CN103823037A - 模拟深水环境爆炸试验用容器的加压系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模拟深水环境爆炸试验用容器的加压系统及其使用方法。其技术方案是：模拟深水环境爆炸试验用容器（4）设有的进水接口（1）、排水接口（8）、加压接口（5）和卸压接口（3）均装有电动球阀，电动球阀通过各自的电缆线与电源开关箱（7）中对应的电源开关连接；试压泵（6）的出水口通过高压水管与模拟深水环境爆炸试验用容器（4）的加压接口（5）连接，模拟深水环境爆炸试验用容器（4）的卸压接口（3）通过高压水管与卸压池（9）相通，静压测试接口（2）装有静压测试装置。测压电动球阀（10）通过电缆线与电源开关箱（7）中的测压电动球阀的电源开关连接。本发明具有高效安全、准确可靠、操作简单和与实际深水环境相似度高的特点。

Description

模拟深水环境爆炸试验用容器的加压系统及其使用方法

技术领域

    本发明属于爆炸试验技术领域。具体涉及一种模拟深水环境爆炸试验用容器的加压系统及其使用方法。

背景技术

随着科技的进步和江河湖海开发的发展，爆破施工逐渐由陆地爆破深入到水下爆破，而且水下施工也越来越深。对水下爆破的研究主要以试验为主，但水下环境复杂，致使现场试验重复性差、规律性不强和试验成本较高。为促进水下工程爆破技术的发展，研制一种模拟深水环境爆炸试验用容器迫在眉睫。

为模拟深水环境，需要对爆炸试验用容器内的水介质加压，因此对模拟深水环境爆炸试验的加压系统也引起人们的关注。目前可采用高压气瓶对模拟深水环境爆炸试验用容器加压（钟帅.模拟深水爆炸装药输出能量的研究[D].安徽理工大学，2007），通过高压气管连接高压气瓶和模拟深水环境爆炸试验用容器，虽可完成对容器内部水介质的加压过程，但加压效率低、可控性差和加压过程中存在安全隐患。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，目的是提供一种高效安全、准确可靠、操作简单和与实际环境相似度高的模拟深水环境爆炸试验用容器的加压系统及其使用方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：所述加压系统包括模拟深水环境爆炸试验用容器、试压泵和电源开关箱。模拟深水环境爆炸试验用容器的壳体设有进水接口、排水接口、加压接口、卸压接口和静压测试接口，进水接口、排水接口、加压接口和卸压接口均装有电动球阀，四个电动球阀通过各自的电缆线与电源开关箱中对应的电源开关连接。试压泵的出水口通过高压水管与模拟深水环境爆炸试验用容器的加压接口连接，试压泵的驱动电机通过电缆线与电源开关箱中的驱动电机的电源开关连接。模拟深水环境爆炸试验用容器的卸压接口通过高压水管与卸压池相通，进水接口通过水管外接水源，排水接口通过水管与排水管道相通，静压测试接口装有静压测试装置。

静压测试装置由测压电动球阀、压力变送器和智能数显压力表组成。测压电动球阀的球阀阀座一侧设有法兰，所述法兰与模拟深水环境爆炸试验用容器的静压测试接口的法兰固定连接，测压电动球阀的球阀阀座另一侧的孔口处设有内螺纹，压力变送器的连接端与测压电动球阀的球阀阀座另一侧的孔口通过螺纹固定连接。压力变送器与智能数显压力表电连接，测压电动球阀通过电缆线与电源开关箱中的测压电动球阀的电源开关连接。

