CN115624700A - 一种爆炸灾害抑制装置、测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种爆炸灾害抑制装置、测试系统及方法，涉及工业爆炸灾害防治技术领域，以解决现有的泄放装置比较笨重且不能有效的阻止火焰传播的问题。该装置包括抑制壳体、泄爆片及障碍物组件，抑制壳体内形成有用于安装障碍物组件的容置腔，且抑制壳体上设置有与容置腔相连通的进口与出口，抑制壳体的进口与管道相连，泄爆片设在抑制壳体的进口处，出口处设置有固定障碍物组件的压板；障碍物组件包括支架金属杆组件、金属网阻火部以及阻火填充物，支架金属杆组件的一端连接在压板上，沿支架金属杆组件轴线方向间隔设有至少两个金属网阻火部部且金属网阻火部能沿支架金属杆组件的轴线方向产生移动，相邻的两个金属网阻火部之间设置有阻火填充物。

Description

一种爆炸灾害抑制装置、测试系统及方法

技术领域

本发明涉及工业爆炸灾害防治技术领域，尤其是涉及一种爆炸灾害抑制装置、测试系统及方法。

背景技术

易燃易爆介质爆炸是工业生产以及人们生活过程中最为常见的灾害事故之一，其中可燃气体、可燃粉尘爆炸以及粉气混合物爆炸通常是造成重特大事故的主要危险介质。例如在煤矿井下发生的瓦斯和煤尘的两相混合爆炸，聚烯烃材料生产、制备、储运过程中发生的以聚烯烃粉尘为主并伴有乙烯、丙烯、氢气等可燃气体的两相介质爆炸。研究表明，多项体系具有明显高于单相气体和粉尘的爆炸危害性。鉴于可燃气体和粉尘两相体系的爆炸特性以及由其引发的爆炸事故对工业生产造成的威胁，因此有必要对两相体系爆炸特性以及相应的爆炸防护措施进行深入研究。

目前多采用无焰泄放装置作为主要的爆炸防护措施，来抑制爆炸带来的灾害。无焰泄放装置主要用于粮食、冶金、化工、电力、制药、机械加工等行业，具体应用在旋风分离器、除尘器、粉尘收集器、滤筒过滤器、气力输送等设备相连的管路上。

现有技术中的无焰泄放装置主要是针对粉尘爆炸，装置通过其一侧的法兰连接在设备上，其内部的灭火模块主要是由钢板压制而成的波纹板组成。

这种无焰泄放装置有以下缺点：泄放流通率一般只能达到30％左右，不能有效抑制容器内部压力增长和阻止火焰的传播，在不改变管道有效流通面积的情况下，需要把无焰泄放装置的通径加大3倍以上；由于波纹板是由钢板压制而成，重量比较重，增加了无焰泄放装置整体的重量，安装在管道上时，需要采用大直径螺栓来承受剪切应力；另外，泄爆阻火元件为多层波纹板压制而成，不能针对不同种类可燃介质的爆炸强度自动调整爆炸抑制效果，使用场所受限。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种爆炸灾害抑制装置、测试系统及方法，以解决现有技术中泄放装置比较笨重且不能有效的阻止火焰传播的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种爆炸灾害抑制装置，包括抑制壳体、泄爆片以及障碍物组件，所述抑制壳体内形成有用于安装所述障碍物组件的容置腔，且所述抑制壳体上设置有与所述容置腔相连通的进口与出口，所述抑制壳体的进口与管道相连接，所述泄爆片设置在所述抑制壳体的进口处，所述抑制壳体的出口处设置有固定所述障碍物组件的压板；

所述障碍物组件包括支架金属杆组件、金属网阻火部以及阻火填充物，所述支架金属杆组件的一端连接在所述压板上，沿所述支架金属杆组件的轴线方向间隔设置有至少两个所述金属网阻火部部且所述金属网阻火部能沿所述支架金属杆组件的轴线方向产生移动，相邻的两个所述金属网阻火部之间设置有阻火填充物，所述阻火填充物由柔性材质制成。

作为本发明的进一步改进，所述抑制壳体的进口处设置有底法兰板，所述泄爆片连接在所述底法兰板上，所述泄爆片与所述底法兰板之间设置有密封垫片，所述抑制壳体的出口处设置有出口法兰板，所述出口法兰板上连接有固定所述金属杆组件的压板。

