CN117072796A - 一种化工反应管道爆炸应急防护装置及其防护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种化工反应管道爆炸应急防护装置，包括内防爆套，化工反应管道从内防爆套位置贯穿；内防爆套套接有外安装套；内防爆套与外安装套之间通过缓冲机构装配连接；缓冲机构包括固定连接在内防爆套上的弹簧组件，所述弹簧组件固定连接在外安装套的内侧壁上；该装置还包括灭火剂喷射机构；灭火剂喷射机构包括若干个填充灭火剂的填料管，所述填料管设置在化工反应管道之间；填料管上设有若干个弹簧塞组件。通过上述装置实现，通过弹簧组件的阻尼运动不断将爆炸能降低；弹簧塞组件立即从填料管上弹射开，具有一定压力的灭火剂从填料管上朝外喷射，迅速作用到燃烧的有机溶剂上进行灭火。本发明同时公开上述装置的防护方法。

Description

一种化工反应管道爆炸应急防护装置及其防护方法

技术领域

本发明涉及化工反应管道爆炸防护技术领域，尤其涉及的是一种化工反应管道爆炸应急防护装置及其防护方法。

背景技术

化工反应是化工生产的重要环节，具体而言，通过化工反应将生产化工产品的物料在反应釜等容器中进行反应。

在化工反应过程中，首先需要通过车间内安装的输送管道将反应物料、溶剂等液态物料泵入到釜中。因此，泵送物料的输送管道的安全性能对提高生产的安全性至关重要。

具体而言，在生产过程中由于泵送的有机溶剂等为易燃易爆的物料，并且多呈现闪点低、爆炸性强等特点，在泵送过程中，一旦管道内出现火花(实际生产过程中火花由于管道上的静电形成)此时管道内的输送的有机溶剂立即发生爆炸。

由于管道多采用金属材料加工，爆炸的管道导致管道碎片迸溅，一来迸溅的高动能碎片极容易导致其余管形破裂，一定液压的溶剂容易喷涌，二来管道爆炸导致有机溶剂点燃，很容易将其余正常管道尤其是撞击后破裂的管道点燃，引发连锁爆炸效应。

基于此，为了提高化工管道泵送溶剂的安全性，中国专利公开号为：CN217273581U，公开了一种化工管道防爆炸安全系统，其主要包括用于检测管道的压力的压力表和隔断阀，所述压力表设于管道上且与控制器信号连接，所述控制器信号连接所述隔断阀；所述管道上还设有检测装置，所述检测装置包括检测机构和提示机构，所述检测机构设于所述管道上，所述提示机构设于防震支架上，所述检测机构通过连动杆驱动所述提示机构，通过所述提示机构中的膨胀组件使气囊膨胀，发出泄漏预警。

然而，现有技术如上述专利公开的技术方案均是以预警方式处理，即当管道发生压力不正常的情况下，通过报警系统处理。

在实际生产过程中，采用预警处理根本无法及时处理应急状态，如管道爆炸，管道爆炸多为爆炸时间短、爆点位置无法精准预判，且多呈现偶发性高、随时性，一旦爆炸引起连锁反应，必然造成严重的生产事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种化工反应管道爆炸应急防护装置。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种化工反应管道爆炸应急防护装置，包括内防爆套，化工反应管道从内防爆套位置贯穿；

所述内防爆套套接有外安装套；

所述内防爆套与外安装套之间通过缓冲机构装配连接；

所述缓冲机构包括固定连接在内防爆套上的弹簧组件，所述弹簧组件固定连接在外安装套的内侧壁上；

所述化工反应管道爆炸应急防护装置还包括灭火剂喷射机构；

所述灭火剂喷射机构包括若干个填充灭火剂的填料管，所述填料管设置在化工反应管道之间；

所述填料管上设有若干个弹簧塞组件，化工反应管道爆炸时，弹簧塞组件自动弹开，释放填料管内的灭火剂。

优选地，所述外安装套的前后两端分别装配连接有端盖板；

工作过程中，化工反应管道爆炸时，爆炸冲击力下，管道碎片、燃烧的有机溶剂撞击到内防爆套上，内防爆套上在外安装套内剧烈摇摆，摇摆过程中，通过弹簧组件的阻尼运动不断将爆炸能降低。

爆炸过程中，在高温燃烧的有机溶剂作用下，弹簧塞组件立即失去支撑力，从填料管上弹射开，具有一定压力的灭火剂从填料管上朝外喷射，迅速作用到燃烧的有机溶剂上，进行灭火。

