一種狹長受限空間可燃?xì)怏w燃爆測試裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于測試多因素條件下狹長受限空間可燃?xì)怏w燃爆測試裝置，其包括點火裝置、耐壓密閉容器、可燃?xì)怏w氣罐、空氣壓縮機和PLC控制總成裝置。通過障礙物設(shè)置、配氣、點火、測量、采集、分析系統(tǒng)的集成，研究各類可燃?xì)怏w在不同條件下的爆炸特性和反應(yīng)過程機理，為管路布置、抑爆設(shè)計及安全評價提供技術(shù)參考。
【專利說明】
一種狹長受限空間可燃?xì)怏w燃爆測試裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及安全科學(xué)與工程實驗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種狹長受限空間可燃?xì)怏w燃爆測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在地面以下，城市暗渠和油氣管道鋪設(shè)錯綜復(fù)雜，難免出現(xiàn)交叉，在這些交叉點一旦發(fā)生泄漏，所揮發(fā)的油氣與暗渠內(nèi)的空氣混合并在暗渠內(nèi)相對封閉的狹長空間內(nèi)積聚，遇明火就會快速爆燃，甚至發(fā)生爆轟，產(chǎn)生極其嚴(yán)重的破壞，使人身、財產(chǎn)安全受到極大損失。中石化“11.22”輸油管道泄漏爆炸就是一起典型的狹長空間油氣燃爆事故，造成了惡劣的社會影響。構(gòu)建狹長受限空間典型燃爆測試裝置，研究可燃?xì)怏w燃爆特性及反應(yīng)傳播過程，為燃爆機理認(rèn)識、事故調(diào)查、破壞效應(yīng)分析及抑爆措施提出具有十分重要的意義。中國專利申請?zhí)?01120399242.4提供“一種可燃?xì)怏w和蒸汽在高溫高壓下爆炸性測試裝置”，其為球形容器，結(jié)構(gòu)簡單，只能測定可燃?xì)怏w的爆炸極限，并不能實際模擬管道中可燃?xì)怏w的爆炸反應(yīng)及傳播過程。中國專利申請?zhí)?01010278947.0的“可燃引爆混合氣體自動配氣及引爆測試裝置”雖然提出了一種可燃混合氣體配氣引爆測試?yán)砟?，但具體儲氣室構(gòu)造，壓力、溫度測點分布及配氣原理并無涉及。中國專利申請?zhí)?01110370604.1提供“一種狹長受限空間的火災(zāi)實驗?zāi)M裝置”，雖然構(gòu)建了一種截面為方形的長方體裝置來研究火災(zāi)轟燃，但裝置耐壓差，缺乏動態(tài)壓力測量，無相應(yīng)配氣及泄壓系統(tǒng)，并不適用于會產(chǎn)生壓力波的氣體爆炸研究。中國專利申請?zhí)?00810246230.0提供“一種采用細(xì)水霧抑制氣體及粉塵爆炸的實驗裝置”采用長方柱體進行火災(zāi)燃燒試驗，器壁采用有機玻璃材質(zhì)，難以承受超壓，并且未考慮障礙物存在情況下的火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)律。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明就是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種用于測試多因素條件下狹長受限空間可燃?xì)怏w爆炸特性和反應(yīng)過程的實驗裝置，通過障礙物設(shè)置、配氣、點火、測量、采集、分析系統(tǒng)的集成，研究各類可燃?xì)怏w在不同條件下的爆炸特性和反應(yīng)過程機理，為管路布置、抑爆設(shè)計及安全評價提供技術(shù)參考。