所述的试压泵的额定排出压力为3MPa，最大流量为800L/h。

所述的电源开关箱设有驱动电机的电源开关、测压电动球阀的电源开关和四个电动球阀分别对应的电源开关。

所述的电动球阀公称压力为4.0~10.0MPa。

所述的测压电动球阀的公称压力为4.0~10.0MPa，测压电动球阀的内螺纹与压力变送器连接端的外螺纹的公称尺寸相同。

所述的压力变送器的量程大于2.5MPa，精度高于0.2%。

模拟深水环境爆炸容器的加压系统的使用方法是：

步骤一、打开水源，开启电源开关箱中的进水接口的电动球阀的电源开关，将模拟深水环境爆炸试验用容器充满水介质，然后关闭电源开关箱中的进水接口的电动球阀的电源开关和水源。

步骤二、依次开启电源开关箱中的加压接口的电动球阀的电源开关、测压电动球阀的电源开关和驱动电机的电源开关，实时读取智能数显压力表上的水压值，当压力达到预定的试验值时，依次关闭电源开关箱中的驱动电机的电源开关、加压接口的电动球阀的电源开关和测压电动球阀的电源开关。

步骤三、待模拟深水环境爆炸试验完成后，先开启电源开关箱中测压电动球阀的电源开关，再开启电源开关箱中卸压接口的电动球阀的电源开关卸载模拟深水环境爆炸试验用容器内的水压，当智能数显压力表显示水压为0.1MPa时，依次关闭电源开关箱中的卸压接口的电动球阀的电源开关和测压电动球阀的电源开关。

步骤四、开启电源开关箱中排水接口的电动球阀的电源开关，待模拟深水环境爆炸试验用容器内的水介质排完后关闭电源开关箱中的排水接口的电动球阀的电源开关。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：

1、高效安全、准确可靠。本发明采用的试压泵通过向模拟深水环境爆炸试验用容器内注水加压，提高了加压效率；通过静压测试接口和智能数显压力表可以准确实时地读取加压过程中模拟深水环境爆炸试验用容器内水介质的压力，确保了加压过程中模拟深水环境爆炸试验用容器的安全；且各接口都设有电动球阀，能有效保证模拟深水环境爆炸试验进行时接口不受爆炸冲击载荷的破坏。

2、操作简单、可控性强。本发明的电源开关箱设有各接口电动球阀的电源开关和驱动电机的电源开关，通过操作电源开关箱中的相应的电源开关即可实现模拟深水环境爆炸试验用容器的加压过程，操作简单和可控性强。

3、与实际深水环境相似度高。本发明适用于模拟深水环境的爆炸试验，能在模拟深水环境爆炸试验用容器的最大试验压力2MPa的范围内对容器进行加压，模拟200m以内的水深环境，与实际水深环境相似度高。

因此，本发明具有高效安全、准确可靠、操作简单、可控性强和与实际深水环境相似度高的特点。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为图1中静压测试接口2装有的静压测试装置的一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述，并非对其保护范围的限制。 

实施例1

一种模拟深水环境爆炸试验用容器的加压系统及其使用方法。如图1所示，所述加压系统包括模拟深水环境爆炸试验用容器4、试压泵6和电源开关箱7。模拟深水环境爆炸试验用容器4的壳体设有进水接口1、排水接口8、加压接口5、卸压接口3和静压测试接口2，进水接口1、排水接口8、加压接口5和卸压接口3均装有电动球阀，四个电动球阀通过各自的电缆线与电源开关箱7中对应的电源开关连接。试压泵6的出水口通过高压水管与模拟深水环境爆炸试验用容器的加压接口5连接，试压泵6的驱动电机通过电缆线与电源开关箱7中的驱动电机的电源开关连接。模拟深水环境爆炸试验用容器的卸压接口3通过高压水管与卸压池9相通，进水接口1通过水管外接水源，排水接口8通过水管连与排水管道相通，静压测试接口2装有静压测试装置。

如图2所示，静压测试装置由测压电动球阀10、压力变送器11和智能数显压力表12组成。测压电动球阀10的球阀阀座一侧设有法兰，所述法兰与模拟深水环境爆炸试验用容器的静压测试接口2的法兰固定连接，测压电动球阀10的球阀阀座另一侧的孔口处设有内螺纹，压力变送器11的连接端与测压电动球阀10的球阀阀座另一侧的孔口通过螺纹固定连接。压力变送器11与智能数显压力表12电连接，测压电动球阀10通过电缆线与电源开关箱7中的测压电动球阀的电源开关连接。

