CN109945231A - 一种自燃点火装置及利用其进行自燃点火的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了自燃点火装置及利用其进行自燃点火的方法。所述装置包括:第一通道、第二通道和第三通道,它们相互连通;可移动地穿设在第三通道内的隔离件,其具有至少两个工作状态,在第一个工作状态时,其能封隔所述第一通道和所述第二通道;在第二个工作状态时,第一通道和第二通道相连通。所述方法包括:使隔离件处于第一个工作状态;在第一通道和第二通道内,分别放置第一药剂和第二药剂;使隔离件处于第二个工作状态,第一通道和第二通道相连通,第一药剂和第二药剂混合后反应并燃烧。本申请提供的技术方案可以利用氧化还原反应释放热量,产生燃烧,具有延迟自燃,延迟时间可控,燃烧后燃烧时间长的优点。
Description
技术领域
本申请涉及一种自燃点火装置及利用其进行自燃点火的方法。
背景技术
应用于油、气田行业的加热炉可以称为油田加热炉,它是油田集输系统中应用最多的一种油田专用设备,从采油井口至原油外输整个集输系统,各个环节都要使用加热炉。水套加热炉作为油田最常用加热炉的一种,随着大面积进入高含水期及稠油和天然气开发,使用数量越来越大。
水套加热炉主要采取点燃可燃气体,使可燃气体在炉膛持续燃烧,达到对水、油水混合物,油气水混合物加热,降低原油粘度,便于集输的目的。
在油田现场,受供气不足加热炉经常灭火,这就需要对加热炉重新点火。目前现场采取的加热炉点火方式为点火枪点火,具体操作过程为:将加热炉通风30min以后上,插入点火枪至点火孔内,遥控开启点火枪进行引燃,待点火枪喷燃后,开供气管线,点燃炉火。
点火枪在运行过程中存在以下问题:
一是无法有效判断炉膛各个部位是否有气体残余,点火易导发生闪爆造成人员受伤。
二是加热炉型号不一,点火孔大小不同(现场点火孔尺寸有:35mm,40mm,45mm,80mm),点火枪在使用时,无法有效固定,部分只是利用点火管(直径25mm)挂在点火孔内,存在无法有效点火、点火枪易损坏的问题。虽然现场研究了加工点火枪支架,固定点火枪,但是存在增加操作工序的不足。
三是点火枪遥控器易没电、损坏、丢失,造成点火枪无法使用。
四是点火枪体积较大,携带不便,受井、站位置的影响,水套加热炉分布较广,增加了员工的劳动强度。同时,因点火枪因点火枪携带不便,部分员工存在违章操作,采用火把点火,而人用火把点火时距离点火孔位置近,如炉膛存在余气,易发生闪爆伤人。
发明内容
为解决上述技术问题,本申请的目的在于提供一种自燃点火装置及利用其进行自燃点火的方法。本申请提供的自燃点火方法可以利用氧化还原反应释放热量,产生燃烧,具有延迟自燃,延迟时间可控,燃烧后燃烧时间长的优点。
为达到上述目的,本申请提供了一种自燃点火装置,包括:本体,所述本体上设有第一通道、第二通道和第三通道,所述第一通道和所述第二通道分别设置于所述第三通道的两侧,所述第一通道、第二通道和第三通道相连通,所述第一通道的中心线和所述第二通道的中心线分别与所述第三通道的中心线垂直,且所述第一通道的中心线与所述第二通道的中心线相互平行或重合;所述第一通道用于放置第一药剂,所述第二通道用于放置第二药剂,所述第一药剂与所述第二药剂混合后能够在室温下进行化学反应并自燃;隔离件,所述隔离件可移动地穿设在所述第三通道内,其具有至少两个工作状态,在第一个工作状态时,所述第一通道和所述第二通道相封隔,以能使所述第一药剂和所述第二药剂相隔离;在第二个工作状态时,所述第一通道和第二通道相连通,以能使所述第一药剂和所述第二药剂相混合,进行化学反应并自燃。
在上述装置中,优选的,所述装置包括用于放置所述第一药剂的第一容器,所述第一容器上设有第一开口;所述第一容器可插入或拔出所述第一通道;当所述第一容器插入第一通道,且所述隔离件在第一个工作状态时,所述隔离件能将所述第一开口密封;当所述第一容器插入第一通道,且所述隔离件在第二个工作状态时,所述第一开口未密封。