[0004]基于此，本發(fā)明提供一種用于測試多因素條件下狹長受限空間可燃?xì)怏w燃爆測試裝置，其包括點火裝置、耐壓密閉容器、可燃?xì)怏w氣罐、空氣壓縮機和PLC控制總成裝置。
[0005]其中，所述可燃?xì)怏w氣罐和空氣壓縮機均安裝在耐壓密閉容器的前端，通過管路與耐壓密閉容器相連，在管路上安裝有空氣壓縮機閥門和可燃?xì)怏w氣罐控制閥門，可實現(xiàn)耐壓密閉容器中管道內(nèi)部配氣。
[0006]其中，所述耐壓密閉容器由多節(jié)不銹鋼圓管用螺栓和橡膠墊片固定密封構(gòu)成。
[0007]其中，在所述耐壓密閉容器的前后兩端安裝有內(nèi)側(cè)凹陷的法蘭，凹陷區(qū)截面與耐壓密閉容器截面一致。
[0008]其中，在組成所述耐壓密閉容器的不銹鋼圓管的首尾段裝有循環(huán)管道，在循環(huán)管道上安裝有循環(huán)閥門和循環(huán)栗，可加速氣體均勻混合。
[0009]其中，在所述耐壓密閉容器的管道尾部連接有安全閥、泄氣閥和真空栗接口，可對管道內(nèi)氣體超壓進行安全泄放和反應(yīng)前后抽真空作業(yè)。
[0010]其中，在各節(jié)不銹鋼圓管兩側(cè)對稱開有防爆玻璃觀察窗，觀察窗前后兩側(cè)安有高速攝影系統(tǒng)和激光流場測量儀，可對試驗過程中的火焰?zhèn)鞑ゼ傲鲌龇植歼M行記錄分析。
[0011]其中，在所述耐壓密閉容器內(nèi)部各不銹鋼圓管道之間以及首尾段可增設(shè)障礙物支撐桿固定板，由障礙物、支撐桿和固定板構(gòu)成，可以根據(jù)需要設(shè)置不同長度的支撐桿，并在桿上安裝不同類型和參數(shù)的障礙物。
[0012]本發(fā)明還提供了采用上述狹長受限空間可燃?xì)怏w燃爆測試裝置進行可燃?xì)怏w燃爆測試的方法，其包括:
[0013]第一步，連接好上述可燃?xì)怏w燃爆測試裝置各個儀器設(shè)備，檢查管線、接口處的密封效果，調(diào)試并校正好點火裝置、壓力傳感器、溫度傳感器及火焰離子傳感器，將高速攝影系統(tǒng)和流場測量儀固定在管道觀察窗兩側(cè)并進行校正調(diào)試；
[0014]第二步，關(guān)閉安全閥、泄氣閥、可燃?xì)夤逇怏w控制閥門和空氣壓縮機閥門，打開真空栗閥門和循環(huán)閥門，啟動真空栗進行抽真空作業(yè)，之后關(guān)閉真空栗閥門和真空栗；
[0015]第三步，根據(jù)道爾頓分壓原理以及預(yù)定實驗壓力和可燃?xì)怏w體積分?jǐn)?shù)，確定安全閥泄放壓力及可燃?xì)怏w、空氣的壓力參數(shù)，打開可燃?xì)夤揲y門，向管道內(nèi)充氣，達到指定可燃?xì)怏w分壓且穩(wěn)定后關(guān)閉氣罐及閥門，打開空氣壓縮機閥門，啟動空氣壓縮機將空氣充入管道達到指定總壓且穩(wěn)定后關(guān)閉空氣壓縮機及閥門；
[0016]第四步，啟動循環(huán)栗，對管道內(nèi)混合器進行循環(huán)，一定時間后暫停循環(huán)栗，利用氣體采樣系統(tǒng)對管道內(nèi)氣體組分進行采樣分析，達到預(yù)設(shè)參數(shù)后關(guān)閉循環(huán)栗及閥門，打開安全閥，啟動點火裝置進行點火，同時啟動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，打開高速攝像系統(tǒng)和流場測定儀進行記錄，氣體燃爆結(jié)束后，打開泄氣閥門，將帶壓尾氣排入回收裝置，待壓力恢復(fù)到大氣壓時，關(guān)閉泄氣閥門，打開真空栗及閥門進行抽真空作業(yè)，將尾氣排入回收裝置，根據(jù)需要調(diào)整實驗參數(shù)重復(fù)進行實驗；
