CN110873731A - 爆炸极限测试方法 - Google Patents

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张会光
吴保意
张金梅
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Abstract

本发明涉及一种爆炸极限测试方法，主要解决现有技术中人为因素干扰大、安全性较差、准确知道仪器点火状态的问题。本发明通过采用一种爆炸极限测试方法，采用爆炸极限测试仪进行气体混合爆炸极限测定，所述爆炸极限测试仪包括爆炸测试腔体、温度模块、点火头、点火模块、压力测试模块、火焰测试模块、混合气体制备模块、真空模块、高压蒸汽制备器、计算机模块的技术方案较好地解决了上述问题，可用于爆炸极限测试中。

Description

爆炸极限测试方法
技术领域
本发明涉及一种爆炸极限测试方法。
背景技术
随着化工行业的发展，越来越多的化工工艺被运用于化工生产当中。可燃气体或蒸汽与氧化性气体混合是化工生产中常用到或者存在的状态。然而，可燃气体或蒸汽与氧化性气体混合存在爆炸危险，稍有不慎就会带来严重的燃烧爆炸事故，给人们的生产生活带来严重的损失。因此，生产生活中使用化学品之前，测试化学品使用条件下的爆炸极限非常必要。
CN102937603A和CN102937604A中的爆炸极限测试仪描述了高温、高压测试条件下测试气体或蒸汽的仪器和方法。然而，在应用中，整个配气过程需要近身手动操作仪器进气阀，来控制混合气体的浓度比例，这样的操作带有很大的人为不确定因素。而且一些不稳定气体如乙炔、乙烯基乙炔等，在配气过程中存在爆炸的危险性，对试验操作人员存在很大的人身安全风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中人为因素干扰大、安全性较差、无法准确知道仪器点火状态的问题，提供一种新的爆炸极限测试方法，具有人为因素干扰小、安全性较好、准确知道仪器点火状态的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种爆炸极限测试方法，采用爆炸极限测试仪进行气体混合爆炸极限测定，所述爆炸极限测试仪包括爆炸测试腔体、温度模块、点火头、点火模块、压力测试模块、火焰测试模块、混合气体制备模块、真空模块、高压蒸汽制备器、计算机模块，爆炸测试腔体一端设有压力测试模块，另一端设有点火头，爆炸测试腔体侧壁上设有开孔，开孔处设有至少一个温度模块、至少一个火焰检测模块，爆炸测试腔体侧壁上还设有进气口，进气口与进气管线相连，分别与高压蒸汽制备器、混合气体制备模块、真空模块相连；点火模块带有自动检测点火头是否能够正常工作功能；进行爆炸极限测试时，包括如下步骤：
(1)将爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器抽真空，关闭真空模块和爆炸测试腔体之间的连接管路，保证气密性良好；
(2)关闭爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器之间的连接管路，利用真空进料方式向高压釜加入液体样品，关闭进料阀；
(3)将爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器设置到预定温度，升温，待爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器温度达到设定值后开始试验；
(4)将爆炸测试腔体抽至真空，通过远程系统加入预定压力的待测气体或者蒸汽；
(5)通过远程系统打开真空泵将进料管路抽至真空，并用气体冲洗，然后向爆炸测试腔体进每种待测气体，通过高精度压力仪表和电磁阀控制进入每种气体的量，将爆炸测试腔体内配制成目标混合气体的压力和比例；
(6)进行点火试验，记录压力传感器示数变化和火焰测试模块的测试结果判断是否燃爆，直至测试最高不燃爆和最低燃爆待测气体或蒸汽的浓度，即为测试条件下，该气体或蒸汽的爆炸极限。