在上述装置中,优选的,所述装置包括所述装置包括弹簧和固定件;所述弹簧的一端与所述固定件相连,另一端与所述第一容器上远离第一开口的一端相连;所述固定件能够固定在所述第一通道上。
在上述装置中,优选的,所述装置包括用于放置所述第二药剂的第二容器,所述第二容器上设有第二开口;所述第二容器可插入或拔出所述第二通道;当所述第二容器插入所述第二通道,且所述隔离件在第一个工作状态时,所述隔离件能将所述第二开口密封;当所述第二容器插入所述第二通道,且所述隔离件在第二个工作状态时,所述第二开口未密封。
在上述装置中,优选的,当所述第一容器插入所述第一通道,且所述第二容器插入所述第二通道时,所述第一容器上的第一开口与所述第二容器上的第二开口正对。
在上述装置中,优选的,所述第二容器的形状包括长方体形状或梯形体形状;更优选的,所述第二容器内设有隔板,以将所述第二容器的内部分隔为多个子区域;进一步更优选地,所述第二容器的内部分隔为3个子区域,其中,第一子区域远离第二开口,第二子区域和第三子区域与第二开口连通。
在上述装置中,优选的,所述装置包括第一密封件和第二密封件;所述第一密封件设置于所述第二通道上,以使所述第二通道密封;所述第二密封件设置于所述第二通道内,以使所述第二通道密封。
在上述装置中,优选的,所述本体是由易燃材料制成的,所述易燃材料的燃点为200-300℃;更优选的,所述易燃材料为玉米棒。不限于本体,其他部件也可以是由易燃材料制成的。
本申请还提供了一种利用上述自燃点火装置进行自燃点火的方法,其包括以下步骤:
使所述隔离件处于第一个工作状态,以封隔所述第一通道和所述第二通道;
将第一药剂置于第一通道内,将第二药剂置于第二通道内;
使所述隔离件处于第二个工作状态,此时,所述第一通道和所述第二通道相连通,所述第一药剂和所述第二药剂相混合,进行化学反应并自燃;其中,
所述第一药剂为氧化剂;所述第二药剂包括还原剂、燃烧剂和包裹剂;所述氧化剂和所述还原剂能够在室温下进行氧化还原反应。
在上述方法中,优选地,所述氧化剂包括高锰酸钾和/或高铁酸钾。
在上述方法中,优选地,所述还原剂包括醇类,优选为甘油。
自燃主要是指可燃物在空气中没有外来火源的情况,靠自热或外热而发生燃烧的现象。本申请提供的氧化剂高猛酸钾和/或髙铁酸钾可以与还原剂甘油发生氧化还原反应,释放大量的热,可以产生有焰燃烧,燃烧温度可以达到300℃以上。
在上述方法中,优选地,所述燃烧剂的燃点为200-300℃,更优选地,所述燃烧剂包括玉米棒粉末,但不限于此,其他的具有燃烧性能,容易燃烧的物质也可以制成粉末应用于本申请中,例如麦秆粉等。
在上述方法中,优选地,所述包裹剂为石蜡和/或松香。
在上述方法中,优选地,在所述第二药剂中,所述还原剂、燃烧剂和包裹剂的质量之比为1:(4-11):(2-8)。
在上述方法中,优选地,所述第一药剂与所述第二药剂的质量之比为1:(3-6)。
本申请提供的技术方案对第一药剂和第二药剂的配比,以及第二药剂内各原料组成的配比没有特别限定,可根据想要获得的延迟时间,以及燃烧时间进行相应的调整。在所述第二药剂中,所述还原剂、燃烧剂和包裹剂的质量之比可以为1:(4-11):(2-8),优选为1:5:(3.4-5.6)。进一步的,所述第一药剂与所述第二药剂的质量之比为1:(3-6),优选为1:(4.2-4.8)。当所述对油田水套加热炉进行自燃点火时,采用上述比例可以控制延迟自燃的时间为1min-3min,燃烧的时间(燃烧的时间主要是指燃烧自开始至结束的时间)在3min以上,技术人员可以利用延迟时间到达安全区域。
采用这一比例可以控制延迟时间在1min-3min左右,燃烧时间在3min以上。
在上述方法中,优选地,所述第二药剂的制备包括:
