CN101940825A - 一种受限空间油气爆炸抑制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种受限空间油气爆炸抑制方法，以实现在爆炸初期将爆炸抑制或将爆炸火焰扑灭的目的，包括a.探测受限空间的燃烧或爆炸信号；b.对上述燃烧或爆炸信号进行分析、判断；c.根据分析结果，启动抑爆器喷洒抑爆剂，实现在爆炸初期将爆炸抑制或将爆炸火焰扑灭的目的。

Description

一种受限空间油气爆炸抑制方法
技术领域
本发明涉及一种受限空间内油气爆炸的抑制方法。
背景技术
由于油气的易燃易爆性，发生在油气工艺生产和储存场所的重大安全事故一般都伴随着油气爆炸，因此各国都非常重视油气爆炸抑制技术的研究。抑爆成为一种能够有效控制爆炸的方法，是防止爆炸向其他单元或场所蔓延的有效手段。
抑爆技术是指在爆炸气氛中加入抑爆剂，一方面可使爆炸气氛中氧组分被稀释，减少可燃物质分子和氧分子作用的机会，同时也能使可燃物组分同氧隔离，在它们之间形成一层不燃的屏障，当活化分子碰撞抑爆剂时，会使活化分子失去活化能而不能反应；另一方面，若燃烧反应已经发生，加入抑爆剂后可使产生的游离基与抑爆剂发生作用，使其失去活性导致燃烧连锁反应中断，同时，抑爆剂还大量吸收燃烧反应放出的热量，使热量不能聚集，燃烧反应不能蔓延到其它可燃组分分子上去，从而实现对燃烧反应的抑制。
经大量的实验和理论研究表明，无论是受限空间还是非受限空间油气爆炸初期都是典型的爆燃过程，爆炸是由爆燃向爆轰逐步发展而来。点爆后，由油气爆燃及火焰低速传播发展成为音速或超音速传播，需要一个过程(在初期传播的60米小于40米/秒)。同时，爆炸初期压力及爆炸冲击波的破坏都比较弱。伴随着爆炸发展，爆炸后期对油库建筑及储油罐等各类设施、半地下油罐等将带来灾难性后果。因此，必须在爆炸初期将爆炸抑制或将爆炸火焰扑灭。
发明内容
本发明的目的是提供一种受限空间油气爆炸的抑制方法，以实现在爆炸初期将爆炸抑制或将爆炸火焰扑灭的目的。
本发明的目的通过下述技术方案来实现：
一种受限空间油气爆炸抑制方法，包括
a.探测受限空间的燃烧或爆炸信号；
b.对上述燃烧或爆炸信号进行分析、判断；
c.根据分析结果，启动抑爆器喷洒抑爆剂，实现在爆炸初期将爆炸抑制或将爆炸火焰扑灭的目的。
所述步骤a中，探测受限空间内潜在爆源处的燃烧或爆炸信号。
所述步骤a采用火焰传感器来探测燃烧或爆炸信号。
所述步骤c中，抑爆器通过其内的气体发生剂发生化学反应产生的气体作为驱动力，驱动抑爆器内的抑爆剂快速喷出抑爆器，形成抑爆剂云雾，与火焰面接触，使火焰熄灭。
所述受限空间内设置有多个抑爆器，布置在受限空间内的潜在爆源的扩散通道上，构成隔爆面阻止爆炸传播。
所述抑爆器包括产气室和与之相通的缓冲腔，以及药剂腔、喷嘴，缓冲腔与药剂腔之间设置有爆破片，药剂腔与喷嘴之间设置有密封膜片，产气室内设置有引发机构。
所述抑爆剂为冷气溶胶。
所述抑爆器的爆破片的压力参数根据不同应用工况进行选配。
所述步骤c中，抑爆器的引发机构接收启动信号，使产气室内的气体发生剂进行快速的化学反应，迅速释放出气体进入缓冲腔，再经缓冲腔调整、达到爆破片的设定压力值而冲破爆破片后，以需要的气体释放速度和湍流度进入药剂腔中，与抑爆剂掺混成粉气混合气体，再冲破密封膜片形成抑爆剂云雾喷向受限空间内的火焰，使之熄灭。
本发明采用上述方法，在受限空间内通过传感器及时探测爆炸初期的燃烧或爆炸信号，并在受控状态下传递信号给抑爆器，通过抑爆器的动作，在设定压力下使抑爆剂喷出成雾状，作用在火焰面上，使之熄灭，从而可以尽可能早地发现、扑灭爆炸险情，避免燃烧或爆炸向更严重的情况发展。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明实施的平面布置示意图；
图2是本发明实施的立面布置示意图；
图3是本发明实施应用的抑爆器结构示意图；
图中标号：1是潜在爆源，2是火焰传感器，3是控制器，4是抑爆器，5是信号线，6是气体发生器，7是产气室，8是缓冲腔，9是药剂腔，10是喷嘴，11是抑爆剂，12是密封膜片，13是爆破片。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。
一种受限空间油气爆炸抑制方法主要包括：
a.探测受限空间的燃烧或爆炸信号；
b.对上述燃烧或爆炸信号进行分析；
c.根据分析结果，启动抑爆器喷洒抑爆剂，实现在爆炸初期将爆炸抑制或将爆炸火焰扑灭的目的。
如图1、图2所示，在受限空间内的潜在爆源1处设置有火焰传感器2用以探测受限空间内可能的燃烧或爆炸信号，并传递给控制器3，经过控制器3的计算、分析，再传递控制指令或启动信号给设置在受限空间内的多个抑爆器4，使抑爆器4动作，喷出抑爆剂云雾，作用于火焰面上，，吸收火焰的能量，终止油气燃烧链，使火焰熄灭，从而终止火焰面在充满油气的受限空间中继续传播。
整个装置及抑爆器4的结构如图3所示，火焰传感器2通过控制器3与抑爆器4内气体发生器的引发机构电连接。
抑爆器包括产气室7、缓冲腔8、药剂腔9和喷嘴10，缓冲腔8和药剂腔9通过第一法兰可拆卸地对接在一起，药剂腔9和喷嘴10通过第二法兰可拆卸地对接在一起。
产气室7安装在缓冲腔8的内部，为两端封闭的圆柱筒体，筒体圆周上设置有与缓冲腔8相通的通气孔。
缓冲腔8和药剂腔9之间的第一法兰上压装有爆破片13，爆破片13的周边被压装在第一法兰上，而其中部受压后可破裂。一个实施例中，爆破片13具有压力参数可以调节的特性。
药剂腔9和喷嘴10之间的第二法兰上压装有密封膜片12，密封膜片12的周边被压装在第二法兰上，而其中部受压后可破裂。
缓冲腔8为中空容器，用于收集调整气体发生剂经化学反应后产生的气体，通过选配不同压力参数的爆破片，可以调节气体释放压力，从而满足不同环境的喷洒需要。
产气室7内设置有气体发生剂和气体发生器6，而抑爆剂11通过爆破片13和密封膜片12保持在药剂腔9内。
一个实施例中，抑爆剂为高效超细冷气溶胶。
抑爆器4的引发机构通过信号线5接收控制器3传来的启动信号(一个实施例中，启动信号为可以使气体发生器6动作的引发电压)，使产气室7内的气体发生器6动作而使气体发生剂进行快速的化学反应，迅速释放出气体进入缓冲腔8，再经缓冲腔8调整、达到爆破片13的设定压力值而冲破爆破片13后，以需要的气体释放速度和湍流度进入药剂腔9中，与抑爆剂11掺混成粉气混合气体，再冲破密封膜片12形成抑爆剂云雾喷向受限空间内的火焰，使之熄灭。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (9)

