CN203705174U - 一种工业建筑结构与部件防爆、泄压与抑爆性能评价装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工业建筑结构与部件防爆、泄压与抑爆性能评价装置，包括实验舱、数据采集系统、压力加载系统、安全防护系统和点火系统；实验舱包括工作舱和安全保护装置，工作舱为由刚性耐压材料建成的空间体，安全保护装置是由坚固抗压材料建造而成的防护网或墙体，工作舱的外形尺寸小于安全保护装置的内部空间尺寸；实验舱的动载压力采用预混可燃气燃爆方式提供额定爆炸压力，即根据实验动载压力大小，计算预混气所需初始压力，将化学当量比为1的甲烷/空气预混气体充入设有点火系统处的聚乙烯薄膜袋中形成燃爆球；针对工业建筑防爆结构、防爆泄压装置与构件、防爆抑爆性能评价要求，实现在不同压力条件下，对工业建筑与部件进行防爆、泄压和抑爆性能评价实验。

Description

一种工业建筑结构与部件防爆、泄压与抑爆性能评价装置

技术领域

本实用新型涉及工业建筑防爆技术领域，特别涉及一种工业建筑结构与部件防爆、泄压与抑爆性能评价装置，用于工业建筑结构、建筑材料与构件、以及建筑防爆泄压装置的防爆、泄压与抑爆性能的综合性实验。 

背景技术

爆燃和爆炸是工业事故灾害的常见类型，评价工业建筑结构、关键部件以及防爆泄压装置的防爆、泄压与抑爆性能是工业建筑防爆技术研究的热点。目前，对工业建筑结构、相关部件以及防爆、泄压装置性能评价主要通过理论计算的方式进行评价与分析。对于一些小型建筑部件（如门、窗、铰链等）和防爆、泄压装置，也主要通过耐压实验和抗冲击实验以及在燃烧炉内的耐火性能试验，对单个部件的性能进行测试，而无法对其整体结构进行防爆、泄压与抑爆性能的实尺度实验测试与分析。尤其针对工业建筑爆炸事故评价，建筑防爆性能评价、建筑防爆泄压装置与部件的防爆泄压性能，以及建筑防爆抑爆技术方法效能评价目前尚无标准的实验装置、方法和手段。 

发明内容

本实用新型的目的就是为克服现有技术的不足，提供一种工业建筑结构与部件防爆、泄压与抑爆性能评价装置的设计方案，针对工业建筑防爆结构、防爆泄压装置与构件、防爆抑爆技术方法、性能评价技术要求，利用本装置来实现在不同压力条件下，对工业建筑与部件进行防爆、泄压和抑爆性能评价实验。 

本实用新型是通过这样的技术方案实现的：工业建筑结构与部件防爆、泄压与抑爆性能评价装置，其特征在于，包括实验舱、数据采集系统、压力加载系统、安全防护系统和点火系统； 

所述实验舱采用立体框架式装配结构，包括工作舱和安全保护装置，工作舱由刚性耐压材料建造成预留实验测试面的空间体，预留面根据所测试建筑材料和部件（如门、窗、屋面结构）的安装形式、结构进行安装；

安全保护装置则是由坚固抗压材料建造成而成的防护网或墙体，以防护泄压建筑材料或部件碎片飞出，工作舱的外形尺寸小于安全保护装置的内部空间尺寸；

工作舱置于安全保护装置内；安全保护装置用于防护工作舱在实验中出现的防爆、泄压材料碎片以及工作舱破损的状况，由保护舱进行二次保护；

所述数据采集系统包括温度传感器、压力传感器、图像传感器和气体浓度传感器；

所述压力加载系统包括动压力加载系统、静压力加载系统；

其中，动压力加载系统包括：流量计、电磁阀、管道回火防止器、可变配比气体混合器、中央回火防止器、出口压力表、减压阀、汇流管压力表、放空管、气阀、压力表、甲烷气瓶、空气气瓶、燃爆球； 

静压力加载系统包括：高压空气压缩机、截止阀、流量计； 

所述安全防护系统包括排空系统、声光报警系统；

所述点火系统包括点火电极、高压脉冲及控制装置。

本实用新型的有益效果是：针对工业建筑防爆结构、防爆泄压装置与构件、防爆抑爆性能评价技术要求，利用本装置实现在不同压力条件下，对工业建筑与部件进行防爆、泄压和抑爆性能评价实验。 

附图说明

图1 本实用新型装置结构示意图。 

图中：1-实验舱，2-数据采集系统，3-压力加载系统，4-安全防护系统，5-点火系统； 

 1-实验舱，11-工作舱，12-安全保护装置，2-数据采集系统，21-温度传感器，22-压力传感器，23-气体浓度传感器，24-图像传感器，3-压力加载系统，301-流量计，302-电磁阀，303-管道回火防止器，304-可变配比气体混合器，305-中央回火防止器，306-出口压力表，307-减压阀，308-汇流管压力表，309-放空管，310-气阀，311-压力表，312-甲烷气瓶，313-空气气瓶，314-燃爆球，320-高压空气压缩机，321-截止阀，322-流量计，4-安全防护系统，41-排空系统，42-声光报警系统，5-点火系统，51-点火电极，52-高压脉冲及控制装置，6-中央控制柜。