采用所述包裹剂分别对所述还原剂和所述燃烧剂进行包裹处理,以分别使所述还原剂和所述燃烧剂的表面形成包裹层。在本申请中,氧化剂和还原剂接触之后可以发生氧化还原反应,释放热量,引燃燃烧剂。进行包裹处理,可以控制药剂之间接触面积,从而实现延迟自燃。即第一药剂和第二药剂接触后,可以先有一个氧化反应的过程,当氧化反应释放的热量达到药剂组分的燃点时才产生燃烧。第一药剂和第二药剂从开始接触至开始燃烧,这一时间段可以称之为延迟自燃的时间。药剂之间的接触面积,可以通过控制第一药剂和第二药剂的配比,第二药剂各组分的配比,石蜡包裹层的厚度等因素进行调控。同时,也可以通过施加机械外力并通过调节机械外力的大小和幅度,以对石蜡包裹层进行不同程度的破坏,来控制石蜡包裹层内药剂组分的裸露程度,从而可以实现对药剂接触面积的控制,最终可以获得想要的延迟自燃的时间。
具体的,以石蜡包裹层为例,其破坏后,药剂之间发生接触,发生反应,释放热量,石蜡融化,进一步扩大了药剂之间的接触,蓄热后达到燃烧。
本申请提供的技术方案对包裹层的厚度没有特别想定,可以根据实际需要,例如想要获得的延迟时间长短和/或各类物质的性质进行调整。优选的,所述还原剂表面的包裹层的厚度为0.1-0.5mm。更优选的,所述燃烧剂表面的包裹层的厚度为0.1-0.5mm。
在上述方法中,优选地,该方法还包括向所述自燃点火装置施加机械外力的步骤,施加机械外力可以使包裹层发生不同程度的破坏。向所述自燃点火装置施加机械外力可以有多种方式,例如可以摇晃所述自燃点火装置。
在上述方法中,隔离件处于第二工作状态时,外部的空气可以由第三通道进入本体内部帮助燃烧。
本申请的有益效果:
1)本申请提供的技术方案可以在常温下可以实现自燃点火。
2)本申请提供的技术方案可以通过控制各组分的配比和接触面积可以有效控制延迟自燃的时间。比如,还原剂的量一定时,可以控制包裹剂的量,实现还原剂的均匀分布。同时,可以控制氧化剂与还原剂的接触面积,对氧化还原反应的程度进行控制,从而可以获得想要的延迟自燃的时间。燃烧剂作为可以进行燃烧的物质,当氧化还原反应释放的热量达到其燃点,可以产生燃烧,通过调节燃烧剂的加入量,可以控制燃烧时间的长短。
3)本申请提供自燃点火装置,制备简单,也可以用于其他反应性药剂的自燃点火。
附图说明
图1为本申请实施方式提供的自燃点火装置的一种结构示意图;
图2为本申请实施方式提供的自燃点火装置的另一种实施方式的结构示意图;
图3为第二药容器的结构示意图;
主要附图标号说明:
1:本体;2:第一容器;3:第二容器;301:第一子区域;302:第二子区域;303:第三子区域;4:隔离件;5:拉环;6:弹簧。
具体实施方式
为了对本申请的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本申请的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本申请的可实施范围的限定。
请参阅图1,本实施方式提供了一种自燃点火装置,包括本体1、第一通道(未示出)、第二通道(未示出)、第三通道(未示出)和隔离件4。
本体1可以为球体结构,球体的大小可以根据使用环境进行调整,例如可以根据加热炉上点火孔的大小进行调整,可以制作成直径大小为33mm的球形。本体1可以采用易燃材料进行制备,例如,玉米棒。
第一通道、第二通道和第三通道内部可以放置固体和/或液体物质,并可以允许固体和/或液体物质在通道内移动。例如,第一通道可以用来放置第一药剂,第二通道可以用来放置第二药剂。第一通道、第二通道和第三通道设置在本体1上,第一通道、第二通道和第三通道可以由本体1的外部向本体1的中心延伸,第一通道、第二通道和第三通道相连通。
