CN111593925A - 一种安全防爆池 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种安全防爆池，包括池体和盖板，池体用于对压力容器进行充气，盖板可拆卸设于池体的顶部，池体内蓄水，池体为多层结构包括混凝土层和钢板层，混凝土内还设有等间距分布的钢筋柱，钢筋柱上设有刻度线，受爆炸能的推动盖板沿钢筋柱上下移动。本方案能有效的降低压力容器在充气过程中发生爆炸的危害，降低对周围环境及操作人员的影响，同时能提高充气装置对压力容器充气时的安全性，充气过程中起到降温的效果，检测充气时的漏气情况，同时还能用于压力容器爆炸威力的检测，便于检测压力容器发生爆炸时的震动波和冲击波具体情况，便于指导压力容器在不同领域中的广泛应用，如石油开采、石油勘探、天然气勘探、矿石开采等。

Description

一种安全防爆池

技术领域

本发明涉及爆破试验设备，特别是一种安全防爆池。

背景技术

压力容器是一种能够承受压力的密闭容器。压力容器的用途极为广泛，它在工业、民用、军工等许多部门以及科学研究的许多领域都具有重要的地位和作用。其中以在化学工业与石油化学工业中用最多，仅在石油化学工业中应用的压力容器就占全部压力容器总数的50 %左右。压力容器在化工与石油化工领城,主要用于传热、传质、反应等工艺过程，以及贮存、运输有压力的气体或液化气体;在其他工业与民用领域亦有广泛的应用，如空气压缩机。各类专用压缩机及制冷压缩机的辅机(冷却器、缓冲器、油水分离器、贮气罐、蒸发器、液体冷却剂贮罐等)均属压力容器。

特别是储气罐或爆破器，在对其进行充气可燃性其他时的安全性尤为重要，因此，考虑采用水下充气，水下充气池的设计必不可少，专利号为CN107860555A公开了一种用于水下垂直发射试验的试验水池，属于飞行器水下垂直发射试验技术领域。本发明采用蓄水池和试验水池相互调水过滤系统实现水重复使用且能保持水质优良，试验水池作为固定设施，可以按照需要模拟不同装载平台特性，实用范围广；施工时可在干燥环境下进行，便于安全操作。但是该水池没法用于水下充气，同时进行爆破试验时达不到防爆的效果，容易造成池体损坏。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术的上述不足，而提供一种使用方便、安全、易于操作，便于对压力容器进行水下充气提供安全保障，具有检测作用的安全防爆池。

本发明的技术方案是：一种安全防爆池，包括池体和盖板，池体用于对压力容器进行充气，盖板可拆卸设于池体的顶部，池体内蓄水，水面最高位置与池体顶部开口持平，池体为多层结构包括混凝土层和钢板层，混凝土内还设有等间距分布的钢筋柱, 所述钢筋柱上设有刻度线，，受爆炸能的推动盖板沿钢筋柱上下移动。

本方案的优点在于，钢筋柱纵向设置，当管件在防爆池内发生爆炸时，盖板沿钢筋柱上下跳动，根据上跳的高度计算出爆炸威力的大小，盖板重量为设定质量，优选的，根据爆破的需要还可以在盖板上增加重量；当将管件置于池体水下进行充气作业时，能很好的降低充气过程中压力容器发生意外爆炸，对周围环境及其动物造成危害，有效的提高了安全性，同时能够对充气过程中起到漏气检测的作用，进一步的提高了充气的安全性，同时能够起到降温的效果，特别对易燃气体的充气过程起到了突出的防爆作用，杜绝易燃气体与空气接触，降低爆炸的发生。

进一步，所述钢板层位于混凝土中间或混凝土的内侧面，钢筋柱穿出混凝土层，并往外延伸，延伸端上设有螺纹；优选地，混凝土层中还可以添加硬质材料或提高抗拉材料，硬质材料如：废铁块、硬质金属等，抗拉材料如：石棉、钢筋条等材料，同时混凝土层中还可以设置高韧性纤维层，便于提高多层结构的抗暴抗拉能力。

进一步，所述盖板上设有通孔，盖板穿设在钢筋柱上，并采用螺母使盖板固定盖合在池体顶部，对盖板起到限位的作用，防止盖板脱离钢筋柱，避免盖板掉落造成损伤。

进一步，所述池体下端设有卸能池，卸能池对称分布在池体的外侧，并与池体连通；优选地，卸能池与池体连通处设有挡板，挡板通过设于池体上的螺杆上下调节，使挡板能够关闭或打开卸能池与池体的连通，降低爆炸威力对池体的影响，便于提高池体的使用寿命。