上述技术方案中，优选地，压力测试模块、温度模块、火焰测试模块、高压蒸汽制备器、真空模块、混合气制备模块、点火模块与、计算机模块相连，计算机模块能够记录压力监测“时间-压力”曲线。
上述技术方案中，优选地，点火头与点火模块相连。
上述技术方案中，优选地，爆炸测试腔体为圆柱体，压力测试模块和点火头分别位于圆柱体的两个圆形表面上。
上述技术方案中，优选地，爆炸测试腔体的两个圆形表面端也均设有温度模块。
上述技术方案中，优选地，爆炸测试腔体侧壁上的温度模块、火焰检测模块相间排布。
上述技术方案中，优选地，进气管线伸入爆炸测试腔体内。
上述技术方案中，优选地，爆炸极限测试仪侧壁上设有三个温度模块、三个火焰检测模块。
上述技术方案中，优选地，在高压蒸汽制备器、真空模块、混合气体制备模块与进气管线相连的管线上均装有压力仪表和电磁阀。
上述技术方案中，优选地，真空模块内包括真空泵，压力测试模块内包括压力表或压力变送器，温度模块内包括热电偶。
本发明与现有技术相比，增加了点火头测试前自检模块(点火模块)和点火期间火焰检测模块，能够准确的知道仪器点火状态。增加火焰检测模块，与压力测试模块双重判定测试结果，保证结果的清晰准确，增加了压力传感器“时间-压力”曲线记录。通过增加以上技术，大大提高了仪器测试的准确性和测试效率，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图1中，1、爆炸测试腔体；2、点火头；3、点火模块；4～8、温度模块；9～11、火焰测试模块；12、高压蒸汽制备器；13、真空模块；14、混合气制备模块；15；计算机模块16、压力测试模块；17、进气口。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【实施例1】
一种爆炸极限测试方法，如图1所示，包括爆炸测试腔体、温度模块、点火头、点火模块、压力测试模块、火焰测试模块、混合气体制备模块、真空模块、高压蒸汽制备器、计算机模块，爆炸测试腔体一端设有压力测试模块，另一端设有点火头，爆炸测试腔体侧壁上设有开孔，开孔处设有3个温度模块、3个火焰检测模块，爆炸测试腔体侧壁上还设有进气口，进气口与进气管线相连，分别与高压蒸汽制备器、混合气体制备模块、真空模块相连。压力测试模块与计算机模块相连。点火头与点火模块相连。
爆炸测试腔体为圆柱体，压力测试模块和点火头分别位于圆柱体的两个圆形表面上。爆炸测试腔体的两个圆形表面端也均设有温度模块。爆炸测试腔体侧壁上的温度模块、火焰检测模块相间排布。进气管线伸入爆炸测试腔体内。在高压蒸汽制备器、真空模块、混合气体制备模块与进气管线相连的管线上均装有压力仪表和电磁阀。
真空模块内包括真空泵，压力测试模块内包括压力表或压力变送器，温度模块内包括热电偶。
具体地，包括如下步骤：
一.准备阶段
1.将爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器抽真空，至-100KPa。关闭真空模块和爆炸测试腔体之间的连接管路，维持3min，如果压力维持不变或者变动小于0.2％，证明爆轰管和高压釜体系的气密性良好，进入下一环节。
2.关闭爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器之间的链接管路，利用真空进料方式向高压釜加入适量液体样品，关闭进料阀。
3.将爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器设置到预定温度。升温平衡1小时，待爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器温度达到设定值后开始试验。
二.试验阶段
1.将爆炸测试腔体抽至真空，如果压力维持不变或者变动小于0.2％，通过远程系统加入预定压力的待测气体或者蒸汽。
2.通过远程系统打开真空泵将进料管路抽至真空，并用气体冲洗两次，然后向爆炸测试腔体进每种待进气体。通过高精度压力仪表和电磁阀控制进入每种气体的量，将爆炸测试腔体内配制成目标混合气体的压力和比例。
3.恒定2min，进行点火试验。记录压力传感器示数变化和火焰测试模块的测试结果判断是否燃爆。直至测试最高不燃爆和最低燃爆待测气体或蒸汽的浓度，即为测试条件下，该气体或蒸汽的爆炸极限。