在内防爆套、外安装套防护下，爆炸产生的冲力受到隔挡，对生产车间内的其余管线以及化工反应设备进行防护。

所述端盖板的左右两侧通过若干个紧固螺杆紧固在外安装套上。

优选地，所述填料管的后端连通有泵料灭火剂的泵料管；泵料管从端盖板位置贯穿；

所述泵料管上装配连通有泵料嘴管，所述泵料管上装配连接有阀门。

优选地，所述弹簧组件包括若干个固定连接在内防爆套顶部位置的上弹簧；

所述上弹簧固定连接在外安装套内的顶部；

所述内防爆套的底部固定连接有若干个下弹簧，所述下弹簧固定连接在外安装套内的底部位置。

工作过程中，在上弹簧、下弹簧的阻尼作用下，实现将爆炸能尤其是撞击到内防爆套上的高动能碎片进行缓冲动能，避免碎片迸溅至撞击到其余管道、反应釜设备引发二次连锁爆炸。

优选地，所述内防爆套的左右侧壁上固定连接有若干个侧边弹簧，所述侧边弹簧固定连接在外安装套内的左右侧壁上。

优选地，所述填料管上开设有若干个喷料孔，所述弹簧塞组件装配连接在喷料孔上。

优选地，所述弹簧塞组件包括挤压在喷料孔内的橡胶密封塞；

所述橡胶密封塞的底部固定连接有弹簧，所述弹簧的底部固定连接在填料管内的底部位置。

优选地，所述弹簧塞组件还包括固定连接在橡胶密封塞顶部位置的熔断杆，所述熔断杆固定连接在内防爆套上。

工作过程中，高温燃热下，迅速将熔断杆熔断，在弹簧的弹性力下，此时，挤压密封在喷料孔上的橡胶密封塞迅速弹开，具有一定压力的灭火剂如干粉灭火剂迅速从喷料孔喷射进行灭火。

优选地，所述外安装套的顶部固定装配连接有若干个悬安装螺杆。

本发明同时公开基于上述化工反应管道爆炸应急防护装置的防护方法，包括以下步骤：

(1)化工反应管道爆炸时，爆炸冲击力下，管道碎片、燃烧的有机溶剂撞击到内防爆套上，内防爆套上在外安装套内剧烈摇摆，摇摆过程中，通过弹簧组件的阻尼运动不断将爆炸能降低；

(2)爆炸过程中，在高温燃烧的有机溶剂作用下，弹簧塞组件立即失去支撑力，从填料管上弹射开，具有一定压力的灭火剂从填料管上朝外喷射，迅速作用到燃烧的有机溶剂上，进行灭火；

(3)在内防爆套、外安装套防护下，爆炸产生的冲力受到隔挡，对生产车间内的其余管线以及化工反应设备进行防护。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、实现工作过程中，一旦管道发生爆炸，爆炸冲击力下，管道碎片、燃烧的有机溶剂撞击到内防爆套上，内防爆套上在外安装套内剧烈摇摆，摇摆过程中，通过弹簧组件的阻尼运动不断将爆炸能降低。

具体在上弹簧、下弹簧、侧边弹簧的阻尼作用下，实现将爆炸能尤其是撞击到内防爆套上的高动能碎片进行缓冲动能，避免碎片迸溅至撞击到其余管道、反应釜设备引发二次连锁爆炸。

2、通过内防爆套、外安装套防护下，爆炸产生的冲力受到隔挡，对生产车间内的其余管线以及化工反应设备进行防护。具体是，在双层防护下，爆炸燃烧的火焰限位在内防爆套、外安装套的套腔中，一来火势不会肆意乱窜，二来实现爆炸后，保持局部爆炸、局部燃烧，便于在最短时间内进行灭火扑救

3、实现爆炸过程中，在高温燃烧的有机溶剂作用下，橡胶密封塞立即失去熔断杆的支撑力，并且在弹簧的弹性恢复力下，迅速从从喷料孔上弹射开，具有一定压力的灭火剂从填料管上的喷料孔朝外喷射，迅速作用到燃烧的有机溶剂上，进行灭火。

通过该方式实现根本管道爆炸燃热特点，利用爆炸产生的高温促进将灭火材料喷射，进而实现将隔挡在内、外安装套内的燃烧火势迅速集中喷射灭火处理。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中弹簧组件固定连接在内防爆套上的结构示意图；