第一通道和第二通道可以分别设置于第三通道的两侧。进一步的,如图1和图2所示,第一通道的中心线和第二通道的中心线可以分别与第三通道的中心线垂直。更进一步的,如图1所示,第一通道的中心线与第二通道的中心线可以相互平行,第一通道的中心线可第二通道的中心线之间的距离越小越好,第一通道的中心线可以穿过第二通道,这样更利于第一通道和第二通道连通,以便第一通道和第二通道连通时,位于第一通道内的第一药剂可以和位于第二通道内的第二药剂接触并反应。进一步的,第一通道的中心线和第二通道的中心线可以重合,如图2所示。
隔离件4可以用来控制第一通道与第二通道的连通和封隔。隔离件4的形状没有特别限定,可以根据实际情况进行设定,例如,可以是长方体。隔离件4也可以采用易燃材料进行制备,例如,玉米棒。
隔离件4可移动地设置在第三通道内。隔离件4可以至少具有两个工作状态,在第一个工作状态时,隔离件4穿设于第三通道内,其可以封住第一通道与第三通道的连通口,以及第二通道与第三通道的连通口,从而可以达到隔断第一通道和第二通道相互连通的作用。在第二个工作状态时,隔离件4可以拔出第三通道,此时第一通道、第二通道相连通和第三通道相连通,从而可以使位于第一通道内的第一药剂与位于第二通道内的第二药剂相混合,进行化学反应并自燃。
隔离件4的形状可以与第三通道的形状相适配,一方面可以便于隔离件4插入或拔出第三通道,另一方面,当隔离件4插入第三通道时,可以密封住第三通道。
隔离件4上可以设有拉环5,利用拉环5可以方便地将插入第三通道的隔离件4拔出。
如图1所示,自燃点火装置还可以包括第一容器2,第一容器2可以为壳体结构,其可以用来放置第一药剂。第一容器2的形状没有特别限制,例如,可以是长方体形状。第一容器2也可以采用易燃材料进行制备,例如玉米棒。第一容器2上可以设有第一开口,可以允许放置在内部的第一药剂流出。
第一容器2可以插入或拔出第一通道。当第一容器2插入第一通道,且隔离件4处于第一个工作状态时,隔离件4可以将第一容器2上的第一开口封住,防止放置在内部的物体物质和/或液体物质流出。当第一容器2插入第一通道,且隔离件4处于第二个工作状态时,隔离件4已不能将第一容器2上的第一开口封住,放置在内部的物体物质和/或液体物质可以流出。
第一容器2的形状可以与第一通道的形状相适配,一方面可以便于第一容器2插入或拔出第一通道,另一方面,当第一容器2插入第一通道时,可以密封住第一通道。
如图2所示,自燃点火装置还可以包括弹簧6和固定件(未示出)。固定件能够固定在所述第一通道上,例如可以固定在第一通道的入口处。弹簧6的一端可以与固定件相连,另一端与可以与第一容器2上远离第一开口的一端相连。当第一容器2插入第一通道内,且隔离件4处于第一个工作状态时,弹簧6与固定件相连的一端可以固定在第一通道上,此时弹簧6的弹力变形作用可以使第一容器2与隔离件4相抵接,此时,将隔离件4转换至第二个工作状态时,弹簧6的弹力可以使第一容器向着第二通道的方向运动。
如图1和2所示,自燃点火装置还可以包括第二容器3,第二容器3可以为壳体结构,其可以用来放置固体物质和/或液体物质,第二容器3的形状可以与第二通道相适配,没有特别限制,例如,可以是长方体形状或梯形体形状。第二容器3也可以采用易燃材料进行制备,例如,玉米棒。
第二容器3的形状可以与第二通道的形状相适配,一方面可以便于第二容器3插入或拔出第二通道,另一方面,当第二容器3插入第二通道时,可以密封住第二通道。
第二容器3上可以设有第二开口,可以允许放置在内部的固体物质和/或液体物质流出。如果第二容器3的形状是梯形体,第二开口的口径较小,远离第二开口一端的口径较大。梯形体形状的设计由于开口的口径较小,因而可以更好地放置固体和/或液体物质。当第二容器3插入第二通道,且隔离件4处于第一个工作状态时,隔离件4可以将第二开口封住,防止放置在内部的第二药剂流出。当第二容器3插入第二通道,且隔离件4处于第二个工作状态时,隔离件4已不能将第二容器3上的第二开口封住,放置在内部的物体物质和/或液体物质可以流出。