作为本发明的进一步改进，所述金属杆组件包括安装部和支架金属杆，所述支架金属杆的一端通过所述安装部与所述压板形成可拆卸连接，沿所述抑制壳体的进口至出口的方向依次设置有第一金属网阻火部、第二金属网阻火部和第三金属网阻火部，所述第一金属网阻火部上靠近所述泄爆片的一侧设置有第一限位部，所述第一限位部套设在所述支架金属杆上以阻止所述第一金属网阻火部向靠近所述进口的方向移动，所述第三金属网阻火部上靠近所述压板的一侧设置有第二限位部，所述第二限位部套设在所述支架金属杆上以阻止所述第三金属网阻火部向靠近所述出口的方向移动。

作为本发明的进一步改进，所述第一金属网阻火部与所述第二金属网阻火部之间的所述支架金属杆的外围、以及所述第二金属网阻火部与所述第三金属网阻火部之间的所述支架金属杆的外围均套设有弹性元件。

一种应用于多相介质爆炸灾害抑制效果的测试系统，包括爆炸组件、配气组件、点火组件、采集组件、抽真空组件和所述的爆炸灾害抑制装置，其中：

所述爆炸组件包括底座和安装于所述底座上方的爆炸壳体，所述爆炸壳体与所述抑制壳体相连接且所述抑制壳体位于所述爆炸壳体的上方，所述爆炸壳体内部形成有爆炸腔，所述爆炸腔内设置有介质扩散器，所述介质扩散器能承载介质且能在外界气流的作用下形成粉尘云；所述采集组件安装在所述爆炸组件上，用于检测所述爆炸腔和所述容置腔内部的温度及压力；

所述配气组件通过配气管路与所述爆炸壳体相连接，用于为所述爆炸腔内部的介质爆炸提供所需的气源；

所述抽真空组件与所述爆炸壳体相连接，用于对所述爆炸腔内部进行抽真空；

所述点火组件安装于所述爆炸组件上，用于点燃所述爆炸腔内的可燃介质。

作为本发明的进一步改进，所述爆炸壳体和所述抑制壳体均为石英玻璃管道，且两者之间形成可拆卸连接，所述抑制壳体沿其轴线方向的长度大于所述爆炸壳体沿其轴线方向的长度。

作为本发明的进一步改进，所述采集组件包括温度传感器、压力传感器和数据采集装置，所述温度传感器和所述压力传感器成对设置，所述温度传感器和所述压力传感器均匀布置在所述爆炸组件的两侧，且所述温度传感器和所述压力传感器均与所述数据采集装置相连接；

所述点火组件包括两根点火电极，所述爆炸壳体的周侧壁上开设有至少两组点火电极预留孔，每组点火电极预留孔的数量为两个且两个所述点火电极预留孔相对布置在所述爆炸壳体轴线的两侧，所述点火电极与对应的所述点火电极预留孔之间通过连接结构形成可拆卸连接且两根所述点火电极之间能通过所述连接结构调整两根所述点火电极之间的距离；

作为本发明的进一步改进，所述配气组件包括压缩空气瓶、第一压缩可燃气瓶、第二压缩可燃气瓶，所述压缩空气瓶通过压缩空气管路与气路连接，所述第一压缩可燃气瓶通过第一压缩可燃气管路与气路连接，所述气路与所述爆炸腔相连通，所述第二压缩可燃气瓶通过第二压缩可燃气管路与所述爆炸腔相连通；

所述抽真空组件包括抽真空结构和第一抽真空管路，所述抽真空结构通过所述第一抽真空管路与所述气路相连通；所述第二压缩可燃气管路上设置有储气罐，所述储气罐通过第二抽真空管路连接真空泵，所述压缩空气管路通过连接管路与所述第二压缩可燃气管路相连通，所述压缩空气瓶中的气体能通过所述压缩空气管路、所述连接管路和所述第二压缩可燃气管路流向所述储气罐内。