[0017]第五步，實驗結(jié)束后，調(diào)取火焰在管道內(nèi)的高速攝像圖片和流場測定結(jié)果進行分析，研究可燃?xì)怏w在密閉空間內(nèi)的爆炸特性及反應(yīng)過程。
[0018]本發(fā)明的有益效果:
[0019]本發(fā)明提供一種用于測試多因素條件下狹長受限空間可燃?xì)怏w爆炸特性和反應(yīng)過程的實驗裝置，通過障礙物設(shè)置、配氣、點火、測量、采集、分析系統(tǒng)的集成，研究各類可燃?xì)怏w在不同條件下的爆炸特性和反應(yīng)過程機理，為管路布置、抑爆設(shè)計及安全評價提供技術(shù)參考。
【附圖說明】
[0020]圖1是可燃?xì)怏w燃爆測試裝置的側(cè)視圖；
[0021 ]圖2是可燃?xì)怏w燃爆測試裝置的俯視圖；
[0022]圖3是障礙物支撐桿固定板及障礙物截面示意圖；
[0023]圖4是障礙物類型結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明提供一種用于測試多因素條件下狹長受限空間可燃?xì)怏w燃爆測試裝置，其包括點火裝置、耐壓密閉容器、可燃?xì)怏w氣罐、空氣壓縮機和PLC控制總成裝置。
[0025]所述可燃?xì)怏w氣罐和空氣壓縮機均安裝在耐壓密閉容器的前端，通過管路與耐壓密閉容器相連，在管路上安裝有空氣壓縮機閥門和可燃?xì)怏w氣罐控制閥門，可實現(xiàn)耐壓密閉容器中管道內(nèi)部配氣。
[0026]所述耐壓密閉容器由多節(jié)不銹鋼圓管用螺栓和橡膠墊片固定密封構(gòu)成。
[0027]所述不銹鋼圓管的數(shù)量可以根據(jù)需要增減數(shù)量。
[0028]在所述耐壓密閉容器的前后兩端安裝有特制法蘭盤，法蘭盤內(nèi)側(cè)凹陷一定的深度。凹陷的目的是為了給障礙物支撐桿的端點空出足量空間用來固定，如果不采用凹陷結(jié)構(gòu)，支撐桿的端點將與法蘭直接接觸，沒辦反留出一部分支撐桿并在上面安裝墊片和螺母，固定在固定板上。
[0029]在組成所述耐壓密閉容器的不銹鋼圓管的首尾段裝有循環(huán)管道，在循環(huán)管道上安裝有循環(huán)閥門和循環(huán)栗，可加速氣體均勻混合。
[0030]所述循環(huán)閥門優(yōu)選為2個，分別位于段首和段尾。
[0031]在所述耐壓密閉容器的管道尾部連接有安全閥、泄氣閥和真空栗接口，可對管道內(nèi)氣體超壓進行安全泄放和反應(yīng)前后抽真空作業(yè)。
[0032]在各節(jié)不銹鋼圓管兩側(cè)對稱開有防爆玻璃觀察窗，觀察窗前后兩側(cè)安有高速攝影系統(tǒng)和激光流場測量儀，可對試驗過程中的火焰?zhèn)鞑ゼ傲鲌龇植歼M行記錄分析。
[0033]在各節(jié)管道上部根據(jù)測試需要可以安裝多排動壓、動溫、火焰離子傳感接口，連接壓力傳感器、溫度傳感器和火焰離子傳感器，用于記錄爆炸過程中各測點位置的壓力、溫度、火焰速度等。
[0034]所述管道上部還開設(shè)有氣體采樣接口，與氣體采樣儀直連，可對混合后的氣體的組分進行實時采樣分析，確保組分混合均勻。