当第一容器2插入第一通道,且第二容器3插入第二通道时,可以使第一容器2上的第一开口与第二容器3上的第二开口正对,以便位于第一容器2内的固体物质和/或液体物质可以顺利进入第二容器3内,和/或,位于第二容器3内的固体物质和/或液体物质可以顺利进入第一容器2内。
如图1所示,第二容器3内可以设有隔板,隔板可以将第二容器3的内部分隔为多个区域,以填装不同的药剂组分。隔板上可以设有孔眼,方便反应的进行。隔板也可以采用易燃材料进行制备,例如,玉米棒。如图3所示,第二容器3的内部可以分隔为三个子区域,第一子区域301可以位于远离第二开口的一端,第二子区域302和第三子区域303可以与第二开口相连通。如图1所示,第一容器2插入第一通道,且第二容器3插入第二通道时,可以将第一容器2上的第一开口正对着第二容器3上的第二子区域302或第三子区域303。
第二容器3的第二开口可以采用石蜡制成的封板(简称石蜡封板)进行密封,当第二容器3插入第二通道,且隔离件4处于第一个工作状态时,石蜡封板可以粘合在隔离件4上。此时,将隔离件4转换至第二个工作状态时,在隔离件4的作用下,石蜡封板可以遭受破坏,放置在第二容器3内的第二药剂可以流出和/或第一药剂可以进入第二容器3内。
自燃点火装置还可以包括第一密封件(未示出)和第二密封件(未示出)。第一密封件设置在第三通道上,可以对第三通道进行密封,以防止外面的气体或其他物质进入第三通道内。第二密封件可以设置在第二通道上,可以对第二通道进行密封,以防止外面的气体或其他物质进入第二通道内。第一密封件和第二密封件可以是和本体1相配合的密封塞,使用时可以塞在第三通道和第二通道在本体1表面的入口。
本实施方式提供的自燃点火装置可以采用晒干的玉米棒进行制作。
以下是利用自燃点火装置进行自燃点火的具体实施方式。
实施例1
本实施例提供了一种利用自燃点火装置进行自燃点火的方法,其包括以下步骤:
1)制备自燃点火用的药剂,其包括第一药剂和第二药剂;其中,
第一药剂为亚氯酸钠,质量为1.6g;
第二药剂包括油酸、硫化亚铁、玉米棒粉末和石蜡,其中,油酸、氯化亚铁和玉米棒粉末三者的质量比为1:6.8:6.4,其中,油酸的质量为0.34g、绿化亚铁的质量为2.3g、玉米棒粉末的质量为2.16g。在第二药剂中,油酸和氯化亚铁的表面均包裹了石蜡。第一药剂和第二药剂的质量之比可以为1:3.0。
2)如图1所示,将第一药剂和第二药剂装入自燃点火装置内
将隔离件4插入第三通道内使其处于第一个工作状态。
将第一药剂装入第一容器2内,然后将第一容器2插入第一通道内,此时第一药剂被封存在第一容器2内。
将第二药剂装入第二容器3内,第二容器3为长方体形状,内部分隔为三个子区域,第一子区域301远离第二开口,其中铺设玉米棒粉末,第二子区域302和第三子区域303与第二开口相连通,分别铺设包裹了石蜡的油酸和包裹了石蜡的氯化亚铁,铺设完毕后采用石蜡封板(石蜡制成的板)将第二开口密封,将第二容器3插入第二通道内,使密封于第二开口的石蜡封板可以与隔离件4相粘合。
装药剂之前,为了提高本体1内部的密封效果,可以在所有的部件表面涂覆石蜡,例如,在隔离件的表面涂覆石蜡,第一通道、第二通道、第三通道的内壁涂覆石蜡。装完药剂之后,对第一通道、第二通道、第三通道进行密封,同时可以在本体1的表面也涂覆石蜡。
3)利用卡环5拔出隔离件4,使其处于第二个工作状态,可以对自燃点火装置进行摇晃,然后通过点火孔投入至水套加热炉内,对油田水套加热炉进行点火。
拔出隔离件4时,第二容器3上的石蜡封板会遭受到破坏,第一药剂与第二药剂接触后可以发生氧化还原反应,释放热量,产生燃烧。
延时自燃的时间为2分11秒(自隔离件4拔出至开始燃烧的这段时间,隔离件4拔出的瞬间可以看作第一药剂和第二药剂开始接触),这时操作人员利用延时时间到达安全区域。观察时间,在延迟时间过后,燃烧时间(自燃烧开始至燃烧结束的这段时间)可以持续3分09秒以上,无闪爆发生,打开供气阀门供气,实现水套加热炉点火。由于自燃点火装置的主要是采用易燃材料制备的,最后其也会燃烧殆尽,进一步提高了燃烧时间。
