CN104315935A - 适用于管道内粉尘爆炸自动式抑爆装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于管道内粉尘爆炸自动式抑爆装置，包括火焰传感器和压力传感器、高压抑爆剂容器、小型引爆装置，小型引爆装置内放置碳酸盐粉体抑爆剂，高压抑爆剂容器内充注高压N2气体抑爆剂，高压抑爆剂容器与小型引爆装置之间设有爆破片，用于分隔高压抑爆剂容器的高压N2气体，小型引爆装置与粉体输送管道之间设有爆破片隔膜，用于支撑碳酸盐粉体抑爆剂，火焰传感器、压力传感器连接控制器，控制器连接小型引爆装置，用于控制击发小型引爆装置，使高压抑爆剂容器中的高压N2气体抑爆剂和碳酸盐粉体抑爆剂高速进入管道实现抑爆。本发明可对管道内爆炸事故作出快速反应，避免爆炸事故的发生或危害的进一步扩大。

Description

适用于管道内粉尘爆炸自动式抑爆装置
技术领域
本发明涉及一种适用于管道内粉尘爆炸事故的抑爆装置，可对管道内爆炸事故作出快速反应（可在ms数量级内反应，甚至更快反应），避免爆炸事故的发生或事故危害的进一步扩大。
背景技术
随着现代化工业的发展，粉末产物日益增多，其爆炸危险性几乎涉及到所有的工业部门，这就使粉尘爆炸的潜在危险大大增加。粉尘爆炸是悬浮在空气中的可燃性固体微粒接触到火焰(明火）或电火花等点火源时发生的爆炸。粉尘爆炸多发生在冶金、军工、纺织、纤维、粮食及药品等工业方面；金属粉尘、煤粉、塑料粉尘、有机物粉尘、纤维粉尘及农副产品谷物面粉等都可能发生粉尘爆炸事故。据统计，20世纪以来，全世界范围内平均每天都会有至少一起粉尘爆炸事故发生。爆炸反应一般在10-5～10-6S间完成，爆炸传播速度(简称爆速)一般在2000m/s～9000m/s之间。由于反应速度极快，瞬间释放出的能量来不及散失而高度集中，往往会造成严重的人员伤亡，并给企业带来巨大的经济损失，严重威胁工业生产安全。因此，我们需要对爆炸灾害在最短时间内反应，实施抑爆，将损失减少到最低。
发明内容
本发明是要提供一种适用于管道内粉尘爆炸自动式抑爆装置，可对管道内爆炸事故作出快速反应，避免爆炸事故的发生或危害的进一步扩大。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种适用于管道内粉尘爆炸自动式抑爆装置，包括设置在管道内的火焰传感器和压力传感器、安装在抑爆装置管道上的高压抑爆剂容器、控制器、爆破片小型引爆装置、爆破片隔膜，小型引爆装置内放置碳酸盐粉体抑爆剂，高压抑爆剂容器内充注高压N2气体抑爆剂，高压抑爆剂容器与小型引爆装置之间设有爆破片，用于分隔高压抑爆剂容器的高压N2气体，小型引爆装置与粉体输送管道之间设有爆破片隔膜，用于分隔粉体输送管道与小型引爆装置，支撑碳酸盐粉体抑爆剂，火焰传感器、压力传感器连接控制器、用于探测管道内发生粉尘爆炸火焰和管道内压力，控制器连接小型引爆装置，用于控制引爆小型引爆装置，使高压抑爆剂容器中的高压N2气体抑爆剂和碳酸盐粉体抑爆剂进入管道实现抑爆。
抑爆装置管道上还装有手动容器管道切断控制阀，用于关闭高压灭火剂容器喷射通道和靠近粉尘管道一侧的喷射通道，维护、更换爆炸减压层、爆破片、小型爆炸装置。
管道管壁两侧和上侧的凹槽内部分布有爆炸减压层，用于吸收爆炸能量，抑制爆炸火焰和爆炸冲击波的传播速度。
抑爆装置安装于易发生爆炸的管段处，并通过法兰与管道法兰螺栓连接；抑爆装置与输送管道闸门联动。
小型引爆装置包括炸药包钢体固定壳体、炸药包、点火电极杆、毫秒电雷管、密封盖、喷头，炸药包钢体固定壳体内放置炸药包，炸药包钢体固定壳体侧面装有连接炸药包的毫秒电雷管，毫秒电雷管与点火电极杆连接，点火电极杆固定在密封盖上，并通过引爆电路连接控制器，炸药包钢体固定壳体下端小管道底部设有喷头，喷头底部周围均开设喷孔，用于碳酸盐粉体抑爆剂高速均匀扬起。
