測量氣體爆炸超壓后果影響的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種測量氣體爆炸超壓后果影響的方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中無法進行氣體爆炸后超壓后果影響測試的問題。本發(fā)明通過采用一種測量氣體爆炸超壓后果影響的方法，在氣體爆炸超壓后果影響測量實驗裝置上首先進行不放置待測物體的氣體爆炸超壓后果影響實驗，然后進行放置待測物體的氣體爆炸超壓后果影響實驗，通過改變火焰加速裝置的間距及層數(shù)改變爆炸超壓值，進行不同超壓情況下的待測物體的測試結(jié)果的技術(shù)方案較好地解決了上述問題，可用于帶壓氣體爆炸對結(jié)構(gòu)影響的實驗中。
【專利說明】測量氣體爆炸超壓后果影響的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測量氣體爆炸超壓后果影響的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]石化企業(yè)氣體爆炸事故頻繁發(fā)生，且往往會產(chǎn)生極為嚴(yán)重的裝置、設(shè)備及結(jié)構(gòu)破壞，使得關(guān)于對氣體爆炸機理及后果的研究越來越多，研究測試不同的爆炸超壓情況下的結(jié)構(gòu)破壞情況需要相應(yīng)的氣體爆炸超壓產(chǎn)生實驗裝置?！禝NTERNAT1NAL JOURNAL OFHYDROGEN ENERGY》雜志(2009，34，5832-5837頁)介紹了采用方形障礙物增大直方管道內(nèi)爆燃火焰加速度及爆炸超壓的現(xiàn)象，只考慮邊界存在障礙物情況下的火焰加速，且沒有設(shè)計承受端，無法利用該裝置進行結(jié)構(gòu)破壞測試。《爆炸與沖擊》雜志(2000，20 (2)，137-141頁)介紹了采用環(huán)形鐵片狀的障礙物增大直圓管道內(nèi)爆燃火焰加速度的現(xiàn)象，但是由于沒有設(shè)計承受端，無法利用該裝置進行結(jié)構(gòu)破壞測試?！禖ombust1n Science Technology》雜志(1987，52，121-137頁)介紹了采用單排管狀障礙物增大火焰速度及超壓的實驗裝置，但該裝置尺寸過大(30 X 20 X 10m)，不適合利用該裝置進行小尺度實驗測試，且障礙物的排列空間過大，無法滿足產(chǎn)生較低氣體爆炸超壓到較高氣體爆炸超壓范圍的要求。
[0003]本發(fā)明有針對性的解決了該問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中無法進行氣體爆炸后超壓后果影響測試的問題，提供一種新的測量氣體爆炸超壓后果影響的方法。該方法用于帶壓氣體爆炸對結(jié)構(gòu)影響的實驗中，具有可以進行氣體爆炸后超壓后果影響測試的優(yōu)點。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種測量氣體爆炸超壓后果影響的方法，在氣體爆炸超壓后果影響測量實驗裝置上首先進行不放置待測物體的氣體爆炸超壓后果影響實驗，然后進行放置待測物體的氣體爆炸超壓后果影響實驗，通過改變火焰加速裝置的間距及層數(shù)改變爆炸超壓值，進行不同超壓情況下的待測物體的測試；其中所述氣體爆炸超壓后果影響測量實驗裝置包括耐壓密閉容器、點火裝置、火焰加速裝置、壓力傳感器、待測物體，容器的一端設(shè)有至少兩個進氣口，氧氣儲罐經(jīng)氧氣計量儀后與其中一個進氣口相連，爆炸氣體儲罐經(jīng)爆炸氣體計量儀后與另一個進氣口相連，在容器內(nèi)沿氣體流動方向上依次設(shè)有點火裝置、火焰加速裝置、壓力傳感器、固定在容器上的待測物體，容器的另一端設(shè)有泄壓口 ；所述氧氣計量儀、爆炸氣體計量儀、點火裝置、壓力傳感器均與控制計算機相連，所述容器器壁上設(shè)有至少一個透明觀察窗口。
[0006]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述容器由四片不銹鋼板用螺栓和橡膠墊片固定密封--? 。
[0007]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述透明觀察窗口有兩個，分別設(shè)置在靠近火焰加速裝置處、待測物體附近的壁面上。
[0008]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述泄壓口上設(shè)有防爆片。
[0009]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述火焰加速裝置呈三維網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)并與器壁經(jīng)螺栓固定相連接。
[0010]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述固定待測物體的固定裝置與器壁之間經(jīng)導(dǎo)軌連接，兩側(cè)均可調(diào)節(jié)。