作为本发明的进一步改进，所述压缩空气管路、所述第一压缩可燃气管路、所述连接管路、所述第一抽真空管路、所述第二抽真空管路、所述第二压缩可燃气瓶与所述连接管路之间的所述第二压缩可燃气管路、所述储气罐与所述爆炸腔之间的所述第二压缩可燃气管路上均设置有电磁阀，所述气路上设置有第一阻火器，所述储气罐与所述爆炸腔之间的所述第二压缩可燃气管路上设置有第二阻火器。

一种应用于多相介质爆炸灾害抑制效果的测试方法，使用所述的测试系统进行测试，包括如下步骤：

装粉：称取若干质量的可燃性粉体，将爆炸壳体和抑制壳体从底座上取下，将待测粉体均匀分布于介质扩散器顶部；

安装爆炸组件：通过底板法兰将爆炸壳体和抑制壳体连接，将泄爆片安装在爆炸壳体和抑制壳体的连接处，同时将爆炸壳体底部固定在底座上；

安装障碍物组件：将金属网阻火部按照预先设计的距离固定在支架金属杆组件相应的位置，然后将障碍物组件的顶部固定在抑制壳体内，同时将填充物布置在金属网阻火部之间；

安装点火组件：将点火组件安装在爆炸组件上，调整点火电极间距，使其满足测试要求；

安装采集组件：将采集组件安装在爆炸组件的两侧；

配置预混气云：对储气罐和爆炸壳体内部进行抽真空操作，使储气罐和爆炸壳体内部形成特定的负压，通过控制系统控制配气组件中的压缩空气瓶、压缩可燃气瓶的配套电磁阀开启并向储气罐和爆炸壳体内部配气，使可燃气体达到预定浓度；

启动测试：通过控制系统控制储气罐内空气以设定的喷尘压力释放，并将介质扩散器上的待测粉体扬起，在爆炸组件内形成粉尘云；通过控制系统控制点火电极以设定的点火延迟时间和点火能量值释放电能，产生电火花将粉尘云点燃，诱发粉尘混合物爆炸；

记录数据与分析：通过爆炸组件观察金属网阻火部对爆炸火焰形态的影响，并通过采集组件对爆炸组件内的爆炸数据进行采集。

本发明提供的爆炸灾害抑制装置，通过采用金属网作为阻火材料，提高了流通率，降低了阻火层的重量，同时降低了成本，对爆炸具有良好的抑制效果；并且增加了阻火填充物的设置，能够有效的捕集粉尘等介质，减少火焰的传播，同时有利于泄压。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的测试系统的结构示意图；

图2是本发明提供的爆炸灾害抑制装置的结构示意图；

图3是本发明提供的对多相介质爆炸灾害抑制效果的测试方法的流程图。

附图标记：1、压缩空气瓶；2、第一压缩可燃气瓶；3、电磁阀；4、抽真空结构；5、储气罐；6、阻火器；7、爆炸壳体；8、抑制壳体；9、温度传感器；10、压力传感器；11、泄爆片；12、金属法兰；13、点火组件；14、介质扩散器；15、底座；16、点火电极预留孔；17、第二压缩可燃气瓶；18、真空泵；19、障碍物组件；191、金属网阻火部；192、支架金属杆；193、安装部；194、弹性元件；195、阻火填充物；20、数据采集装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1和图2，本发明提供了一种爆炸灾害抑制装置，包括抑制壳体8、泄爆片11以及障碍物组件19，抑制壳体8内形成有用于安装障碍物组件19的容置腔，且抑制壳体8上设置有与容置腔相连通的进口与出口，抑制壳体8的进口与管道相连接，泄爆片11设置在抑制壳体8的进口处，抑制壳体8的出口处设置有固定障碍物组件19的压板；障碍物组件19包括支架金属杆组件、金属网阻火部191以及阻火填充物195，支架金属杆组件的一端连接在压板上，沿支架金属杆组件的轴线方向间隔设置有至少两个金属网阻火部191部且金属网阻火部191能沿支架金属杆组件的轴线方向产生移动，相邻的两个金属网阻火部191之间设置有阻火填充物195，阻火填充物195由柔性材质制成，比如阻燃聚酯纤维制成的絮状填充物。