[0035]所述氣體采樣接口通過氣體分析系統(tǒng)，可采集實時氣樣組分至PCL控制總成系統(tǒng)。在所述耐壓密閉容器內(nèi)部各不銹鋼圓管道之間以及首尾段可增設(shè)障礙物支撐桿固定板，由障礙物、支撐桿和固定板構(gòu)成，可以根據(jù)需要設(shè)置不同長度的支撐桿，并在桿上安裝不同類型和參數(shù)的障礙物，障礙物起到對火焰加速傳播的作用。
[0036]氣體分析系統(tǒng)主要是進行氧氣含量在線監(jiān)測，分析氧氣在氣體中的體積濃度，通過氧含量濃度反推可燃?xì)怏w體積濃度。
[0037]所述支撐桿采用絲杠結(jié)構(gòu)，全身布滿單向螺紋，利用不銹鋼墊圈和螺母對障礙物進行前后固定，支撐桿也通過不銹鋼墊圈和螺母固定在固定板上。
[0038]障礙物數(shù)量、間距和截面參數(shù)可根據(jù)實際需要在支撐桿上增減。
[0039]障礙物的結(jié)構(gòu)優(yōu)選為柵欄狀障礙物、網(wǎng)狀障礙物或環(huán)狀障礙物，進一步優(yōu)選為鐵質(zhì)或者不銹鋼制造的網(wǎng)格型、柵欄型、中空型的實心障礙物。
[0040]本發(fā)明還提供了采用上述狹長受限空間可燃?xì)怏w燃爆測試裝置進行可燃?xì)怏w燃爆測試的方法，其包括:
[0041 ]第一步，連接好上述可燃?xì)怏w燃爆測試裝置各個儀器設(shè)備，檢查管線、接口處的密封效果，調(diào)試并校正好點火裝置、壓力傳感器、溫度傳感器及火焰離子傳感器，將高速攝影系統(tǒng)和流場測量儀固定在管道觀察窗兩側(cè)并進行校正調(diào)試；
[0042]第二步，關(guān)閉安全閥、泄氣閥、可燃?xì)夤逇怏w控制閥門和空氣壓縮機閥門，打開真空栗閥門和循環(huán)閥門，啟動真空栗進行抽真空作業(yè)，之后關(guān)閉真空栗閥門和真空栗；
[0043]第三步，根據(jù)道爾頓分壓原理以及預(yù)定實驗壓力和可燃?xì)怏w體積分?jǐn)?shù)，確定安全閥泄放壓力及可燃?xì)怏w、空氣的壓力參數(shù)，打開氣罐閥門，向管道內(nèi)充氣，達到指定可燃?xì)怏w分壓且穩(wěn)定后關(guān)閉氣罐及閥門，打開空氣壓縮機閥門，啟動空氣壓縮機將空氣充入管道達到指定總壓且穩(wěn)定后關(guān)閉空氣壓縮機及閥門；
[0044]第四步，啟動循環(huán)栗，對管道內(nèi)混合器進行循環(huán)，一定時間后暫停循環(huán)栗，利用氣體采樣系統(tǒng)對管道內(nèi)氣體組分進行采樣分析，達到預(yù)設(shè)參數(shù)后關(guān)閉循環(huán)栗及閥門，打開安全閥，啟動點火裝置進行點火，同時啟動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，打開高速攝像系統(tǒng)和流場測定儀進行記錄，氣體燃爆結(jié)束后，打開泄氣閥門，將帶壓尾氣排入回收裝置，待壓力恢復(fù)到大氣壓時，關(guān)閉泄氣閥門，打開真空栗及閥門進行抽真空作業(yè)，將尾氣排入回收裝置，根據(jù)需要調(diào)整實驗參數(shù)重復(fù)進行實驗；
[0045]第五步，實驗結(jié)束后，調(diào)取火焰在管道內(nèi)的高速攝像圖片和流場測定結(jié)果進行分析，研究可燃?xì)怏w在密閉空間內(nèi)的爆炸特性及反應(yīng)過程。
[0046]以下采用實施例和附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。
