CN110947126A - 一种用于可燃气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于可燃气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统，包括火焰探测器、泄爆装置、抑爆装置、阻爆装置和控制系统，火焰探测器、泄爆装置、抑爆装置和阻爆装置沿管道内爆炸传播方向依次布置，控制系统分别与火焰探测器、泄爆装置、抑爆装置和阻爆装置连接。实现在阻断管道的同时及时喷洒抑爆剂使爆炸火焰熄灭并通过泄爆装置泄压，最大程度地减弱了爆炸冲击波，效果可靠，形成多重防护措施，提高安全性。

Description

一种用于可燃气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统

技术领域

本发明涉及可燃物料管道安全工程技术领域，具体涉及一种用于可燃气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统。

背景技术

在燃气及可燃性粉尘的输送过程中，因由于静电或其他原因产生点火源而发生爆燃，进而发生爆炸或爆轰，导致管道爆裂，造成严重事故的案例时有发生。可燃性气体、粉尘在管道系统的输送过程中，极易达到其爆炸浓度范围，管道内一旦产生机械火花、电火花等点火源，便会发生爆燃、爆炸或爆轰事故。

目前国内外对可燃性气体、粉尘的管道输送系统研究的领域主要集中在对可燃性介质的感温、感光或感烟联锁,进而关闭阀门,或是采取防火阀等措施,以及管道的抑爆、隔离或泄爆措施。这些措施在未能瞬间协同作用的情况下均不能很好地阻止爆燃或爆炸冲击波的传播，或是无法有效阻止爆燃或爆炸冲击波的破坏,进而发生事故。发生爆炸事故时,爆燃或爆炸冲击波均是沿管道传播至厂房或车间,进而造成二次爆炸发生人员伤亡或财产损失事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种用于可燃气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统，实现在阻断管道的同时及时喷洒抑爆剂使爆炸火焰熄灭并通过泄爆装置泄压，最大程度地减弱了爆炸冲击波，效果可靠，形成多重防护措施，提高安全性。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种用于可燃气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统，包括火焰探测器、泄爆装置、抑爆装置、阻爆装置和控制系统，火焰探测器、泄爆装置、抑爆装置和阻爆装置沿管道内爆炸传播方向依次布置，控制系统分别与火焰探测器、泄爆装置、抑爆装置和阻爆装置连接。

按照上述技术方案，火焰探测器和抑爆装置均通过螺纹与管道连接，并与管道内部联通，泄爆装置和阻爆装置通过法兰与管道连接。

按照上述技术方案，控制系统包括泄爆控制器、抑爆控制器、阻爆控制器和总控制器，总控制器分别与泄爆控制器、抑爆控制器和阻爆控制器连接，火焰探测器与抑爆控制器连接。

按照上述技术方案，火焰探测器通过管道外接的导线与抑爆控制器相连。

按照上述技术方案，泄爆装置的泄爆板上方设有行程开关，行程开关与泄爆控制器连接。

按照上述技术方案，泄爆装置包括一段三通管，三通管的左右两端管口分别与管道连接，三通管的上端管口设置为泄爆口，泄爆口内由下至上依次设有泄爆片和顶盖，顶盖通过弹簧与三通管连接，行程开关设置于顶盖上方，顶盖作为泄爆板。

按照上述技术方案，抑爆装置包括一段三通管、抑爆瓶及快速开启装置，三通管的左右两端管口与管道连接，抑爆瓶及快速开启装置均安装于三通管的上端管口，抑爆控制器通过快速开启装置与抑爆瓶连接。

按照上述技术方案，抑爆瓶的喷口设置于管道中心线上，抑爆瓶的喷口朝向爆炸火焰源头。

按照上述技术方案，抑爆瓶的喷口上设置有多个小孔。

按照上述技术方案，当没有爆炸冲击波时，火焰探测器探测不到爆炸信号，行程开关也未受到冲击，泄爆装置、抑爆装置、阻爆装置处于静止状态；

当爆炸冲击波较小，未能将泄爆装置的泄爆板击穿时，火焰探测器开始动作将爆炸信号传递至抑爆控制器，抑爆控制器控制抑爆装置开始向管道内部喷洒抑爆剂；同时，抑爆控制器将爆炸信号通过总控制器传递至阻爆控制器，启动阻爆装置阻断管道，反向压力波致使管道前段压力突增，达到泄爆压力，泄爆装置开始泄爆；