炸药包钢体固定壳体可扯开，既方便维护、检修爆破片，又方便炸药包安置、维护和检修。
炸药包外设有用于防潮防湿的密封包裹层。高压灭火剂容器下面设有抑爆剂喷嘴，抑爆剂喷嘴采用喷剂均匀且覆盖面积大的广角扇形喷嘴。
本发明的有益效果是：
本装置可对管道内爆炸事故作出快速反应，避免爆炸事故的发生或危害的进一步扩大。
本装置通过两端法兰可与粉尘传输管道连接，安装于管道易发生爆炸管道处。平时该抑爆装置可作为正常工艺传输管道使用，不影响正常颗粒输运流通，当管道内粉尘发生爆炸时，压力超过阈值或火焰传感器感应时控制器便会启动抑爆装置，防止人员伤亡，将企业的损失降低到最小。
本装置即使抑爆装置的小型引爆装置发生意外也只是触发抑爆装置，不会引起管道粉尘的爆炸。
附图说明
图1是本发明的控制框图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的小型引爆击发装置示意图；
图4是小型引爆击发装置局部放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图2至图4所示，一种管道内粉尘爆炸的自动式抑爆装置，主要包括火焰传感器1、压力传感器2、控制器3、高压抑爆剂容器4、手动容器管道切断控制阀4.1、爆炸减压层5（高分子防火缓冲材料）、爆破片6、小型引爆装置7。
小型引爆装置7内放置碳酸盐粉体抑爆剂，高压抑爆剂容器4内充注高压N2气体抑爆剂，高压抑爆剂容器4与小型引爆装置7之间设有爆破片6，用于分隔高压抑爆剂容器4的高压N2气体，小型引爆装置7与粉体输送管道之间设有爆破片隔膜9，用于分隔粉体输送管道与小型引爆装置7，支撑碳酸盐粉体抑爆剂，火焰传感器1、压力传感器2连接控制器3、用于探测管道内发生粉尘爆炸火焰和管道内压力，控制器3连接小型引爆装置7，用于控制引爆小型引爆装置7，使高压抑爆剂容器4中的高压N2气体抑爆剂和碳酸盐粉体抑爆剂进入管道实现抑爆。
抑爆装置安装于任何易发生爆炸的管段处，通过法兰8与管道法兰螺栓连接。当管道内发生粉尘爆炸时，火焰传感器1和压力传感器2的探头测得信号，抑爆装置的控制器3接收信号启动引爆电路，引爆小型引爆装置7，触发高压抑爆剂容器4中的高压N2气体抑爆剂和抑爆装置管道内的碳酸盐粉体抑爆剂进入管道实现抑爆。抑爆剂喷嘴采用广角扇形喷嘴，喷剂均匀且覆盖面积大；当管道内发生粉尘爆炸时，控制器3同时将爆炸危险信号传达至控制室，并联动输送管道闸门关闭防止事故危害的进一步扩大。另外，爆炸减压层5置于抑爆装置管道内部上侧和两侧专用凹槽内部，爆炸冲击波进入抑爆装置的爆炸减压层5可大量吸收爆炸能量，抑制爆炸火焰、降低爆炸冲击波的传播速度，进一步避免爆炸危害的扩大，大大减少爆炸灾害造成的财产损失和人员伤亡。抑爆装置管道上还装有手动容器管道切断控制阀4.1，手动容器管道切断控制阀4.1可将高压抑爆剂容器4喷射通道和靠近粉尘管道一侧的喷射通道关闭，方便爆炸减压层5、爆破片和小型爆炸装置的安装、维护和更换。
如图3，4所示，小型引爆装置7包括炸药包钢体固定壳体7.5、炸药包7.4、点火电极杆7.2、毫秒电雷管7.3、密封盖7.1、喷头10，炸药包钢体固定壳体7.5内放置炸药包7.4，炸药包钢体固定壳体7.5侧面装有连接炸药包7.4的毫秒电雷管7.3，毫秒电雷管7.3与点火电极杆7.2连接，点火电极杆7.2固定在密封盖7.1上，并通过引爆电路连接控制器3，炸药包钢体固定壳体7.5下端小管道底部设有喷头10，喷头10底部周围均开设喷孔，用于碳酸盐粉体抑爆剂高速均匀扬起。