图3是本发明实施例中弹簧组件的结构示意图；

图4是本发明实施例中弹簧塞组件的结构示意图；

图5是本发明实施例中下弹簧固定连接内防爆套的结构示意图；

图6是本发明实施例图1中另一种视角下的结构示意图；

图7是本发明实施例图1中俯视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1

如图1-7所示，一种化工反应管道爆炸应急防护装置，包括内防爆套2(内防爆套2采用合金材料如铝合金材质，其内侧壁上采用现有方式涂覆上耐高温材料)，安装的化工反应管道4从内防爆套2位置贯穿。同时，内防爆套2套接有外安装套1(采用合金材料如铝合金材质)；内防爆套2套的纵向截面形状为矩形。

上述内防爆套2与外安装套1之间通过缓冲机构装配连接；具体而言，缓冲机构包括固定连接在内防爆套2上的弹簧组件，所述弹簧组件固定连接在外安装套1的内侧壁上。

具体是，弹簧组件包括若干个固定连接在内防爆套2顶部位置的上弹簧21；上弹簧21固定连接在外安装套1内的顶部；

同理，内防爆套2的底部固定连接有若干个下弹簧23，所述下弹簧23固定连接在外安装套1内的底部位置。

同理，内防爆套2的左右侧壁上固定连接有若干个侧边弹簧22，所述侧边弹簧22固定连接在外安装套1内的左右侧壁上。

工作过程中，一旦管道4发生爆炸，爆炸冲击力下，管道4碎片、燃烧的有机溶剂撞击到内防爆套2上，内防爆套2上在外安装套1内剧烈摇摆，摇摆过程中，通过弹簧组件的阻尼运动不断将爆炸能降低。

具体是，在上弹簧21、下弹簧23、侧边弹簧22的阻尼作用下，实现将爆炸能尤其是撞击到内防爆套2上的高动能碎片进行缓冲动能，避免碎片迸溅至撞击到其余管道4、反应釜设备引发二次连锁爆炸。

同时，内防爆套2、外安装套1防护下，爆炸产生的冲力受到隔挡，对生产车间内的其余管线以及化工反应设备进行防护。具体是，在双层防护下，爆炸燃烧的火焰限位在内防爆套2、外安装套1的套腔中，一来火势不会肆意乱窜，二来实现爆炸后，保持局部爆炸、局部燃烧，便于在最短时间内进行灭火扑救。

实施例2

如图1-7所示，本实施例在实施例1的结构基础上，为了实现将包爆炸时，燃热的火焰迅速灭火，上述化工反应管道爆炸应急防护装置还包括灭火剂喷射机构。

具体而言，灭火剂喷射机构包括若干个填充灭火剂的填料管5(按照现有常规方式，灭火剂可以为干粉灭火剂)，所述填料管5设置在化工反应管道4之间。

同时，填料管5上设有若干个弹簧塞组件，化工反应管道4爆炸时，弹簧塞组件自动弹开，释放填料管5内的灭火剂。

具体而言，上述外安装套1的前后两端分别装配连接有端盖板31(端盖板31的左右两侧通过若干个紧固螺杆紧固在外安装套1上)；填料管5的后端连通有泵料灭火剂的泵料管51；泵料管从端盖板31位置贯穿；泵料管51上装配连通有泵料嘴管，所述泵料管51上装配连接有阀门。

在安装管道4时，将灭火剂泵送到填料管5中，为了保持填料管5内具有一定压力，可以如现有方式泵送一定压力的氮气进入到填料管5内，随后将阀门关闭。

具体是，填料管5上开设有若干个喷料孔，所述弹簧塞组件装配连接在喷料孔上。弹簧塞组件包括挤压在喷料孔内的橡胶密封塞62(通过橡胶密封塞62的弹性挤压一来提高密封性，二来弹性挤压下通过增加摩擦力抵抗填料管5的压力，确保正常情况下，橡胶密封塞62密封在喷料孔上)。

同时，橡胶密封塞62的底部固定连接有弹簧61，所述弹簧61的底部固定连接在填料管5内的底部位置。在正常情况下，弹簧61处于压缩状态。并且弹簧塞组件还包括固定连接在橡胶密封塞62顶部位置的熔断杆621，熔断杆621固定连接在内防爆套2上(具体而言，熔断杆621实现给与橡胶密封塞62触压力，避免橡胶密封塞62弹射开)。