【实施例2】
一种爆炸极限测试方法，如图1所示，包括爆炸测试腔体、温度模块、点火头、点火模块、压力测试模块、火焰测试模块、混合气体制备模块、真空模块、高压蒸汽制备器、计算机模块，爆炸测试腔体一端设有压力测试模块，另一端设有点火头，爆炸测试腔体侧壁上设有开孔，开孔处设有3个温度模块、3个火焰检测模块，爆炸测试腔体侧壁上还设有进气口，进气口与进气管线相连，分别与高压蒸汽制备器、混合气体制备模块、真空模块相连。压力测试模块与计算机模块相连。点火头与点火模块相连。
爆炸测试腔体为圆柱体，压力测试模块和点火头分别位于圆柱体的两个圆形表面上。爆炸测试腔体的两个圆形表面端也均设有温度模块。爆炸测试腔体侧壁上的温度模块、火焰检测模块相间排布。进气管线伸入爆炸测试腔体内。在高压蒸汽制备器、真空模块、混合气体制备模块与进气管线相连的管线上均装有压力仪表和电磁阀。
真空模块内包括真空泵，压力测试模块内包括压力表或压力变送器，温度模块内包括热电偶。
具体地，包括如下步骤：
一.准备阶段
1.将爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器抽真空，至-100KPa。关闭真空模块和爆炸测试腔体之间的连接管路，维持5min，如果压力维持不变或者变动小于0.2％，证明爆轰管和高压釜体系的气密性良好，进入下一环节。
2.关闭爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器之间的链接管路，利用真空进料方式向高压釜加入适量液体样品，关闭进料阀。
3.将爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器设置到预定温度。升温平衡1.5小时，待爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器温度达到设定值后开始试验。
二.试验阶段
1.将爆炸测试腔体抽至真空，如果压力维持不变或者变动小于0.2％，通过远程系统加入预定压力的待测气体或者蒸汽。
2.通过远程系统打开真空泵将进料管路抽至真空，并用气体冲洗两次，然后向爆炸测试腔体进每种待进气体。通过高精度压力仪表和电磁阀控制进入每种气体的量，将爆炸测试腔体内配制成目标混合气体的压力和比例。
3.恒定5min，进行点火试验。记录压力传感器示数变化和火焰测试模块的测试结果判断是否燃爆。直至测试最高不燃爆和最低燃爆待测气体或蒸汽的浓度，即为测试条件下，该气体或蒸汽的爆炸极限。
【实施例3】
一种爆炸极限测试方法，如图1所示，包括爆炸测试腔体、温度模块、点火头、点火模块、压力测试模块、火焰测试模块、混合气体制备模块、真空模块、高压蒸汽制备器、计算机模块，爆炸测试腔体一端设有压力测试模块，另一端设有点火头，爆炸测试腔体侧壁上设有开孔，开孔处设有4个温度模块、4个火焰检测模块，爆炸测试腔体侧壁上还设有进气口，进气口与进气管线相连，分别与高压蒸汽制备器、混合气体制备模块、真空模块相连。压力测试模块与计算机模块相连。点火头与点火模块相连。
爆炸测试腔体为圆柱体，压力测试模块和点火头分别位于圆柱体的两个圆形表面上。爆炸测试腔体的两个圆形表面端也均设有温度模块。爆炸测试腔体侧壁上的温度模块、火焰检测模块相间排布。进气管线伸入爆炸测试腔体内。在高压蒸汽制备器、真空模块、混合气体制备模块与进气管线相连的管线上均装有压力仪表和电磁阀。
真空模块内包括真空泵，压力测试模块内包括压力表或压力变送器，温度模块内包括热电偶。
具体地，包括如下步骤：
一.准备阶段
1.将爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器抽真空，至-100KPa。关闭真空模块和爆炸测试腔体之间的连接管路，维持4min，如果压力维持不变或者变动小于0.2％，证明爆轰管和高压釜体系的气密性良好，进入下一环节。
2.关闭爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器之间的链接管路，利用真空进料方式向高压釜加入适量液体样品，关闭进料阀。