[0047]本發(fā)明提供一種用于測試多因素條件下可燃?xì)怏w爆炸特性和反應(yīng)過程的實驗裝置，如圖1所示，包括:由多節(jié)(可以根據(jù)需要增減數(shù)量)不銹鋼圓管用螺栓和橡膠墊片固定密封組成的耐壓密閉的容器19，不銹鋼管道前后安裝有特制法蘭盤5，內(nèi)側(cè)凹陷一定深度；在管道前端連接可燃?xì)怏w氣罐1、空氣壓縮機2及相應(yīng)閥門3和4;位于管道首節(jié)前端的脈沖點火裝置6，位于管道尾端特制法蘭的壓力表14、泄氣閥15、安全閥16、真空栗18及真空栗閥門17;在各節(jié)短管道以及管道與首尾法蘭之間可根據(jù)需要安裝障礙物支撐桿固定板8，在管道器壁側(cè)面開設(shè)有對稱的耐壓防爆鋼化玻璃7，在各節(jié)管道頂部開設(shè)有連接壓力傳感器、溫度傳感器和火焰離子傳感器的動壓、動溫、火焰?zhèn)鞲衅鹘涌?10以及氣體采樣接口 9，通過信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)20及氣樣分析系統(tǒng)21，可采集實時燃爆參數(shù)變化及氣樣組分并將數(shù)據(jù)傳遞至PLC控制總成系統(tǒng)22;在管道首節(jié)和末節(jié)一側(cè)開設(shè)有氣體循環(huán)系統(tǒng)，包括循環(huán)栗13和兩側(cè)閥門11、12，可對管道內(nèi)氣體進行循環(huán)，使氣體混合均勻;在對可燃?xì)怏w點火后可利用圖2中的高速攝像系統(tǒng)25記錄狹長受限空間內(nèi)的火焰變化情況，利用流場測定系統(tǒng)26測量狹長受限空間內(nèi)的流場實時變化。
[0048]障礙物置放系統(tǒng)如圖2所示，主要由障礙物支撐桿固定板8，障礙物支撐桿23，障礙物24組成;支撐桿采用絲杠結(jié)構(gòu)，支撐桿全身布滿單向螺紋，可通過不銹鋼墊片和螺母固定在支撐桿固定板上，障礙物同樣利用不銹鋼墊片和螺母固定在支撐桿上，障礙物數(shù)量、間距和截面參數(shù)可根據(jù)實際需要在支撐桿上增減;障礙物支撐桿結(jié)構(gòu)如圖3左側(cè)所示，圓周結(jié)構(gòu)同法蘭盤相同，在內(nèi)側(cè)對稱開有支撐桿插口，用于支撐桿的安裝固定，障礙物結(jié)構(gòu)如圖3右側(cè)所示，19為管道器壁，24為障礙物，28為支撐桿插口，用于障礙物在支撐桿上的固定。圖4為障礙物的三種典型結(jié)構(gòu)，其中29為柵欄狀障礙物，30為網(wǎng)狀障礙物，31為環(huán)狀障礙物。
[0049]本實施例中可燃?xì)鉃楸?，點火裝置采用高壓脈沖點火器，壓力、溫度及火焰測量采用快速響應(yīng)傳感器。
[0050]測試實驗主要分為兩個階段。第一階段主要測量無障礙物時的動壓、動溫、火焰?zhèn)鞑ゼ傲鲌鲎兓?。首先根?jù)示意圖及試驗需要連接各儀器設(shè)備，檢查各管道法蘭接口、閥門、傳感器接口、氣體采樣接口、防爆觀察窗與器壁連接處等位置的密封性，查看是否存在破損，第一階段由于不施加障礙物，無需安裝障礙物支撐桿固定板8。關(guān)閉空氣壓縮機閥門3、氣罐閥門4、循環(huán)管道閥門11、循環(huán)管道閥門12、泄氣閥門15、安全閥門16，打開真空栗和真空栗閥門17，啟動真空栗將管道內(nèi)氣體抽真空，之后關(guān)閉真空栗和真空栗閥門17;之后根據(jù)道爾頓分壓定律，可燃?xì)怏w體積分?jǐn)?shù)、預(yù)定實驗初始壓力，計算安全閥控制壓力及可燃?xì)夥謮?