当爆炸冲击波较大，能将泄爆装置的泄爆板击穿时，行程开关被触发将爆炸信号通过泄爆控制器传递至总控制器，总控制器再将爆炸信号传递至阻爆控制器和抑爆控制器，执行阻断管道和向管道内喷洒抑爆剂的动作；同时火焰探测器也将爆炸信号直接传递至抑爆控制器，控制抑爆装置向管道内喷洒抑爆剂。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的有益效果是阻爆泄爆联动系统接收到爆炸信号后能毫秒级单位内启动泄爆装置、抑爆装置及阻爆装置，在阻断管道的同时及时喷洒抑爆剂使爆炸火焰熄灭并通过泄爆装置泄压，最大程度地减弱了爆炸冲击波，效果可靠，实现多重防护措施，提高安全性。

2、在阻爆泄爆联动系统内巧妙地设置行程开关，实现了使爆炸信号及时传递至泄爆控制器、抑爆控制器及阻爆控制器的双重保障，降低了阻爆泄爆联动系统误报、漏报的概率。同时，泄爆、抑爆和阻爆三个装置都是独立结构便于拆卸、发生故障时也能及时更换相应零件。综上所述，该系统在用于可燃性气体及粉尘系统管道的阻爆泄爆联动系统普及上具有广泛的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例中用于可燃气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统的结构示意图；

图2a是本发明实施例中启动前的泄爆装置的结构示意图；

图2b是本发明实施例中启动后的泄爆装置的结构示意图；

图3a是本发明实施例中启动前的抑爆装置的结构示意图；

图3b是本发明实施例中启动后的抑爆装置的结构示意图；

图4a是本发明实施例中启动前的阻爆装置的结构示意图；

图4b是本发明实施例中启动后的阻爆装置的结构示意图；

图中，1-火焰探测器，2-行程开关，3-泄爆装置，4-泄爆控制器，5-总控制器，6-抑爆控制器，7-抑爆装置，8-阻爆装置，9-阻爆控制器，10-泄爆片，11-抑爆瓶，12-喷口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1～图4所示，本发明提供的一个实施例中的用于可燃气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统，包括火焰探测器1、泄爆装置3、抑爆装置7、阻爆装置8和控制系统，火焰探测器1、泄爆装置3、抑爆装置7和阻爆装置8沿管道内爆炸传播方向依次布置，控制系统分别与火焰探测器1、泄爆装置3、抑爆装置7和阻爆装置8连接。

进一步地，火焰探测器1和抑爆装置7均通过螺纹与管道连接，并与管道内部联通，泄爆装置3和阻爆装置8通过阀体法兰与管道连接。

进一步地，控制系统包括泄爆控制器4、抑爆控制器6、阻爆控制器9和总控制器5，总控制器5分别与泄爆控制器4、抑爆控制器6和阻爆控制器9连接，火焰探测器1与抑爆控制器6连接。

进一步地，火焰探测器1通过管道外接的导线与抑爆控制器6相连。

进一步地，泄爆装置3的泄爆板上方设有行程开关2，行程开关2与泄爆控制器4连接。

进一步地，如图2a和图2b所示，泄爆装置3包括一段三通管，三通管的左右两端管口分别与管道连接，三通管的上端管口设置为泄爆口，泄爆口内由下至上依次设有泄爆片10和顶盖，顶盖通过弹簧与三通管连接，行程开关2设置于顶盖上方，顶盖作为泄爆板。

进一步地，顶盖为金属顶盖。

进一步地，泄爆装置3其主体为一段三通管和一个行程开关2，三通管左右两端与管道相连接，位于上部的管口设置为泄爆口，行程开关2设置在泄爆口上部，泄爆口处依次设置有泄爆片10、金属顶盖，顶盖与三通管通过弹簧相连接，在爆炸冲击波作用下，泄爆片10破裂，弹簧被拉伸，金属顶盖垂直向上运动触发行程开关2。行程开关2可将泄爆板的物理形变转化为爆炸电信号通过导线传递至泄爆控制器4及总控制器5。