具体实施方式

为了更清楚的理解本实用新型，结合附图和实施例详细描述本实用新型： 

如图1所示，工业建筑与部件防爆、泄压与抑爆性能评价装置，包括实验舱1、数据采集系统2、压力加载系统3、安全防护系统4和点火系统5组成。

实验舱1包括工作舱11和安全保护装置12，采用立体框架式装配结构，工作舱11由刚性耐压材料建造成预留实验测试面的空间体，预留面可根据所测试建筑材料和部件（如门、窗、屋面结构）的安装形式、结构进行安装；安全保护装置12由是由坚固抗压材料建造成而成的防护网或墙体，以防护泄压建筑材料或部件碎片飞出，工作舱11的外形尺寸小于安全防护装置13的内部空间尺寸； 

工作舱11，置于安全保护装置12内；保护舱12的作用在于防护工作舱11在实验中出现的防爆、泄压材料碎片以及工作舱破损的状况，由安全保护装置12进行二次保护；

数据采集系统2包括温度传感器21、压力传感器22、气体浓度传感器23、图像传感器24；

压力加载系统3包括动压力加载系统、静压力加载系统；

其中，动压力加载系统包括：流量计301、电磁阀302、管道回火防止器303、可变配比气体混合器304、中央回火防止器305、出口压力表306、减压阀307、汇流管压力表308、放空管309、气阀310、压力表311、甲烷气瓶312、空气气瓶313、燃爆球314； 

静压力加载系统包括：高压空气压缩机320、截止阀321、流量计322； 

安全防护系统4包括排空系统41、声光报警系统42；

点火系统5包括点火电极51、高压脉冲及控制装置52；

实验舱1采用立体框架式装配结构，针对不同防爆泄压设计，装配不同的防爆、泄压和抑爆装置与构件，满足不同建筑结构、部件及装置的防爆、泄压与抑爆性能评价实验的功能需求。

实验舱1的动载压力采用预混可燃气燃爆方式提供额定爆炸压力，即根据实验动载压力大小，计算预混气所需初始压力，并将化学当量比为1的甲烷/空气预混气体充入设有点火系统5处的聚乙烯薄膜袋中形成燃爆球。 

其充气量和充填压力根据实验场景要求或预设压力需求，由配气系统提供。配气系统由压缩空气气瓶组、甲烷气气瓶组、管路系统、配气装置、安全装置和控制装置组成。一旦配气过程出现异常或故障，实验环境出现可燃气体泄漏状况，安全防护系统中的声光报警装置会发出声光报警，排空风机启动，排空过程中气体泄漏探测装置将探测到的浓度信号反馈到控制中心，直至实验舱1内探测不到可燃气体成分，排空过程结束。实验舱1点火采用电子脉冲方式点火。 

实验舱1的静载压力由高压空气压缩机320向实验舱1内连续充填压缩气体以达到设定加载静压的方式来实现。 

本专利评价装置的信息收集包括压力、温度、浓度和图像，由采集器、布线系统、传感器探头和云台组成，能够实现温度、压力、浓度和图像的数据采集、分析和后处理功能。 

实验舱1舱外安全防护装置采用复合结构防护网，由高强度龙骨结构双层铁丝网、加厚PC耐力板以及防爆墙体组成，保证人员和实验安全。 

根据上述说明，结合本领域技术可实现本实用新型的方案。 

Claims (1)

1.一种工业建筑结构与部件防爆、泄压与抑爆性能评价装置，其特征在于，包括实验舱（1）、数据采集系统（2）、压力加载系统（3）、安全防护系统（4）和点火系统（5）；

所述实验舱（1）采用立体框架式装配结构，包括工作舱（11）和安全防护装置（12），工作舱（11）由刚性耐压材料建造成预留实验测试面的空间体，预留面根据所测试建筑材料和部件的安装形式、结构进行安装；

安全保护装置（12）则是由坚固抗压材料建造成而成的防护网或墙体，用于防护泄压建筑材料或部件碎片飞出，工作舱（11）的外形尺寸小于安全防护装置（12）的内部空间尺寸；

工作舱（11）置于安全保护装置（12）内；安全保护装置（12）的用于二次保护；

所述数据采集系统（2）包括温度传感器（21）、压力传感器（22）、气体浓度传感器（23）和图像传感器（24）；

所述压力加载系统（3）包括动压力加载系统、静压力加载系统；

其中，动压力加载系统包括：流量计（301），电磁阀（302），管道回火防止器（303），可变配比气体混合器（304），中央回火防止器（305），出口压力表（306），减压阀（307），汇流管压力表（308），放空管（309），气阀（310），压力表（311），甲烷气瓶（312），空气气瓶（313），燃爆球（314）； 

静压力加载系统包括：高压空气压缩机（320），截止阀（321），流量计（322）； 

所述安全防护系统（4）包括排空系统（41）、声光报警系统（42）；

所述点火系统（5）包括点火电极（51）、高压脉冲及控制装置（52）。