，打開氣罐和進氣閥門3將可燃?xì)獬淙牍艿肋_到指定分壓后關(guān)閉空氣壓縮機閥門3，打開氣罐閥門4，啟動空氣壓縮機2，向管道內(nèi)充入空氣至實驗初始壓力后關(guān)閉空氣壓縮機及閥門4;啟動循環(huán)栗13開始對管道內(nèi)氣體進行循環(huán)作業(yè)，在一段時間后關(guān)閉循環(huán)栗，利用氣樣分析系統(tǒng)21對管道內(nèi)氣體進行組分分析，確保實際參數(shù)在設(shè)定參數(shù)誤差之內(nèi)；之后啟動點火裝置6、高速攝像系統(tǒng)25、流場分析系統(tǒng)26和信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)20，待燃爆結(jié)束后，打開泄氣閥門15將帶壓尾氣排入回收裝置，等壓力降到大氣壓后關(guān)閉閥門15，打開真空栗閥門17和真空栗18抽真空，將尾氣排入回收裝置，待管道達到真空時關(guān)閉真空栗18和真空栗閥門17，打開泄氣閥門15，讓管道恢復(fù)到大氣壓力，同時做好數(shù)據(jù)及高速影像的記錄存儲，即可得到無障礙物時，狹長受限空間內(nèi)可燃?xì)怏w的爆炸特性及反應(yīng)過程。
[0051]第二階段主要測量施加障礙物時的動壓、動溫、火焰?zhèn)鞑ァ⒘鲌鲎兓案咚儆跋?。根?jù)需要在管道之間或者首尾法蘭處安裝障礙物支撐桿固定板8，將障礙物支撐桿插入固定板，并利用不銹鋼墊片和螺母固定，從圖4顯示的三類障礙物結(jié)構(gòu)29、30、31中選擇一種，根據(jù)數(shù)量和間距需要放置到支撐桿不同位置上并加以固定，其他步驟同第一階段，分別記錄不同障礙物條件下的動壓、動溫、火焰?zhèn)鞑?、流場?shù)據(jù)及高速影像。同施加障礙物時的數(shù)據(jù)進行對比分析，即可得到存在障礙物時，狹長受限空間內(nèi)可燃?xì)怏w的爆炸特性及反應(yīng)過程。
[0052]所有上述的首要實施這一知識產(chǎn)權(quán)，并沒有設(shè)定限制其他形式的實施這種新產(chǎn)品和/或新方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員將利用這一重要信息，上述內(nèi)容修改，以實現(xiàn)類似的執(zhí)行情況。但是，所有修改或改造基于本發(fā)明新產(chǎn)品屬于保留的權(quán)利。
[0053]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于測試多因素條件下狹長受限空間可燃?xì)怏w燃爆測試裝置，其特征在于:包括點火裝置、耐壓密閉容器、可燃?xì)怏w氣罐、空氣壓縮機和PLC控制總成裝置。2.如權(quán)利要求1所述用于測試多因素條件下狹長受限空間可燃?xì)怏w燃爆測試裝置，其特征在于:所述所述可燃?xì)怏w氣罐和空氣壓縮機均安裝在耐壓密閉容器的前端，通過管路與耐壓密閉容器相連，在管路上安裝有相應(yīng)的閥門，可實現(xiàn)耐壓密閉容器中管道內(nèi)部配氣。3.如權(quán)利要求1或2所述用于測試多因素條件下狹長受限空間可燃?xì)怏w燃爆測試裝置，其特征在于:所述耐壓密閉容器由多節(jié)不銹鋼圓管用螺栓和橡膠墊片固定密封構(gòu)成。4.如權(quán)利要求1至3所述用于測試多因素條件下狹長受限空間可燃?xì)怏w燃爆測試裝置，其特征在于:在所述耐壓密閉容器的前后兩端安裝有內(nèi)側(cè)凹陷的法蘭，凹陷區(qū)截面與耐壓密閉容器截面一致。5.如權(quán)利要求1至4所述用于測試多因素條件下狹長受限空間可燃?xì)怏w燃爆測試裝置，其特征在于:在組成所述耐壓密閉容器的不銹鋼圓管的首尾段裝有循環(huán)管道，在循環(huán)管道上安裝有循環(huán)閥門和循環(huán)栗，可加速氣體均勻混合。