3.将爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器设置到预定温度。升温平衡1.2小时，待爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器温度达到设定值后开始试验。
二.试验阶段
1.将爆炸测试腔体抽至真空，如果压力维持不变或者变动小于0.2％，通过远程系统加入预定压力的待测气体或者蒸汽。
2.通过远程系统打开真空泵将进料管路抽至真空，并用气体冲洗两次，然后向爆炸测试腔体进每种待进气体。通过高精度压力仪表和电磁阀控制进入每种气体的量，将爆炸测试腔体内配制成目标混合气体的压力和比例。
3.恒定3min，进行点火试验。记录压力传感器示数变化和火焰测试模块的测试结果判断是否燃爆。直至测试最高不燃爆和最低燃爆待测气体或蒸汽的浓度，即为测试条件下，该气体或蒸汽的爆炸极限。

Claims (10)

1.一种爆炸极限测试方法，采用爆炸极限测试仪进行气体混合爆炸极限测定，所述爆炸极限测试仪包括爆炸测试腔体、温度模块、点火头、点火模块、压力测试模块、火焰测试模块、混合气体制备模块、真空模块、高压蒸汽制备器、计算机模块，爆炸测试腔体一端设有压力测试模块，另一端设有点火头，爆炸测试腔体侧壁上设有开孔，开孔处设有至少一个温度模块、至少一个火焰检测模块，爆炸测试腔体侧壁上还设有进气口，进气口与进气管线相连，分别与高压蒸汽制备器、混合气体制备模块、真空模块相连；点火模块带有自动检测点火头是否能够正常工作功能；进行爆炸极限测试时，包括如下步骤：
(1)将爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器抽真空，关闭真空模块和爆炸测试腔体之间的连接管路，保证气密性良好；
(2)关闭爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器之间的连接管路，利用真空进料方式向高压釜加入液体样品，关闭进料阀；
(3)将爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器设置到预定温度，升温，待爆炸测试腔体和高压蒸汽制备器温度达到设定值后开始试验；
(4)将爆炸测试腔体抽至真空，通过远程系统加入预定压力的待测气体或者蒸汽；
(5)通过远程系统打开真空泵将进料管路抽至真空，并用气体冲洗，然后向爆炸测试腔体进每种待测气体，通过高精度压力仪表和电磁阀控制进入每种气体的量，将爆炸测试腔体内配制成目标混合气体的压力和比例；
(6)进行点火试验，记录压力传感器示数变化和火焰测试模块的测试结果判断是否燃爆，直至测试最高不燃爆和最低燃爆待测气体或蒸汽的浓度，即为测试条件下，该气体或蒸汽的爆炸极限。
2.根据权利要求1所述爆炸极限测试方法，其特征在于压力测试模块、温度模块、火焰测试模块、高压蒸汽制备器、真空模块、混合气制备模块、点火模块与、计算机模块相连，计算机模块能够记录压力监测“时间-压力”曲线。
3.根据权利要求1所述爆炸极限测试方法，其特征在于点火头与点火模块相连。
4.根据权利要求1所述爆炸极限测试方法，其特征在于爆炸测试腔体为圆柱体，压力测试模块和点火头分别位于圆柱体的两个圆形表面上。
5.根据权利要求4所述爆炸极限测试方法，其特征在于爆炸测试腔体的两个圆形表面端也均设有温度模块。
6.根据权利要求1所述爆炸极限测试方法，其特征在于爆炸测试腔体侧壁上的温度模块、火焰检测模块相间排布。
7.根据权利要求1所述爆炸极限测试方法，其特征在于进气管线伸入爆炸测试腔体内。
8.根据权利要求1所述爆炸极限测试方法，其特征在于爆炸极限测试仪侧壁上设有三个温度模块、三个火焰检测模块。
9.根据权利要求1所述爆炸极限测试方法，其特征在于在高压蒸汽制备器、真空模块、混合气体制备模块与进气管线相连的管线上均装有压力仪表和电磁阀。
10.根据权利要求1所述爆炸极限测试方法，其特征在于真空模块内包括真空泵，压力测试模块内包括压力表或压力变送器，温度模块内包括热电偶。
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