在上述自燃点火过程中,第一药剂中的亚氯酸钠在第二药剂中油酸提供的氢离子条件下,可以与氯化亚铁发生氧化还原反应,释放大量的热,油酸本身也可以作为自燃物质。延迟一段时间后,释放的热量可以引燃玉米棒粉末(玉米棒粉末的燃点约为200-250℃)。
为了获得较好的延时自燃效果,在步骤(2)中可以使第三子区域303与第一容器2的开口正对。在步骤(3)中,可以竖直方向为基准,使第一通道位于竖直方向的上部,第二通道位于竖直方向的下部。此时,拔出隔离件4时,第一容器2内的第一药剂可以落入第三子区域303内。
实施例2
本实施例提供了一种利用自燃点火装置进行自燃点火的方法。
其所使用的装置、操作步骤和实施例1相同,区别仅在于:
1)制备自燃点火用的药剂,其包括第一药剂和第二药剂;其中,
第一药剂的原料组成为过氧化钙,质量为2.3g;
第二药剂的原料组成为油酸、硫化亚铁、玉米棒粉末和石蜡,其中,油酸、氯化亚铁和玉米棒粉末三者的质量比为1:7.2:5.8,其中,油酸的质量为0.37g、绿化亚铁的质量为2.66g、玉米棒粉末的质量为1.8g。在第二药剂中,油酸和氯化亚铁的表面均包裹了石蜡。第一药剂和第二药剂的质量之比可以为1:2.1。
最终,延时自燃的时间为2分38秒,(自隔离件4拔出至开始燃烧的这段时间),这时操作人员利用延时时间到达安全区域。观察时间,在延迟时间过后,燃烧时间(自燃烧开始至燃烧结束的这段时间)可以持续2分42秒以上。
实施例3
本实施例提供了一种利用自燃点火装置进行自燃点火的方法,其包括以下步骤:
1)制备自燃点火用的药剂,其包括第一药剂和第二药剂;其中,
第一药剂为高铁酸钾,质量为1g;
第二药剂包括甘油、玉米棒粉末和石蜡,三者的质量比为1:5:4.2,其中,甘油的质量为0.47g、玉米棒粉末的质量为2.35g、石蜡的质量为1.98g。第一药剂和第二药剂的质量之比可以为1:4.8。
第二药剂的制备方法如下所述:
将石蜡在70-90℃下加热融化,以形成液体石蜡;向液体石蜡中分别加入甘油和玉米棒粉末,在保温条件下搅拌3-5min,以使甘油和玉米棒粉末的表面分别包裹上石蜡,放置凝固,甘油和玉米棒粉末的表面会形成石蜡包裹层;其中,甘油表面的石蜡包裹层的厚度为0.1-0.5mm,玉米棒粉末表面的石蜡包裹层的厚度为0.2-1mm。
2)如图2所示,将第一药剂和第二药剂装入自燃点火装置内
将隔离件4插入第三通道内使其处于第一个工作状态。
将第一药剂装入第一容器2内,第二容器2远离开口的一端与弹簧6的一端相连,弹簧6的一端与固定件相连。将第一容器2插入第一通道内,此时第一药剂被封存在第一容器2内,并且由于弹簧6的弹力作用,第一容器2与隔离件4相抵接。
将第二药剂装入第二容器3内,第二容器3为梯形体形状,其上的第二开口口径较小,远离第二开口的一端口径较大。将第二药剂装入第二容器3内时,不要将第二容器3内部装满,可以余留10%的空间。然后将第二容器3插入第二通道内,此时第二药剂被封存在第二容器3内。
装药剂之前,为了提高本体1内部的密封效果,可以在所有的部件表面涂覆石蜡,例如,在隔离件的表面涂覆石蜡,第一通道、第二通道、第三通道的内壁涂覆石蜡。装完药剂之后,对第一通道、第二通道、第三通道进行密封,同时可以在本体1的表面也涂覆石蜡。
3)利用卡环5拔出隔离件4,使其处于第二个工作状态,可以对自燃点火装置进行摇晃,然后通过点火孔投入至水套加热炉内,对油田水套加热炉进行点火。
拔出隔离件4后,在弹簧力和外部机械力(外部机械力可以是人力摇晃本体1)的作用下,第一容器2中的第一药剂可以进入第二容器3中,与第二药剂接触后发生氧化还原反应,释放热量,长生燃烧。延时自燃的时间为1分34秒,(自隔离件4拔出至开始燃烧的这段时间),这时操作人员利用延时时间到达安全区域。观察时间,在延迟时间过后,燃烧时间(自燃烧开始至燃烧结束的这段时间)可以持续3分11秒以上,无闪爆发生,打开供气阀门供气,实现水套加热炉点火。由于自燃点火装置的主要是采用易燃材料制备的,最后其也会燃烧殆尽。