进一步地，如图3a和图3b所示，抑爆装置7包括一段三通管、抑爆瓶11及快速开启装置，三通管的左右两端管口与管道连接，抑爆瓶11及快速开启装置均安装于三通管的上端管口，抑爆控制器6通过快速开启装置与抑爆瓶11连接；抑爆瓶11及快速开启装置均安装于三通管的上端管口便于装置的拆卸与更换，抑爆控制器6通过快速开启装置控制抑爆瓶11的快速开启。

进一步地，抑爆瓶11内装有抑爆剂。

进一步地，抑爆瓶11的喷口12设置于管道中心线上，抑爆瓶11的喷口12朝向爆炸火焰源头。

进一步地，抑爆瓶11的喷口12上设置有多个圆形小孔；通过小孔可将抑爆瓶11内的抑爆剂喷洒均匀。

进一步地，当没有爆炸冲击波时，火焰探测器1探测不到爆炸信号，行程开关2也未受到冲击，泄爆装置3、抑爆装置7、阻爆装置8处于静止状态；

当爆炸冲击波较小，未能将泄爆装置3的泄爆板击穿时，火焰探测器1开始动作将爆炸信号传递至抑爆控制器6，抑爆控制器6控制抑爆装置7开始向管道内部喷洒抑爆剂；同时，抑爆控制器6将爆炸信号通过总控制器5传递至阻爆控制器9，启动阻爆装置8阻断管道，反向压力波致使管道前段压力突增，达到泄爆压力，泄爆装置3开始泄爆，泄爆装置3的顶盖即为泄爆板；

当爆炸冲击波较大，能将泄爆装置3的泄爆板击穿时，行程开关2被触发将爆炸信号通过泄爆控制器4传递至总控制器5，总控制器5再将爆炸信号传递至阻爆控制器9和抑爆控制器6，执行阻断管道和向管道内喷洒抑爆剂的动作；同时火焰探测器1也将爆炸信号直接传递至抑爆控制器6，控制抑爆装置7向管道内喷洒抑爆剂。

通过以上方式爆炸冲击波在所述的阻爆泄爆联动系统的内部，由于管道的阻隔、化学抑爆剂的抑爆作用，以及爆炸压力的泄放而消失。

本发明的一个实施例中，一种用于可燃性气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统，用于管道的阻火阻爆。包括：火焰探测器1、泄爆装置3、抑爆装置7、阻爆装置8及行程开关2等相关配件。所述的火焰探测器1、抑爆装置7通过管道上的螺纹孔与管道内部连接；所述的泄爆装置3和阻爆装置8通过阀体法兰、连接管法兰与连接管固定连接；所述的火焰探测器1与抑爆装置控制器6连接；所述的行程开关2设置于泄爆装置3泄爆口附近；所述的泄爆装置3、泄爆控制器4、抑爆装置7、抑爆控制器6、阻爆装置8、阻爆控制器9及总控制器5通过导线相连，互相传递爆炸信号。

泄爆装置3、抑爆装置7、阻爆装置8从爆炸源头方向依次布置。

火焰探测器1通过管道外接的导线与抑爆控制器6相连。

行程开关2设置在泄爆装置3的泄爆口处，行程开关2可将泄爆板的物理形变转化为电信号通过导线传递至泄爆控制器4及总控制器5。

抑爆装置7的喷管位于管道中心线上，喷口12朝向爆炸火焰源头，喷口12上设置有多个圆形小孔。

阻爆装置8内的阻爆阀门直径与管道内径相同，阻爆装置8的结构如图4a和图4b所示。

优选地，工作过程为：

(1)当没有爆炸冲击波时，所述的火焰探测器1探测不到爆炸信号，行程开关2也未受到冲击，所述的泄爆装置3、抑爆装置7、阻爆装置8处于静止状态。

(2)当爆炸冲击波较小，未能将泄爆装置3泄爆板击穿时，火焰探测器1开始动作将爆炸信号传递至抑爆控制器6，抑爆控制器6控制抑爆装置7开始向管道内部喷洒抑爆剂；同时，抑爆控制器6将爆炸信号通过监控主机5传递至阻爆控制器9，启动阻爆装置8阻断管道，反向压力波致使管道前段压力突增，达到泄爆压力，泄爆装置3开始泄爆。