所述的试压泵6的额定排出压力为3MPa，最大流量为800L/h。

所述的电源开关箱7设有驱动电机的电源开关、测压电动球阀的电源开关和四个电动球阀分别对应的电源开关。

所述的电动球阀公称压力为4.0~6.4MPa。

所述的测压电动球阀10的公称压力为4.0~6.4MPa，测压电动球阀10的内螺纹与压力变送器11连接端的外螺纹的公称尺寸相同。

所述的压力变送器11的量程大于2.5MPa，精度高于0.2%。

模拟深水环境爆炸容器的加压系统的使用方法是：

步骤一、打开水源，开启电源开关箱7中的进水接口的电动球阀的电源开关，将模拟深水环境爆炸试验用容器4充满水介质，然后关闭电源开关箱7中的进水接口的电动球阀的电源开关和水源。

步骤二、依次开启电源开关箱7中的加压接口的电动球阀的电源开关、测压电动球阀的电源开关和驱动电机的电源开关，实时读取智能数显压力表12上的水压值，当压力达到预定的试验值时，依次关闭电源开关箱7中的驱动电机的电源开关、加压接口的电动球阀的电源开关和测压电动球阀的电源开关。

步骤三、待模拟深水环境爆炸试验完成后，先开启电源开关箱7中测压电动球阀的电源开关，再开启电源开关箱7中卸压接口的电动球阀的电源开关卸载模拟深水环境爆炸试验用容器内的水压，当智能数显压力表12显示水压为0.1MPa时，依次关闭电源开关箱7中的卸压接口的电动球阀的电源开关和测压电动球阀的电源开关。

步骤四、开启电源开关箱7中排水接口的电动球阀的电源开关，待模拟深水环境爆炸试验用容器内的水介质排完后关闭电源开关箱7中的排水接口的电动球阀的电源开关。

实施例2

一种模拟深水环境爆炸试验用容器的加压系统及其使用方法。除下述技术参数外，其余同实施例1。

所述的电动球阀公称压力为6.4~10.0MPa。

所述的测压电动球阀10的公称压力为6.4~10.0MPa，测压电动球阀10的内螺纹与压力变送器11连接端的外螺纹的公称尺寸相同。

本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：

1、高效安全、准确可靠。本具体实施方式采用的试压泵6通过向模拟深水环境爆炸试验用容器4内注水加压，提高了加压效率；通过静压测试接口2和智能数显压力表12可以准确实时地读取加压过程中模拟深水环境爆炸试验用容器4内水介质的压力，确保了加压过程中模拟深水环境爆炸试验用容器4的安全；且各接口都设有电动球阀，能有效保证模拟深水环境爆炸试验进行时接口不受爆炸冲击载荷的破坏。

2、操作简单、可控性强。本具体实施方式的电源开关箱7设有各接口电动球阀的电源开关和驱动电机的电源开关，通过操作电源开关箱7中的相应的电源开关即可实现模拟深水环境爆炸试验用容器4的加压过程，操作简单和可控性强。

3、与实际深水环境相似度高。本具体实施方式适用于模拟深水环境的爆炸试验，能在模拟深水环境爆炸试验用容器4的最大试验压力2MPa的范围内对容器进行加压，模拟200m以内的水深环境，与实际水深环境相似度高。

因此，本具体实施方式具有高效安全、准确可靠、操作简单、可控性强和与实际深水环境相似度高的特点。

Claims (7)