实施例4
本实施例提供了一种利用自燃点火装置进行自燃点火的方法。
其所使用的装置、第二药剂,以及操作步骤和实施例3相同,区别仅在于:本实施例中所使用的第一药剂为高铁酸钾,质量为1g。
最终,延时自燃的时间为1分34秒,(自隔离件4拔出至开始燃烧的这段时间),这时操作人员利用延时时间到达安全区域。观察时间,在延迟时间过后,燃烧时间(自燃烧开始至燃烧结束的这段时间)可以持续3分以上。
在一个具体实施方式中,自燃点火装置的制作和使用如下所述:
1)自燃点火装置的制作
采用晒干的玉米棒制作本体1,按照点火孔大小,制作成33mm的球体,沿着球体的表面延伸至球体的中心开设第三通道,隔离件4可以为长方体形状,其可以插入或拔出第三通道,其插入第三通道内时可以将第三通道密封。
第三通道的两侧可以分别开设第一通道和第二通道,第一通道、第二通道和第三通道相连通,第一通道和第二通道的中心线可以重合。
制作可以插入或拔出第一通道的第一容器2以及可以插入或拔出第二通道的第二容器3。第一容器2可以设置成长方体形状,第一容器2具有一个允许药剂流出的第一开口,第一容器2远离开口的一端可以与固定件通过弹簧6相连。第二容器3具有一个允许药剂流出的第二开口,第二容器3可以设置为梯形体形状,其上第二开口的口径较小,远离第二开口的一端口径较大。
当第一容器2插入第一通道,且隔离件4插入第三通道时,弹簧6与固定件相连的一端可以固定在第一通道上,此时弹簧6的弹力变形作用可以使第一容器2与隔离件4相抵接,隔离件4可以将第一容器2上的第一开口封住,防止放置在内部的物体物质和/或液体物质流出。当第一容器2插入第一通道,隔离件4拔出第三通道时,隔离件4已不能将第一容器2上的第一开口封住,弹簧6的弹力可以使第一容器向着第二通道的方向运动。
当第二容器3插入第二通道,且隔离件4插入第三通道时,隔离件4可以将第二开口封住,防止放置在内部的第二药剂流出。当第二容器3插入第二通道,且隔离件4拔出第三通道时,隔离件4已不能将第二容器3上的第二开口封住,放置在内部的物体物质和/或液体物质可以流出。
当第一容器2插入第一通道,且第二容器3插入第二通道时,可以使第一容器2上的第一开口与第二容器3上的第二开口正对,以便位于第一容器2内的第一药剂可以顺利进入第二容器3内,和/或,位于第二容器3内的第二药剂可以顺利进入第一容器2内。
2)自燃点火装置的使用
将各个通道的内壁、隔离件4的表面、第一容器2和第二容器3的表面涂覆石蜡。
将隔离件4插入第三通道内,将上述实施例3提供的自燃式点火剂装入自燃点火装置内。装入自燃式点火剂时,具体操作可以包括:将第一药剂装入第一容器2内,然后将第一容器2插入第一通道内,弹簧6的弹性作用力可以使第一容器2的开口与隔离件相抵接。将第二药剂装入第二容器3内,装第二药剂时,第二药剂可以不充满整个药剂仓,可以留出10%的空间,然后将第二容器3插入第二通道内。
拔出隔离件4,摇晃,此时,第一通道、第二通道和第三通道相连通,在弹簧6的弹力和摇力的作用下,第一药剂可以进入第二容器3内,与第二药剂发生氧化还原反应,释放热量,引发自燃,外部的空气由第三通道进入本体1的内部,实现燃烧。燃烧时间可以持续1分钟。
Claims (13)
1.一种自燃点火装置,其中,包括:
本体,所述本体上设有第一通道、第二通道和第三通道,所述第一通道和所述第二通道分别设置于所述第三通道的两侧,所述第一通道、第二通道和第三通道相连通,所述第一通道的中心线和所述第二通道的中心线分别与所述第三通道的中心线垂直,且所述第一通道的中心线与所述第二通道的中心线相互平行或重合;所述第一通道用于放置第一药剂,所述第二通道用于放置第二药剂,所述第一药剂与所述第二药剂混合后能够在室温下进行化学反应并自燃;