(3)当爆炸冲击波较大，能将泄爆装置3泄爆板击穿时，行程开关2被触发将爆炸信号传递至监控主机5，监控主机5再将爆炸信号传递至阻爆控制器9和抑爆控制器6，执行阻断管道和向管道内喷洒抑爆剂的动作；同时火焰探测器2也可将爆炸信号直接传递至抑爆控制器6，控制抑爆装置7向管道内喷洒抑爆剂。

(4)爆炸冲击波在所述的阻爆泄爆联动系统的内部，由于管道的阻隔、化学抑爆剂的抑爆作用，以及爆炸压力的泄放而消失。

以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于可燃气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统，其特征在于，包括火焰探测器、泄爆装置、抑爆装置、阻爆装置和控制系统，火焰探测器、泄爆装置、抑爆装置和阻爆装置沿管道内爆炸传播方向依次布置，控制系统分别与火焰探测器、泄爆装置、抑爆装置和阻爆装置连接。

2.根据权利要求1所述的用于可燃气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统，其特征在于，火焰探测器和抑爆装置均通过螺纹与管道连接，泄爆装置和阻爆装置通过法兰与管道连接。

3.根据权利要求1所述的用于可燃气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统，其特征在于，控制系统包括泄爆控制器、抑爆控制器、阻爆控制器和总控制器，总控制器分别与泄爆控制器、抑爆控制器和阻爆控制器连接，火焰探测器与抑爆控制器连接。

4.根据权利要求3所述的用于可燃气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统，其特征在于，火焰探测器通过管道外接的导线与抑爆控制器相连。

5.根据权利要求3所述的用于可燃气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统，其特征在于，泄爆装置的泄爆板上方设有行程开关，行程开关与泄爆控制器连接。

6.根据权利要求5所述的用于可燃气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统，其特征在于，泄爆装置包括一段三通管，三通管的左右两端管口分别与管道连接，三通管的上端管口设置为泄爆口，泄爆口内由下至上依次设有泄爆片和顶盖，顶盖通过弹簧与三通管连接，行程开关设置于顶盖上方，顶盖作为泄爆板。

7.根据权利要求3所述的用于可燃气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统，其特征在于，抑爆装置包括一段三通管、抑爆瓶及快速开启装置，三通管的左右两端管口与管道连接，抑爆瓶及快速开启装置均安装于三通管的上端管口，抑爆控制器通过快速开启装置与抑爆瓶连接。

8.根据权利要求7所述的用于可燃气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统，其特征在于，抑爆瓶的喷口设置于管道中心线上，抑爆瓶的喷口朝向爆炸火焰源头。

9.根据权利要求7所述的用于可燃气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统，其特征在于，抑爆瓶的喷口上设置有多个小孔。

10.根据权利要求5所述的用于可燃气体及粉尘输送管道的阻爆泄爆联动系统，其特征在于，当没有爆炸冲击波时，火焰探测器探测不到爆炸信号，行程开关也未受到冲击，泄爆装置、抑爆装置、阻爆装置处于静止状态；

当爆炸冲击波较小，未能将泄爆装置的泄爆板击穿时，火焰探测器开始动作将爆炸信号传递至抑爆控制器，抑爆控制器控制抑爆装置开始向管道内部喷洒抑爆剂；同时，抑爆控制器将爆炸信号通过总控制器传递至阻爆控制器，启动阻爆装置阻断管道，反向压力波致使管道前段压力突增，达到泄爆压力，泄爆装置开始泄爆；

当爆炸冲击波较大，能将泄爆装置的泄爆板击穿时，行程开关被触发将爆炸信号通过泄爆控制器传递至总控制器，总控制器再将爆炸信号传递至阻爆控制器和抑爆控制器，执行阻断管道和向管道内喷洒抑爆剂的动作；同时火焰探测器也将爆炸信号直接传递至抑爆控制器，控制抑爆装置向管道内喷洒抑爆剂。

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