抑制壳体8的进口处设置有底法兰板12，泄爆片11连接在底法兰板12上，泄爆片11与底法兰板之间设置有密封垫片，抑制壳体8的出口处设置有出口法兰板，出口法兰板上连接有固定金属杆组件的压板。金属杆组件包括安装部和支架金属杆，支架金属杆的一端通过安装部与压板形成可拆卸连接，沿抑制壳体8的进口至出口的方向依次设置有第一金属网阻火部191、第二金属网阻火部191和第三金属网阻火部191，第一金属网阻火部191上靠近泄爆片11的一侧设置有第一限位部，第一限位部套设在支架金属杆上以阻止第一金属网阻火部191向靠近进口的方向移动，第三金属网阻火部191上靠近压板的一侧设置有第二限位部，第二限位部套设在支架金属杆上以阻止第三金属网阻火部191向靠近出口的方向移动。

第一金属网阻火部191与第二金属网阻火部191之间的支架金属杆的外围、以及第二金属网阻火部191与第三金属网阻火部191之间的支架金属杆的外围均套设有弹性元件194。弹性元件194采用螺旋弹簧，可根据爆炸强度大小凭借弹性元件194自动进行调整金属网阻火部191的位置。

通过采用金属网作为阻火材料，提高了流通率，降低了阻火层的重量，同时降低了成本，对爆炸具有良好的抑制效果；并且增加了阻火填充物195的设置，能够有效的捕集粉尘等介质，减少火焰的传播，同时有利于泄压。同时也可以实现不同危险物质爆炸时自动调整金属网阻火部的位置，满足不同爆炸灾害的抑制需求。

另外，本发明还提供了一种应用于多相介质爆炸灾害抑制效果的测试系统包括爆炸组件、配气组件、点火组件13、采集组件、抽真空组件和上述的爆炸灾害抑制装置。

其中，爆炸组件包括底座15、爆炸壳体7和抑制壳体8，爆炸壳体7可拆卸的安装在底座15的上方，爆炸壳体7与抑制壳体8相连接且抑制壳体8位于爆炸壳体7的上方，爆炸壳体7内部形成有爆炸腔，爆炸腔内设置有介质扩散器14，介质扩散器14能承载粉尘且能在外界气流的作用下形成粉尘云，抑制壳体8内形成有用于安装障碍物组件19的容置腔。

本实施例中的爆炸壳体7和抑制壳体8均为石英玻璃管道，石英玻璃管道透明，便于观察内部爆炸火焰的传播。并且，抑制壳体8沿其轴线方向的长度大于爆炸壳体7沿其轴线方向的长度，本实施例中的抑制壳体8沿其轴线方向的长度为0.8m，爆炸壳体7沿其轴线方向的长度为0.4m，爆炸壳体7与抑制壳体8之间形成可拆卸连接，具体的可以采用底板法兰12连接，拆装方便。

采集组件安装在爆炸组件上，用于检测爆炸腔和容置腔内部的温度及压力。具体的，本实施例中的采集组件包括温度传感器9、压力传感器10和数据采集装置20，温度传感器9和压力传感器10成对设置，温度传感器9和压力传感器10均匀布置在爆炸组件的两侧，且温度传感器9和压力传感器10均与数据采集装置20相连接。传感器可对爆炸火焰的温度进行实时监测并将接收到的信号转变成电信号输入到数据采集装置20。需要说明的是，本实施例中的数据采集装置20采用的是成都科大胜英科技有限公司生产的型号为CR6300的动态信号采集仪。

配气组件通过配气管路与爆炸壳体7相连接，用于为爆炸腔内部的介质爆炸提供所需的气源；具体的，本实施例中的配气组件包括压缩空气瓶1、第一压缩可燃气瓶2、第二压缩可燃气瓶17，压缩空气瓶1通过压缩空气管路与气路连接，第一压缩可燃气瓶2通过第一压缩可燃气管路与气路连接，气路与爆炸腔相连通，第二压缩可燃气瓶17通过第二压缩可燃气管路与爆炸腔相连通。压缩空气瓶1，可提供压缩空气，用于为粉尘扬起提供动力或为气体爆炸和粉气混合物爆炸提供气源。第一压缩可燃气瓶2和第二压缩可燃气瓶17，可为气体爆炸和粉气混物爆炸提供所需的可燃气体。

抽真空组件与爆炸壳体7相连接，用于对爆炸腔内部进行抽真空；抽真空组件包括抽真空结构4(指的泵结构)和第一抽真空管路，抽真空结构4通过第一抽真空管路与气路相连通，用于预先对爆炸腔内部进行抽真空操作，使其内部形成特定负压。