6.如權(quán)利要求1至5所述用于測試多因素條件下狹長受限空間可燃?xì)怏w燃爆測試裝置，其特征在于:在所述耐壓密閉容器的管道尾部連接有安全閥、泄氣閥和真空栗接口，可對管道內(nèi)氣體超壓進行安全泄放和反應(yīng)前后抽真空作業(yè)。7.如權(quán)利要求1至6所述用于測試多因素條件下狹長受限空間可燃?xì)怏w燃爆測試裝置，其特征在于:在各節(jié)不銹鋼圓管兩側(cè)對稱開有防爆玻璃觀察窗，玻璃觀察窗兩側(cè)安有高速攝影系統(tǒng)和激光流場測量儀，可對試驗過程中的火焰?zhèn)鞑ゼ傲鲌龇植歼M行記錄分析。8.如權(quán)利要求1至7所述用于測試多因素條件下狹長受限空間可燃?xì)怏w燃爆測試裝置，其特征在于:在所述耐壓密閉容器內(nèi)部各不銹鋼圓管道之間以及首尾段可增設(shè)障礙物支撐桿固定板，由障礙物、支撐桿和固定板構(gòu)成，可以根據(jù)需要設(shè)置不同長度的支撐桿，并在桿上安裝不同類型和參數(shù)的障礙物。9.采用權(quán)利要求1至8所述狹長受限空間可燃?xì)怏w燃爆測試裝置進行可燃?xì)怏w燃爆測試的方法，其特征在于，包括: 第一步，連接好上述可燃?xì)怏w燃爆測試裝置各個儀器設(shè)備，檢查管線、接口處的密封效果，調(diào)試并校正好點火裝置、壓力傳感器、溫度傳感器及火焰離子傳感器，將高速攝影系統(tǒng)和流場測量儀固定在管道觀察窗兩側(cè)并進行校正調(diào)試； 第二步，關(guān)閉安全閥、泄氣閥、氣罐閥門和空氣壓縮機閥門，打開真空栗閥門和循環(huán)閥門，啟動真空栗進行抽真空作業(yè)，之后關(guān)閉真空栗閥門和真空栗； 第三步，根據(jù)道爾頓分壓原理以及預(yù)定實驗壓力和可燃?xì)怏w體積分?jǐn)?shù)，確定安全閥泄放壓力及可燃?xì)怏w、空氣的壓力參數(shù)，打開氣罐閥門，向管道內(nèi)充氣，達到指定可燃?xì)怏w分壓且穩(wěn)定后關(guān)閉氣罐及閥門，打開空氣壓縮機閥門，將空氣充入管道達到指定總壓且穩(wěn)定后關(guān)閉空氣壓縮機及閥門； 第四步，啟動循環(huán)栗，對管道內(nèi)混合器進行循環(huán)，一定時間后暫停循環(huán)栗，利用氣體采樣系統(tǒng)對管道內(nèi)氣體組分進行采樣分析，達到預(yù)設(shè)參數(shù)后關(guān)閉循環(huán)栗及閥門，打開安全閥，啟動點火裝置進行點火，同時打開高速攝像系統(tǒng)和流場測定儀進行記錄，氣體燃爆結(jié)束后，打開泄氣閥門，將帶壓尾氣排入回收裝置，待壓力恢復(fù)到大氣壓時，關(guān)閉泄氣閥門，打開真空栗及閥門進行抽真空作業(yè)，將尾氣排入回收裝置，根據(jù)需要調(diào)整實驗參數(shù)重復(fù)進行實驗； 第五步，實驗結(jié)束后，調(diào)取火焰在管道內(nèi)的高速攝像圖片和流場測定結(jié)果進行分析，研究可燃?xì)怏w在密閉空間內(nèi)的爆炸特性及反應(yīng)過程。
【文檔編號】G01N25/54GK105928978SQ201610247056
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)明人】陳國鑫, 王正, 趙祥迪, 袁紀(jì)武, 李磊
【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