当控制电路电流经点火电极杆7.2引爆毫秒电雷管7.3，继而引爆炸药包7.4时，主冲击波和冲击气向上冲破爆破片，高压抑爆剂（高压N2气体)进入管道，同时一部分冲击气流向下通过小管道由喷头10底部喷口和周围4个喷孔喷出，将碳酸盐粉体抑爆剂充分扬起与高压N2气体冲破下端爆破片隔膜9进入管道实现灭火抑爆。
如图1所示，当管道内发生粉尘爆炸时，火焰传感器1、压力传感器2测得信号，抑爆装置的控制器3接收信号启动引爆电路，控制电路电流经点火电极杆7.2引爆毫秒电雷管7.3，继而引爆炸药包7.4；在启动引爆电路的同时，控制器3将爆炸危险信号传达至控制室，并联动关闭输送管道闸门，防止危害的进一步扩大。

Claims (8)

1.一种适用于管道内粉尘爆炸自动式抑爆装置，包括设置在管道内的火焰传感器（1）和压力传感器（2）、安装在抑爆装置管道上的高压抑爆剂容器（4）、控制器（3）、爆破片（6）、小型引爆装置（7）、爆破片隔膜（9），其特征在于：小型引爆装置（7）内放置碳酸盐粉体抑爆剂，高压抑爆剂容器（4）内充注高压N2气体抑爆剂，高压抑爆剂容器（4）与小型引爆装置（7）之间设有爆破片（6），用于分隔高压抑爆剂容器（4）的高压N2气体，小型引爆装置（7）与粉体输送管道之间设有爆破片隔膜（9），用于分隔粉体输送管道与小型引爆装置（7），支撑碳酸盐粉体抑爆剂，火焰传感器（1）、压力传感器（2）连接控制器（3），用于探测管道内发生粉尘爆炸火焰和管道内压力，控制器（3）连接小型引爆装置（7），用于控制击发小型引爆装置（7），使高压抑爆剂容器（4）中的高压N2气体抑爆剂、碳酸盐粉体抑爆剂进入管道实现抑爆。
2.根据权利要求1所述的适用于管道内粉尘爆炸自动式抑爆装置，其特征在于： 所述抑爆装置管道上还装有手动容器管道切断控制阀（4.1），用于关闭高压灭火剂容器（4）喷射通道和靠近粉尘管道一侧的喷射通道，维护、更换爆炸减压层（5）、爆破片（6）、小型引爆装置（7）。
3.根据权利要求1所述的适用于管道内粉尘爆炸自动式抑爆装置，其特征在于：所述管道管壁两侧和上侧的凹槽内部分布有爆炸减压层（5），用于吸收爆炸能量，抑制爆炸火焰、降低爆炸冲击波的传播速度。
4.根据权利要求1所述的适用于管道内粉尘爆炸自动式抑爆装置，其特征在于：所述抑爆装置安装于易发生爆炸的管段处，并通过法兰（8）与管道法兰螺栓连接；抑爆装置与输送管道闸门联动。
5.根据权利要求1所述的适用于管道内粉尘爆炸自动式抑爆装置，其特征在于：所述高压灭火剂容器（4）下面设有抑爆剂喷嘴，抑爆剂喷嘴采用喷剂均匀且覆盖面积大的广角扇形喷嘴。
6.根据权利要求1所述的适用于管道内粉尘爆炸自动式抑爆装置，其特征在于：所述小型引爆装置（7）包括炸药包钢体固定壳体（7.5）、炸药包（7.4）、点火电极杆（7.2）、毫秒电雷管（7.3）、密封盖（7.1）、喷头（10），炸药包钢体固定壳体（7.5）内放置炸药包（7.4），炸药包钢体固定壳体（7.5）侧面装有连接炸药包（7.4）的毫秒电雷管（7.3），毫秒电雷管（7.3）与点火电极杆（7.2）连接，点火电极杆（7.2）固定在密封盖（7.1）上，并通过引爆电路连接控制器，炸药包钢体固定壳体（7.5）下端小管道底部设有喷头（10），喷头（10）底部和周围均开设喷孔，用于碳酸盐粉体抑爆剂高速均匀扬起。
7.根据权利要求6所述的适用于管道内粉尘爆炸自动式抑爆装置，其特征在于：所述炸药包钢体固定壳体（7.5）上面设有可拆卸开口，方便维护、检修爆破片，又方便炸药包安置、维护和检修。
8.根据权利要求6或7所述的适用于管道内粉尘爆炸自动式抑爆装置，其特征在于：所述炸药包（7.4）外设有用于防潮防湿的密封包裹层。
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