第二压缩可燃气管路上设置有储气罐5，粉尘爆炸实验时用于储存压缩空气为扬尘提供动力，或气体爆炸或粉气混合物爆炸时用于配置特定浓度的爆炸性预混气体。

储气罐5通过第二抽真空管路连接真空泵18，压缩空气管路通过连接管路与第二压缩可燃气管路相连通，压缩空气瓶1中的气体能通过压缩空气管路、连接管路和第二压缩可燃气管路流向储气罐5内。压缩空气管路、第一压缩可燃气管路、连接管路、第一抽真空管路、第二抽真空管路、第二压缩可燃气瓶17与连接管路之间的第二压缩可燃气管路、储气罐5与爆炸腔之间的第二压缩可燃气管路上均设置有电磁阀3，用于控制气体流动。气路上设置有第一阻火器6，储气罐5与爆炸腔之间的第二压缩可燃气管路上设置有第二阻火器6。

第一阻火器6和第二阻火器6的设置，用于防止管道内的爆炸火焰通过介质扩散器14回传至其他组件，造成组件损坏。

点火组件13安装于爆炸组件上，更具体的说是安装在爆炸壳体7上，用于点燃爆炸腔内的可燃介质。点火组件13包括左右两根点火电极，爆炸壳体7的周侧壁上开设有至少两组点火电极预留孔16，每组点火电极预留孔16的数量为两个且两个点火电极预留孔16相对布置在爆炸壳体7轴线的两侧，点火电极与对应的点火电极预留孔16之间通过连接结构形成可拆卸连接且两根点火电极之间能通过连接结构调整两根点火电极之间的距离；需要说明的是，这里的连接结构为螺纹结构，点火电极与对应的点火电极预留孔16通过螺纹连接，点火电极为不锈钢材质，尖端呈现半球状，点火电极可以沿水平方向调节，进而控制两个电极之间的缝隙。

金属丝网结构因其简单、廉价、易制、对爆炸具有良好的抑制效果，逐渐被用于控制爆炸灾害传播。因此，本实施例中的障碍物组件19包括金属网阻火部191，金属网阻火部191指的就是金属丝网，用于实现测试金属网对爆炸腔内的爆炸介质的抑制性能。

具体的，本实施例中的障碍物组件19还包括安装部193和支架金属杆192，支架金属杆192的顶部设置有安装部193，安装部193为一金属环，与支架金属杆192固定，通过金属法兰固定在石英玻璃管(抑制壳体8)内。沿支架金属杆192的轴线方向间隔设置有多个金属网阻火部191且金属网阻火部191与支架金属杆192之间形成可拆卸连接。

底座15内安装有控制系统，本实施例中的点火电机、采集组件、抽真孔结构、真空泵18和各个管路上的电磁阀3均与控制系统连接，便于控制操作。

借助本发明提供的测试系统，可开展金属丝网对粉尘、气体等单相介质或多相介质爆炸抑制的影响测试实验。

使用上述测试系统测试金属丝网对粉尘爆炸抑制影响的测试方法，包括如下步骤：

S11、装粉：称取若干质量的可燃性粉体，将爆炸壳体7和抑制壳体8从底座15上取下，将待测粉体均匀分布于介质扩散器14顶部；

S12、安装爆炸组件：将爆炸壳体7和抑制壳体8连接，同时将爆炸壳体7底部固定在底座15上；

S13、安装障碍物组件19：将金属网阻火部191按照预先设计的距离固定在支架金属杆192相应的位置，然后将障碍物组件19的顶部固定在抑制壳体8内，同时将阻火填充物195布置在金属网阻火部之间；

S14、安装点火组件13：将点火组件13安装在爆炸组件的点火电极预留孔16上，调整点火电极间距，使其满足测试要求；

S15、安装采集组件：将温度传感器9和压力传感器10安装在爆炸壳体7和抑制壳体8两侧，将传感器通过数据线与数据采集装置20相连；

S16、启动测试：通过控制系统控制压缩空气瓶1的配套电磁阀3，使得压缩空气瓶1中的空气通过对应的配气管路进入储气罐5；通过控制系统控制储气罐5内空气以设定的喷尘压力释放，并将介质扩散器14上的待测粉体扬起，在爆炸组件内形成粉尘云；通过控制系统控制点火电极以设定的点火延迟时间和点火能量值释放电能，产生电火花将粉尘云点燃，诱发粉尘爆炸；