隔离件,所述隔离件可移动地穿设在所述第三通道内,其具有至少两个工作状态,在第一个工作状态时,所述第一通道和所述第二通道相封隔,以能使所述第一药剂和所述第二药剂相隔离;在第二个工作状态时,所述第一通道和第二通道相连通,以能使所述第一药剂和所述第二药剂相混合,进行化学反应并自燃。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述装置包括用于放置所述第一药剂的第一容器,所述第一容器上设有第一开口;所述第一容器可插入或拔出所述第一通道;
当所述第一容器插入第一通道,且所述隔离件在第一个工作状态时,所述隔离件能将所述第一开口密封;
当所述第一容器插入第一通道,且所述隔离件在第二个工作状态时,所述第一开口未密封。
3.根据权利要求2所述的装置,其中,所述装置包括弹簧和固定件;
所述弹簧的一端与所述固定件相连,另一端与所述第一容器上远离第一开口的一端相连;
所述固定件能够固定在所述第一通道上。
4.根据权利要求1或2所述的装置,其中,所述装置包括用于放置所述第二药剂的第二容器,所述第二容器上设有第二开口;所述第二容器可插入或拔出所述第二通道;
当所述第二容器插入所述第二通道,且所述隔离件在第一个工作状态时,所述隔离件能将所述第二开口密封;
当所述第二容器插入所述第二通道,且所述隔离件在第二个工作状态时,所述第二开口未密封。
5.根据权利要求4所述的装置,其中,所述第二容器的形状包括长方体形状或梯形体形状。
6.根据权利要求4或5所述的装置,其中,所述第二容器内设有隔板,以将所述第二容器的内部分隔为多个子区域;
优选地,所述第二容器的内部分隔为3个子区域,其中,第一子区域远离第二开口,第二子区域和第三子区域与第二开口连通。
7.根据权利要求1所述的装置,其中,所述装置包括第一密封件和第二密封件;所述第一密封件设置于所述第二通道上,以使所述第二通道密封;所述第二密封件设置于所述第二通道内,以使所述第二通道密封。
8.根据权利要求1所述的装置,其中,所述本体是由易燃材料制成的,所述易燃材料的燃点为200-300℃;
优选地,所述易燃材料为玉米棒。
9.一种自燃点火方法,该方法是利用权利要求1-8任一项所述的自燃点火装置进行的,其包括以下步骤:
使所述隔离件处于第一个工作状态,以封隔所述第一通道和所述第二通道;
将第一药剂置于第一通道内,将第二药剂置于第二通道内;
使所述隔离件处于第二个工作状态,此时,所述第一通道和所述第二通道相连通,所述第一药剂和所述第二药剂相混合,进行化学反应并自燃;其中,
所述第一药剂为氧化剂;所述第二药剂包括还原剂、燃烧剂和包裹剂;所述氧化剂和所述还原剂能够在室温下进行氧化还原反应。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述氧化剂包括高锰酸钾和/或高铁酸钾;
所述还原剂包括醇类,优选为甘油;
所述燃烧剂的燃点为200-300℃,优选地,所述燃烧剂包括玉米棒粉末;
所述包裹剂为石蜡和/或松香。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其中,在所述第二药剂中,所述还原剂、燃烧剂和包裹剂的质量之比为1:(4-11):(2-8);
优选地,所述第一药剂与所述第二药剂的质量之比为1:(3-6)。
12.根据权利要求9所述的方法,其中,所述第二药剂的制备包括:
采用所述包裹剂分别对所述还原剂和所述燃烧剂进行包裹处理,以分别使所述还原剂和所述燃烧剂的表面形成包裹层;
优选地,所述还原剂表面的包裹层的厚度为0.1-0.5mm;
更优选地,所述燃烧剂表面的包裹层的厚度为0.1-0.5mm。
13.根据权利要求9所述的方法,其中,该方法还包括向所述自燃点火装置施加机械外力的步骤。
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