1.一种受限空间油气爆炸抑制方法，其特征在于，包括
a.探测受限空间的燃烧或爆炸信号；
b.对上述燃烧或爆炸信号进行分析、判断；
c.根据分析结果，启动抑爆器喷洒抑爆剂，实现在爆炸初期将爆炸抑制或将爆炸火焰扑灭的目的。
2.如权利要求1所述一种受限空间油气爆炸抑制方法，其特征在于，所述步骤a中，探测受限空间内潜在爆源处的燃烧或爆炸信号。
3.如权利要求2所述一种受限空间油气爆炸抑制方法，其特征在于，所述步骤a采用火焰传感器来探测燃烧或爆炸信号。
4.如权利要求1或2或3所述一种受限空间油气爆炸抑制方法，其特征在于，所述步骤c中，抑爆器通过其内的气体发生剂发生化学反应产生的气体作为驱动力，驱动抑爆器内的抑爆剂快速喷出抑爆器，形成抑爆剂云雾，与火焰面接触，使火焰熄灭。
5.如权利要求4所述一种受限空间油气爆炸抑制方法，其特征在于，所述受限空间内设置有多个抑爆器，布置在受限空间内的潜在爆源的扩散通道，构成隔爆面阻止爆炸传播。
6.如权利要求5所述一种受限空间油气爆炸抑制方法，其特征在于，抑爆器包括产气室和与之相通的缓冲腔，以及药剂腔、喷嘴，缓冲腔与药剂腔之间设置有爆破片，药剂腔与喷嘴之间设置有密封膜片，产气室内设置有引发机构。
7.如权利要求6所述一种受限空间油气爆炸抑制方法，其特征在于，所述抑爆剂为超细冷气溶胶。
8.如权利要求7所述一种受限空间油气爆炸抑制方法，其特征在于，所述抑爆器的爆破片的压力参数根据不同应用工况进行选配。
9.如权利要求8所述一种受限空间油气爆炸抑制方法，其特征在于，所述步骤c中，抑爆器的引发机构接收启动信号，使产气室内的气体发生剂进行快速的化学反应，迅速释放出气体进入缓冲腔，再经缓冲腔调整、达到爆破片的设定压力值而冲破爆破片后，以需要的气体释放速度和湍流度进入药剂腔中，与抑爆剂掺混成粉气混合气体，再冲破密封膜片抑爆剂云雾喷向受限空间内的火焰，使之熄灭。
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