进一步，所述多层结构的厚度为0.2-2m，钢筋柱的直径为3.5-34mm；优选地，多层结构的厚度为0.5-1.5m，钢筋柱的直径为5-30mm；更优地，多层结构的厚度为1m，钢筋柱的直径为25mm，钢筋柱的数量可以呈排列分布在多层结构中，便于提高多层结构的结构强度，同时便于盖体与池体紧密结合；另外多层结构还有采用其他。

进一步，所述池体的深度为管件爆炸当量数值的0.1-1倍；优选地，池体的深度为管件爆炸当量数值的0.1-0.8倍；更优地，池体的深度为管件爆炸当量数值的0.5倍，当管件爆炸当量数值为20KgTNT时，池体的深度为10m，便于提高管件充气安全。

进一步，所述池体蓄水量为≥400立方米；优选地，所述池体蓄水量为500-800立方米；更优地，池体的蓄水量为600立方米；便于施工设计，同时能够保证池体的水深。

进一步，所述池体内设有震动波传感器和冲击波检测传感器，便于检测爆炸后冲击波的大小，同时获取冲击波的参数。

进一步，所述震动波传感器分别位于池体底部的四个角上，便于提高对震动波检测的精度，根据检测的需要还可以调整震动波传感器的位置，便于有效和高精度的检测震动波。

进一步，所述钢筋柱上设有刻度线，当对压力容器进行爆炸测试时，能够检测观察到压力容器的保证威力，能够明显的了解到盖合在池体顶部的盖板上升的高度，从而判断爆炸威力的大小。

本发明具有如下特点：

本发明能有效的降低压力容器在充气过程中发生爆炸的危害，降低对周围环境及操作人员的影响，同时能提高充气装置对压力容器充气时的安全性，充气过程中起到降温的效果，检测充气时的漏气情况，同时还能用于压力容器爆炸威力的检测，便于检测压力容器发生爆炸时的震动波和冲击波具体情况，便于指导压力容器在不同领域中的广泛应用，如石油开采、石油勘探、天然气勘探、矿石开采等。

以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。

附图说明

图1-为本发明结构示意图；

图2-为盖板结构示意图；

图3-为卸能池结构示意图；

图4-为另一种盖板结构截面图；

图5-为池体截面图；

1-池体，2-钢筋柱，3-卸能池，4-盖板，5-挡板，6-水泥层，7-加强肋板，8-金属层，9-混凝土，10-钢板层。

具体实施方式

如附图所示：一种安全防爆池，包括池体1和盖板4，池体1用于对压力容器进行充气，盖板4可拆卸设于池体1的顶部，池体1内蓄水，水面最高位置与池体1顶部开口持平，池体1为多层结构包括混凝土9层和钢板层10，混凝土9内还设有等间距分布的钢筋柱2；优选地，钢筋柱2上设有刻度线，用于检测盖体上下移动的高度，从而获取盖体上升的移动数据，从而得出管件爆破能的大小，盖板4上升的高度越高说明管件的爆破能越大。盖板4下端设有加强肋板7，便于提高盖板4的结构强度和抗暴能力。

为提高池体1的抗暴能力，将池体1设于地底下，顶部露出地面1-2m。钢板层10位于混凝土9中间或混凝土9的内侧面，优选地，钢板设于混泥土的内侧面，钢板层10的厚度为0.2-5cm，优选地，钢板层10的厚度为0.5-3cm，更优选地，钢板层10的厚度为1cm，便于提高池体1的抗暴能力及其池体1的结构强度，同时能够降低管件发生爆炸后弹片对池体1内部的损坏，便于提高池体1的使用寿命。钢筋柱2穿出混凝土9层，并往外延伸，延伸端上设有螺纹。

盖板4包括金属层8和水泥层6，金属层8位于下端，金属层8上面为水泥层6，金属层8上便面为凹凸曲面，便于水泥层6与金属层8结合提高盖板4的结构强度，金属层8为硬质金属合金层，盖板4上设有通孔，盖板4通过通孔穿设在钢筋柱2上，并采用螺母使盖板4固定盖合在池体1顶部，当需要对管件的爆破能进行检测时，可以将钢筋柱2上的螺丝去掉或者拧松，盖板4受池体1中管件爆破能的推动，使盖板4能够沿钢筋柱2上下移动，根据盖板4上升的高度来测定爆破能的大小。

池体1下端设有卸能池3，卸能池3对称分布在池体1的外侧，并与池体1连通，卸能孔的设置能降低压力容器发生爆炸时的爆炸威力，当压力容器发生爆炸时，能够使部分能量得到释放，防止爆炸能的聚集降低其爆炸威力，降低安全事故的发生。优选的，卸能池3前端开口处设有挡板5，挡板5采用钢板，当需要对管件爆炸威力进行测定时，将挡板5下放挡住卸能池3的口，便于提高对管件爆炸威力测定精度的提高，挡板5采用钢板制成，不受爆炸威力的影响。