1.一种模拟深水环境爆炸试验用容器的加压系统，其特征在于所述加压系统包括模拟深水环境爆炸试验用容器（4）、试压泵（6）和电源开关箱（7）；模拟深水环境爆炸试验用容器（4）的壳体设有进水接口（1）、排水接口（8）、加压接口（5）、卸压接口（3）和静压测试接口（2），进水接口（1）、排水接口（8）、加压接口（5）和卸压接口（3）均装有电动球阀，四个电动球阀通过各自的电缆线与电源开关箱（7）中对应的电源开关连接；试压泵（6）的出水口通过高压水管与模拟深水环境爆炸试验用容器（4）的加压接口（5）连接，试压泵（6）的驱动电机通过电缆线与电源开关箱（7）中的驱动电机的电源开关连接；模拟深水环境爆炸试验用容器（4）的卸压接口（3）通过高压水管与卸压池（9）相通，进水接口（1）通过水管外接水源，排水接口（8）通过水管连与排水管道相通，静压测试接口（2）装有静压测试装置；

静压测试装置由测压电动球阀（10）、压力变送器（11）和智能数显压力表（12）组成；测压电动球阀（10）的球阀阀座一侧设有法兰，所述法兰与模拟深水环境爆炸试验用容器（4）的静压测试接口（2）的法兰固定连接，测压电动球阀（10）的球阀阀座另一侧的孔口处设有内螺纹，压力变送器（11）的连接端与测压电动球阀（10）的球阀阀座另一侧的孔口通过螺纹固定连接；压力变送器（11）与智能数显压力表（12）电连接，测压电动球阀（10）通过电缆线与电源开关箱（7）中的测压电动球阀的电源开关连接。

2.根据权利要求1所述的模拟深水环境爆炸试验用容器的加压系统，其特征在于所述的试压泵（6）的额定排出压力为3MPa，最大流量为800L/h。

3.根据权利要求1所述的模拟深水环境爆炸试验用容器的加压系统，其特征在于所述的电源开关箱（7）设有驱动电机的电源开关、测压电动球阀的电源开关和四个电动球阀分别对应的电源开关。

4.根据权利要求1所述的模拟深水环境爆炸试验用容器的加压系统，其特征在于所述的电动球阀公称压力为4.0~10.0MPa。

5.根据权利要求1所述的模拟深水环境爆炸试验用容器的加压系统，其特征在于所述的测压电动球阀（10）的公称压力为4.0~10.0MPa，测压电动球阀（10）的内螺纹与压力变送器（11）连接端的外螺纹的公称尺寸相同。

6.根据权利要求1所述的模拟深水环境爆炸试验用容器的加压系统，其特征在于所述的压力变送器（11）的量程大于2.5MPa，精度高于0.2%。

7.一种模拟深水环境爆炸容器的加压系统的使用方法，其特征在于所述使用方法是：

步骤一、打开水源，开启电源开关箱（7）中的进水接口的电动球阀的电源开关，将模拟深水环境爆炸试验用容器（4）充满水介质，然后关闭电源开关箱（7）中的进水接口的电动球阀的电源开关和水源；

步骤二、依次开启电源开关箱（7）中的加压接口的电动球阀的电源开关、测压电动球阀的电源开关和驱动电机的电源开关，实时读取智能数显压力表（12）上的水压值，当压力达到预定的试验值时，依次关闭电源开关箱（7）中的驱动电机的电源开关、加压接口的电动球阀的电源开关和测压电动球阀的电源开关；

步骤三、待模拟深水环境爆炸试验完成后，先开启电源开关箱（7）中测压电动球阀的电源开关，再开启电源开关箱（7）中卸压接口的电动球阀的电源开关卸载模拟深水环境爆炸试验用容器（4）内的水压，当智能数显压力表（12）显示水压为0.1MPa时，依次关闭电源开关箱（7）中的卸压接口的电动球阀的电源开关和测压电动球阀的电源开关；

步骤四、开启电源开关箱（7）中排水接口的电动球阀的电源开关，待模拟深水环境爆炸试验用容器（4）内的水介质排完后关闭电源开关箱（7）中的排水接口的电动球阀的电源开关。

Images