S17、记录数据与分析：通过爆炸组件观察金属网阻火部191对爆炸火焰形态的影响，并通过温度传感器9和压力传感器10对爆炸组件内的爆炸数据进行采集，并通过数据线传输到数据采集装置20进行整理和分析。

使用上述测试系统测试金属丝网对气体爆炸抑制影响的测试方法，包括如下步骤：

S21、安装爆炸组件：将爆炸壳体7和抑制壳体8连接，将泄爆片11安装在爆炸壳体7和抑制壳体8连接处，同时将爆炸壳体7底部固定在底座15上；

S22、安装障碍物组件19：将金属网阻火部191按照预先设计的距离固定在支架金属杆192相应的位置，然后将障碍物组件19的顶部固定在抑制壳体8内，同时将阻火填充物195布置在金属网阻火部之间；

S23、安装点火组件13：将点火组件13安装在爆炸组件的点火电极预留孔16上，调整点火电极间距，使其满足测试要求；

S24、安装采集组件：将温度传感器9和压力传感器10安装在爆炸壳体7和抑制壳体8两侧，将传感器通过数据线与数据采集装置20相连；

S25、配置预混气云：对爆炸壳体7内部进行抽真空操作，使爆炸壳体7内部形成特定的负压，通过控制系统控制配气组件中的压缩空气瓶1、第一压缩可燃气瓶2的配套电磁阀3，使得压缩空气瓶1与第一压缩可燃气瓶2中的气体进入爆炸腔内，使可燃气体达到预定浓度；

S26、启动测试：通过控制系统控制点火电极以设定的点火延迟时间和点火能量值释放电能，产生电火花将粉尘云点燃，诱发粉尘爆炸；

S27、记录数据与分析：通过爆炸组件观察金属网阻火部191对爆炸火焰形态的影响，并通过温度传感器9和压力传感器10对爆炸组件内的爆炸数据进行采集，并通过数据线传输到数据采集装置20进行整理和分析。

使用上述测试系统测试金属丝网对粉气混合物爆炸抑制影响的测试方法，如图3所示，包括如下步骤：

S31、装粉：称取若干质量的可燃性粉体，将爆炸壳体7和抑制壳体8从底座15上取下，将待测粉体均匀分布于介质扩散器14顶部；

S32、安装爆炸组件：将爆炸壳体7和抑制壳体8连接，将泄爆片11安装在爆炸壳体7和抑制壳体8连接处，同时将爆炸壳体7底部固定在底座15上；

S33、安装障碍物组件19：将金属网阻火部191按照预先设计的距离固定在支架金属杆192相应的位置，然后将障碍物组件19的顶部固定在抑制壳体8内，同时将阻火填充物195布置在金属网阻火部之间；

S34、安装点火组件13：将点火组件13安装在爆炸组件上，调整点火电极间距，使其满足测试要求；

S35、安装采集组件：将温度传感器9和压力传感器10安装在爆炸壳体7和抑制壳体8两侧，将传感器通过数据线与数据采集装置20相连；

S36、配置预混气云：对储气罐5和爆炸壳体7内部进行抽真空操作，使储气罐5和爆炸壳体7内部形成特定的负压，通过控制系统控制配气组件中的压缩空气瓶1、第一压缩可燃气瓶2、第二压缩可燃气瓶17的配套电磁阀3开启并向储气罐5和爆炸壳体7内部配气，使可燃气体达到预定浓度；

S37、启动测试：通过控制系统控制储气罐5内空气以设定的喷尘压力释放，并将介质扩散器14上的待测粉体扬起，在爆炸组件内形成粉尘云；通过控制系统控制点火电极以设定的点火延迟时间和点火能量值释放电能，产生电火花将粉尘云点燃，诱发粉尘混合物爆炸；

S38、记录数据与分析：通过爆炸组件观察金属网阻火部191对爆炸火焰形态的影响，并通过温度传感器9和压力传感器10对爆炸组件内的爆炸数据进行采集，并通过数据线传输到数据采集装置20进行整理和分析。