[0011 ] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述火焰加速裝置由多個單體組合成三維網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)，所述單體結(jié)構(gòu)包括三個橫管、三個細管和三個孔洞，每根細管位于每根橫管的一端，其直徑小于橫管，且細管長度方向的中心線與橫管長度方向的中心線重合，每根橫管的另一端均設(shè)有一個孔洞，孔洞深度方向的中心線與橫管長度方向的中心線重合，孔洞直徑等于細管外徑，所述三個橫管相互垂直，且設(shè)有孔洞的一端交接在一起，三個孔洞中的其中任意兩個孔洞位于同一平面上，所述位于同一平面上的兩個孔洞連接其它單體的細管，形成單體層，剩余一個孔洞與另一單體層的細管相連，構(gòu)成所述三維網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)的火焰加速裝置。
[0012]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述容器內(nèi)設(shè)有溫度傳感器。
[0013]本發(fā)明提供一種用測量氣體爆炸超壓后果影響的方法，為研究測試模擬不同的爆炸超壓對不同材料結(jié)構(gòu)破壞情況提供技術(shù)條件保障，可按照需求排列障礙物以便產(chǎn)生所需的超壓；與測量氣體爆炸超壓對結(jié)構(gòu)影響的實驗裝置相比，本發(fā)明提供了呈三維網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)的火焰加速裝置，實現(xiàn)通過改變火焰加速裝置的間距及層數(shù)達到改變爆炸超壓值的目的，可實現(xiàn)同一容器產(chǎn)生多種超壓值的效果，同時通過精確的燃料控制達到提供超壓穩(wěn)定的效果，取得了較好的技術(shù)效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明所述方法的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為火焰加速裝置的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為火焰加速裝置單體層結(jié)構(gòu)拆解示意圖；
[0017]圖4為火焰加速裝置單體前后視圖。
[0018]圖1?圖4中，I為容器；2為泄壓口 ；3為固定裝置；4為壓力傳感器；5為點火裝置；6為氧氣儲罐；7為爆炸氣體儲罐；8為氧氣計量儀；9為閥門；10為控制計算機；11為火焰加速裝置；12為待測物體；13為透明觀察窗口 ；14為爆炸氣體計量儀；15為橫管；16為細管；17為孔洞。
[0019]下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的闡述，但不僅限于本實施例。

【具體實施方式】
[0020]【實施例1】
[0021]本發(fā)明提供一種用于測量氣體爆炸超壓對結(jié)構(gòu)影響的實驗裝置，如圖1所示，包括:由四片不銹鋼板用螺栓和橡膠墊片固定密封組成的耐壓密閉的容器1，容器I為長方柱形，靠近火焰加速裝置11及待測物體12附近壁面上設(shè)置有透明觀察窗口 13，靠近器壁右側(cè)尾部設(shè)有泄壓口 2，一旦超壓，泄壓口 2上的防爆片就會自動破裂實現(xiàn)安全泄壓；氧氣儲罐6經(jīng)氧氣計量儀8后與其中一個進氣口相連，爆炸氣體儲罐7經(jīng)爆炸氣體計量儀14后與另一個進氣口相連，容器內(nèi)設(shè)有溫度傳感器、壓力傳感器4和點火裝置5，測試傳感器通過固定在器壁上的導(dǎo)線與控制計算機10相連接；容器內(nèi)安置有火焰加速裝置11及經(jīng)固定裝置3固定的待測物體12，火焰加速裝置呈三維網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)并與器壁經(jīng)螺栓固定相連接。固定裝置3與器壁之間經(jīng)導(dǎo)軌連接，兩側(cè)均可調(diào)節(jié)，實驗時按照被測物厚度調(diào)整到位后固定螺栓。
[0022]所述火焰加速裝置由多個單體組合成三維網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)，所述單體結(jié)構(gòu)包括三個橫管、三個細管和三個孔洞，每根細管位于每根橫管的一端，其直徑小于橫管，且細管長度方向的中心線與橫管長度方向的中心線重合，每根橫管的另一端均設(shè)有一個孔洞，孔洞深度方向的中心線與橫管長度方向的中心線重合，孔洞直徑等于細管外徑，所述三個橫管相互垂直，且設(shè)有孔洞的一端交接在一起，三個孔洞中的其中任意兩個孔洞位于同一平面上，所述位于同一平面上的兩個孔洞連接其它單體的細管，形成單體層，剩余一個孔洞與另一單體層的細管相連，構(gòu)成所述三維網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)的火焰加速裝置。
