng)測試