需要解释的是，泄爆片11通常在气体爆炸或粉气混合物爆炸时使用，能使得爆炸壳体7和抑制壳体8内分别形成封闭空间。其具有一定的静开启压力，其可在爆炸组件内压力超过泄爆片11的开启压力值时产生破裂，从而能使得爆炸壳体7和抑制壳体8连通。

本发明提供的测试系统，具有气体、粉尘及粉气混合相介质爆炸测试和爆炸火焰、温度、压力等灾害参数的定量观测功能，能够实现不同数量、孔隙、材质、间距等特征金属丝网对爆炸抑制效果的性能测试。

该实验系统具有测试精度高、金属丝网拆装方便、测试数据的定量和可视化观测等优点，极大的提高了实验效率，对金属丝网对爆炸抑制效果的研究、测试和评估具有重要意义。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种爆炸灾害抑制装置，其特征在于，包括抑制壳体、泄爆片以及障碍物组件，所述抑制壳体内形成有用于安装所述障碍物组件的容置腔，且所述抑制壳体上设置有与所述容置腔相连通的进口与出口，所述抑制壳体的进口与管道相连接，所述泄爆片设置在所述抑制壳体的进口处，所述抑制壳体的出口处设置有固定所述障碍物组件的压板；

所述障碍物组件包括支架金属杆组件、金属网阻火部以及阻火填充物，所述支架金属杆组件的一端连接在所述压板上，沿所述支架金属杆组件的轴线方向间隔设置有至少两个所述金属网阻火部部且所述金属网阻火部能沿所述支架金属杆组件的轴线方向产生移动，相邻的两个所述金属网阻火部之间设置有阻火填充物，所述阻火填充物由柔性材质制成。

2.根据权利要求1所述的爆炸灾害抑制装置，其特征在于，所述抑制壳体的进口处设置有底法兰板，所述泄爆片连接在所述底法兰板上，所述泄爆片与所述底法兰板之间设置有密封垫片，所述抑制壳体的出口处设置有出口法兰板，所述出口法兰板上连接有固定所述金属杆组件的压板。

3.根据权利要求1所述的爆炸灾害抑制装置，其特征在于，所述金属杆组件包括安装部和支架金属杆，所述支架金属杆的一端通过所述安装部与所述压板形成可拆卸连接，沿所述抑制壳体的进口至出口的方向依次设置有第一金属网阻火部、第二金属网阻火部和第三金属网阻火部，所述第一金属网阻火部上靠近所述泄爆片的一侧设置有第一限位部，所述第一限位部套设在所述支架金属杆上以阻止所述第一金属网阻火部向靠近所述进口的方向移动，所述第三金属网阻火部上靠近所述压板的一侧设置有第二限位部，所述第二限位部套设在所述支架金属杆上以阻止所述第三金属网阻火部向靠近所述出口的方向移动。

4.根据权利要求3所述的爆炸灾害抑制装置，其特征在于，所述第一金属网阻火部与所述第二金属网阻火部之间的所述支架金属杆的外围、以及所述第二金属网阻火部与所述第三金属网阻火部之间的所述支架金属杆的外围均套设有弹性元件。

5.一种应用于多相介质爆炸灾害抑制效果的测试系统，其特征在于，包括爆炸组件、配气组件、点火组件、采集组件、抽真空组件和权利要求1～4任一项所述的爆炸灾害抑制装置，其中：

所述爆炸组件包括底座和安装于所述底座上方的爆炸壳体，所述爆炸壳体与所述抑制壳体相连接且所述抑制壳体位于所述爆炸壳体的上方，所述爆炸壳体内部形成有爆炸腔，所述爆炸腔内设置有介质扩散器，所述介质扩散器能承载介质且能在外界气流的作用下形成粉尘云；所述采集组件安装在所述爆炸组件上，用于检测所述爆炸腔和所述容置腔内部的温度及压力；

所述配气组件通过配气管路与所述爆炸壳体相连接，用于为所述爆炸腔内部的介质爆炸提供所需的气源；

所述抽真空组件与所述爆炸壳体相连接，用于对所述爆炸腔内部进行抽真空；

所述点火组件安装于所述爆炸组件上，用于点燃所述爆炸腔内的可燃介质。

6.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述爆炸壳体和所述抑制壳体均为石英玻璃管道，且两者之间形成可拆卸连接，所述抑制壳体沿其轴线方向的长度大于所述爆炸壳体沿其轴线方向的长度。