[0023]燃氣采用甲烷，點火裝置采用脈沖點火器，壓力測量采用快速響應(yīng)壓力傳感器。
[0024]實驗時，先按照需求選擇好合適的火焰加速裝置，布設(shè)并固定好裝置，調(diào)試好壓力、溫度傳感器，密封并固定好容器尾端的泄壓口，分別打開燃氣儲罐及氧氣儲罐閥門，通過計量儀控制設(shè)定好的量，分別關(guān)閉燃氣儲罐及氧氣儲罐閥門及與容器相連閥門，待燃氣與氧氣在容器混合均勻后，啟動點火裝置進行點火，壓力傳感器和溫度傳感器分別顯示在待測點位置處的壓力和溫度值；爆炸后的尾氣由容器尾端的泄壓口釋放出來。測試結(jié)束后，把被測物體固定在容器內(nèi)的固定裝置內(nèi)，按照上述步驟進行重復(fù)實驗，通過設(shè)置在測試段附近的透明觀察窗口可以觀察記錄到該爆炸超壓值下的被測物受影響過程。由于可以通過改變火焰加速裝置的間距及層數(shù)達到改變爆炸超壓值的目的，可以實現(xiàn)不同超壓情況下的被測物測試結(jié)果。本發(fā)明不僅可以測量不同超壓情況下的受測物質(zhì)的受損情況，還能用于研究不同障礙物情況下火焰的傳播規(guī)律及其微觀結(jié)構(gòu)，可用于具有復(fù)雜障礙物情況下的石化企業(yè)氣體爆炸機理研究。
【權(quán)利要求】
1.一種測量氣體爆炸超壓后果影響的方法，在氣體爆炸超壓后果影響測量實驗裝置上首先進行不放置待測物體的氣體爆炸超壓后果影響實驗，然后進行放置待測物體的氣體爆炸超壓后果影響實驗，通過改變火焰加速裝置的間距及層數(shù)改變爆炸超壓值，進行不同超壓情況下的待測物體的測試；其中所述氣體爆炸超壓后果影響測量實驗裝置包括耐壓密閉容器、點火裝置、火焰加速裝置、壓力傳感器、待測物體，容器的一端設(shè)有至少兩個進氣口，氧氣儲罐經(jīng)氧氣計量儀后與其中一個進氣口相連，爆炸氣體儲罐經(jīng)爆炸氣體計量儀后與另一個進氣口相連，在容器內(nèi)沿氣體流動方向上依次設(shè)有點火裝置、火焰加速裝置、壓力傳感器、固定在容器上的待測物體，容器的另一端設(shè)有泄壓口 ；所述氧氣計量儀、爆炸氣體計量儀、點火裝置、壓力傳感器均與控制計算機相連，所述容器器壁上設(shè)有至少一個透明觀察窗□。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述測量氣體爆炸超壓后果影響的方法，其特征在于所述容器由四片不銹鋼板用螺栓和橡膠墊片固定密封而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述測量氣體爆炸超壓后果影響的方法，其特征在于所述透明觀察窗口有兩個，分別設(shè)置在靠近火焰加速裝置處、待測物體附近的壁面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述測量氣體爆炸超壓后果影響的方法，其特征在于所述泄壓口上設(shè)有防爆片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述測量氣體爆炸超壓后果影響的方法，其特征在于所述火焰加速裝置呈三維網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)并與器壁經(jīng)螺栓固定相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述測量氣體爆炸超壓后果影響的方法，其特征在于所述固定待測物體的固定裝置與器壁之間經(jīng)導(dǎo)軌連接，兩側(cè)均可調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述測量氣體爆炸超壓后果影響的方法，其特征在于所述火焰加速裝置由多個單體組合成三維網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)，所述單體結(jié)構(gòu)包括三個橫管、三個細管和三個孔洞，每根細管位于每根橫管的一端，其直徑小于橫管，且細管長度方向的中心線與橫管長度方向的中心線重合，每根橫管的另一端均設(shè)有一個孔洞，孔洞深度方向的中心線與橫管長度方向的中心線重合，孔洞直徑等于細管外徑，所述三個橫管相互垂直，且設(shè)有孔洞的一端交接在一起，三個孔洞中的其中任意兩個孔洞位于同一平面上，所述位于同一平面上的兩個孔洞連接其它單體的細管，形成單體層，剩余一個孔洞與另一單體層的細管相連，構(gòu)成所述三維網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)的火焰加速裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述測量氣體爆炸超壓后果影響的方法，其特征在于所述容器內(nèi)設(shè)有溫度傳感器。
【文檔編號】G01N33/00GK104374876SQ201410614519
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】趙祥迪, 王正, 袁紀(jì)武, 姜春明, 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