熔断杆621采用高温下易熔断的材料如塑料材质。

爆炸过程中，在高温燃烧的有机溶剂作用下，橡胶密封塞62立即失去熔断杆621的支撑力，并且在弹簧61的弹性恢复力下，迅速从从喷料孔上弹射开，具有一定压力的灭火剂从填料管5上的喷料孔朝外喷射，迅速作用到燃烧的有机溶剂上，进行灭火。

通过该方式实现根本管道4爆炸燃热特点，利用爆炸产生的高温促进将灭火材料喷射，进而实现将隔挡在内、外安装套1内的燃烧火势迅速集中喷射灭火处理。

实施例3

如图1-7所示，本实施例在实施例1的结构基础上，外安装套1的顶部固定装配连接有若干个悬安装螺杆11。具体是，在外安装套1的顶部左右两侧固定连接有若干个前后间隔设置的螺管座，利用悬安装螺杆11螺纹连接螺管座方式固定。并且通过悬安装螺杆11上的六边体凸楞通过扳手等工具调节悬安装螺杆11锁紧到车间的吊顶上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种化工反应管道爆炸应急防护装置，其特征在于，包括内防爆套，化工反应管道从内防爆套位置贯穿；

所述内防爆套套接有外安装套；

所述内防爆套与外安装套之间通过缓冲机构装配连接；

所述缓冲机构包括固定连接在内防爆套上的弹簧组件，所述弹簧组件固定连接在外安装套的内侧壁上；

所述化工反应管道爆炸应急防护装置还包括灭火剂喷射机构；

所述灭火剂喷射机构包括若干个填充灭火剂的填料管，所述填料管设置在化工反应管道之间；

所述填料管上设有若干个弹簧塞组件，化工反应管道爆炸时，弹簧塞组件自动弹开，释放填料管内的灭火剂。

2.根据权利要求1所述的化工反应管道爆炸应急防护装置，其特征在于，所述外安装套的前后两端分别装配连接有端盖板；

所述端盖板的左右两侧通过若干个紧固螺杆紧固在外安装套上。

3.根据权利要求2所述的化工反应管道爆炸应急防护装置，其特征在于，所述填料管的后端连通有泵料灭火剂的泵料管；泵料管从端盖板位置贯穿；

所述泵料管上装配连通有泵料嘴管，所述泵料管上装配连接有阀门。

4.根据权利要求2所述的化工反应管道爆炸应急防护装置，其特征在于，所述弹簧组件包括若干个固定连接在内防爆套顶部位置的上弹簧；

所述上弹簧固定连接在外安装套内的顶部；

所述内防爆套的底部固定连接有若干个下弹簧，所述下弹簧固定连接在外安装套内的底部位置。

5.根据权利要求4所述的化工反应管道爆炸应急防护装置，其特征在于，所述内防爆套的左右侧壁上固定连接有若干个侧边弹簧，所述侧边弹簧固定连接在外安装套内的左右侧壁上。

6.根据权利要求1所述的化工反应管道爆炸应急防护装置，其特征在于，所述填料管上开设有若干个喷料孔，所述弹簧塞组件装配连接在喷料孔上。

7.根据权利要求6所述的化工反应管道爆炸应急防护装置，其特征在于，所述弹簧塞组件包括挤压在喷料孔内的橡胶密封塞；

所述橡胶密封塞的底部固定连接有弹簧，所述弹簧的底部固定连接在填料管内的底部位置。

8.根据权利要求7所述的化工反应管道爆炸应急防护装置，其特征在于，所述弹簧塞组件还包括固定连接在橡胶密封塞顶部位置的熔断杆，所述熔断杆固定连接在内防爆套上。

9.根据权利要求1所述的化工反应管道爆炸应急防护装置，其特征在于，所述外安装套的顶部固定装配连接有若干个悬安装螺杆。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的化工反应管道爆炸应急防护装置的防护方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)化工反应管道爆炸时，爆炸冲击力下，管道碎片、燃烧的有机溶剂撞击到内防爆套上，内防爆套上在外安装套内剧烈摇摆，摇摆过程中，通过弹簧组件的阻尼运动不断将爆炸能降低；

(2)爆炸过程中，在高温燃烧的有机溶剂作用下，弹簧塞组件立即失去支撑力，从填料管上弹射开，具有一定压力的灭火剂从填料管上朝外喷射，迅速作用到燃烧的有机溶剂上，进行灭火；

(3)在内防爆套、外安装套防护下，爆炸产生的冲力受到隔挡，对生产车间内的其余管线以及化工反应设备进行防护。