多层结构的厚度为0.2-2m，钢筋柱2的直径为3.5-34mm；优选地，多层结构的厚度为0.5-1.5m，钢筋柱2的直径为10-30mm；更优地，多层结构的厚度为1m，钢筋柱2的直径为25mm。

池体1的深度为管件爆炸当量数值的0.1-1倍，优选地，池体1的深度为管件爆炸当量数值的0.2-0.8倍；更优地，池体1的深度为管件爆炸当量数值的0.5倍，即当管件的爆炸当量为20KgTNT时，池体1的深度为10m；便于提高管件在水下的充气安全和管件爆炸时的测定安全，同时能够降低管件发生爆炸后弹片的炸飞，造成安全事故，另个但对管件进行高压充气时，池体1中的蓄水对管件起到降温的效果，降低管件爆炸的风险，同时能检测到充气过程中，是否存在漏气，便于充气安全的提高。

池体1蓄水量为≥400立方米，优选的，池体1的需水量为500-1000立方米，更优地，池体1的蓄水量为650立方米；池体1中的水量控制在一定量，能够有效的保证管件充气的安全和管件爆炸测试时的安全性，使用时将管件放置在池体1的底部，当管件发生爆炸时，弹片在水中飞动，在水中受水的阻力作用，能够防止弹片飞出水面，或者飞出水面的弹片已经对人体无法造成伤害，便于降低安全事故的发生。

池体1内设有震动波传感器和冲击波检测传感器，震动波传感器位于池体1底部的四个角上，具体根据检测的需要可以进行调整，冲击波检测传感器设于管件的正上方，通过支撑件悬挂在水中，冲击波检测传感器与管件的垂直高度可以根据检测的高度进行调节，便于提高对管件爆炸时冲击波的检测精度，传感器通过数据线与设有池体1往的数据显示器连接，数据显示器用于显示、收集、记录和存储传感器检测到的数值和参数等，同时数据显示器还可以与电脑主机通过无线网络或有线连接，进行数据的传输和检测分析。

爆炸冲击波检测仪L20-P型，用于检测压力容器发生爆炸时，或者对压力容器进行试爆时进行冲击波的检测，从而掌握压力容器的爆炸方式、波形、爆炸能量等信息，便于对压力容器威力的掌握，同时便于对压力容器进行应用领域的定位及其应用。

本发明主要用于压力容器易燃易爆气体的充气，能够有效的防止充气过程中压力容器发生爆炸，弹片飞出，造成安全隐患，同时能够对压力容器起到充气时降温的效果，检测充气过程中是否存在漏气隐患，同时能够用于检测压力容器发生爆炸时所释放的能量，以及爆炸时产生的震动波和冲击波，便于压力容器的在不同领域的应用，如石油勘探、开采、矿山开采等领域。

以上详细描述了本发明的优选实施方案，但显然本发明并不仅限于上述实施方案。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等效变型，这些等效变型均属于本发明的保护范围。另外，需要说明的是，在上述的具体实施方案中所描述的各个技术特征可以另行独立进行组合，只要其在本发明的技术构思范围内即可。

Claims (9)

1.一种安全防爆池，包括池体和盖板，池体用于对压力容器进行充气，盖板可拆卸设于池体的顶部，池体内蓄水，水面最高位置与池体顶部开口持平，池体为多层结构包括混凝土层和钢板层，混凝土内还设有等间距分布的钢筋柱, 其特征在于：所述钢筋柱上设有刻度线，受爆炸能的推动盖板沿钢筋柱上下移动。

2.根据权利要求1所述的安全防爆池，其特征在于：所述钢板层位于混凝土中间或混凝土的内侧面，钢筋柱穿出混凝土层，并往外延伸，延伸端上设有螺纹。

3.根据权利要求1所述的安全防爆池，其特征在于：所述盖板上设有通孔，盖板穿设在钢筋柱上，并采用螺母使盖板固定盖合在池体顶部。

4.根据权利要求1所述的安全防爆池，其特征在于：所述池体下端设有卸能池，卸能池对称分布在池体的外 侧，并与池体连通。

5.根据权利要求1所述的安全防爆池，其特征在于：所述多层结构的厚度为0.2-2m，钢筋柱的直径为3.5-34mm。

6.根据权利要求1所述的安全防爆池，其特征在于：所述池体的深度为管件爆炸当量数值的0.1-1倍。

7.根据权利要求6所述的安全防爆池，其特征在于：所述池体蓄水量为≥400立方米。

8.根据权利要求7所述的安全防爆池，其特征在于：所述池体内设有震动波传感器和冲击波检测传感器。

9.根据权利要求8所述的安全防爆池，其特征在于：所述震动波传感器分别位于池体底部的四个角上。

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