7.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述采集组件包括温度传感器、压力传感器和数据采集装置，所述温度传感器和所述压力传感器成对设置，所述温度传感器和所述压力传感器均匀布置在所述爆炸组件的两侧，且所述温度传感器和所述压力传感器均与所述数据采集装置相连接；

所述点火组件包括两根点火电极，所述爆炸壳体的周侧壁上开设有至少两组点火电极预留孔，每组点火电极预留孔的数量为两个且两个所述点火电极预留孔相对布置在所述爆炸壳体轴线的两侧，所述点火电极与对应的所述点火电极预留孔之间通过连接结构形成可拆卸连接且两根所述点火电极之间能通过所述连接结构调整两根所述点火电极之间的距离。

8.根据权利要求1所述的金属丝网对多相介质爆炸灾害抑制效果的测试系统，其特征在于，所述配气组件包括压缩空气瓶、第一压缩可燃气瓶、第二压缩可燃气瓶，所述压缩空气瓶通过压缩空气管路与气路连接，所述第一压缩可燃气瓶通过第一压缩可燃气管路与气路连接，所述气路与所述爆炸腔相连通，所述第二压缩可燃气瓶通过第二压缩可燃气管路与所述爆炸腔相连通；

所述抽真空组件包括抽真空结构和第一抽真空管路，所述抽真空结构通过所述第一抽真空管路与所述气路相连通；所述第二压缩可燃气管路上设置有储气罐，所述储气罐通过第二抽真空管路连接真空泵，所述压缩空气管路通过连接管路与所述第二压缩可燃气管路相连通，所述压缩空气瓶中的气体能通过所述压缩空气管路、所述连接管路和所述第二压缩可燃气管路流向所述储气罐内。

9.根据权利要求8所述的测试系统，其特征在于，所述压缩空气管路、所述第一压缩可燃气管路、所述连接管路、所述第一抽真空管路、所述第二抽真空管路、所述第二压缩可燃气瓶与所述连接管路之间的所述第二压缩可燃气管路、所述储气罐与所述爆炸腔之间的所述第二压缩可燃气管路上均设置有电磁阀，所述气路上设置有第一阻火器，所述储气罐与所述爆炸腔之间的所述第二压缩可燃气管路上设置有第二阻火器。

10.一种应用于多相介质爆炸灾害抑制效果的测试方法，其特征在于，使用权利要求5至9中任一项所述的测试系统进行测试，包括如下步骤：

装粉：称取若干质量的可燃性粉体，将爆炸壳体和抑制壳体从底座上取下，将待测粉体均匀分布于介质扩散器顶部；

安装爆炸组件：通过底板法兰将爆炸壳体和抑制壳体连接，将泄爆片安装在爆炸壳体和抑制壳体的连接处，同时将爆炸壳体底部固定在底座上；

安装障碍物组件：将金属网阻火部按照预先设计的距离固定在支架金属杆组件相应的位置，然后将障碍物组件的顶部固定在抑制壳体内，同时将填充物布置在金属网阻火部之间；

安装点火组件：将点火组件安装在爆炸组件上，调整点火电极间距，使其满足测试要求；

安装采集组件：将采集组件安装在爆炸组件的两侧；

配置预混气云：对储气罐和爆炸壳体内部进行抽真空操作，使储气罐和爆炸壳体内部形成特定的负压，通过控制系统控制配气组件中的压缩空气瓶、压缩可燃气瓶的配套电磁阀开启并向储气罐和爆炸壳体内部配气，使可燃气体达到预定浓度；

启动测试：通过控制系统控制储气罐内空气以设定的喷尘压力释放，并将介质扩散器上的待测粉体扬起，在爆炸组件内形成粉尘云；通过控制系统控制点火电极以设定的点火延迟时间和点火能量值释放电能，产生电火花将粉尘云点燃，诱发粉尘混合物爆炸；

记录数据与分析：通过爆炸组件观察金属网阻火部对爆炸火焰形态的影响，并通过采集组件对爆炸组件内的爆炸数据进行采集。

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