RU2124196C1

RU2124196C1 - Igniter for explosive atmosphere

Info

Publication number: RU2124196C1
Application number: RU94005390A
Authority: RU
Inventors: Ю.Н. Камынин; Э.Р. Осипов; О.Ю. Камынина
Original assignee: Малое предприятие "Милак"
Priority date: 1994-02-15
Filing date: 1994-02-15
Publication date: 1998-12-27

Abstract

FIELD: mining industry, chemical industry, public utilities, detection of explosives in atmosphere. SUBSTANCE: igniter for explosive atmosphere has element for ignition of gas mixture made up of two electrodes connected to source of electric discharge on one side and placed into explosion-safe combustion chamber with two metal grids and insulation block where electrodes are anchored on the other side. Combustion chamber is fitted with inspection holes. It is envisaged to provide combustion chamber with light reflector and to manufacture inspection hole in the form of lens. Igniter makes it feasible to prevent blasts and occurrence of fires of gases and gas mixture in zone where personnel work and where leaks of explosive gases may take place. EFFECT: prevention of fires and explosions. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области горного дела, химической промышленности и коммунального хозяйства и может быть использовано для распознавания наличия в окружающей атмосфере взрывчатой среды и предотвращения таким образом взрыва или пожара. The invention relates to the field of mining, chemical industry and utilities and can be used to recognize the presence in the surrounding atmosphere of an explosive atmosphere and thus prevent an explosion or fire.

Среди взрывоопасных газов, которые могут появиться в зоне нахождения людей, можно отметить водород H₂, метан CH₄, этан C₂H₆, пропан C₃H₈, бутан C₄H₁₀, пентан C₅H₁₂, этилен C₂H₄ и др., а также взрывоопасные смеси газов.Among the explosive gases that may appear in the area where people are located, hydrogen H ₂ , methane CH ₄ , ethane C ₂ H ₆ , propane C ₃ H ₈ , butane C ₄ H ₁₀ , pentane C ₅ H ₁₂ , ethylene C ₂ H can be noted ₄ and others, as well as explosive mixtures of gases.

Температура воспламенения для указанных газов лежит в пределах 400-800^oC, а процентное содержание, при котором происходит взрыв, находится в широком диапазоне от 1,5 до 81%.The ignition temperature for these gases lies in the range of 400-800 ^o C, and the percentage at which the explosion occurs, is in a wide range from 1.5 to 81%.

Например, в горном деле, в частности при разработке пластов, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа, обнаружение признака, предшествующего или сопровождающего внезапный выброс, производится неоперативно, с малым быстродействием и достоверностью, что затрудняет немедленно включиться в изолирующий самоспасатель, как этого требуют Правила безопасности при внезапном выбросе (Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах.- М.: Недра, 1986 г.). For example, in mining, in particular during the development of formations hazardous for sudden emissions of coal, rock and gas, the detection of a sign preceding or accompanying a sudden release is performed non-operatively, with low speed and reliability, which makes it difficult to immediately join an isolating self-rescuer, like this require Safety rules for sudden release (Safety rules in coal and shale mines.- M .: Nedra, 1986).

При внезапном выбросе угля, породы и газа в выработку выделяется метан (CH₄), а также угольная пыль. Температура воспламенения такой метаноугольновоздушной смеси зависит от состава атмосферы, рода воспламенителя, давления, влажности и др. факторов. Например, при наличии в воздухе 8-10 г/см³ каменноугольной метановоздушной смеси, она становится взрывчатой при содержании метана 2,5%, а при нормальном давлении и обычной температуре смесь взрывается при содержании метана от 5% до 15%. Поэтому человеку, находящемуся в шахте, даже при наличии приборов, измеряющих содержание метана и сигнализирующих о предельной концентрации (1-1,5%) трудно сориентироваться как себя вести, какие защитные меры принимать в данный момент.With a sudden release of coal, rock and gas, methane (CH ₄ ), as well as coal dust, are released into the production. The ignition temperature of such a methane-air mixture depends on the composition of the atmosphere, the kind of igniter, pressure, humidity and other factors. For example, if there is 8-10 g / cm ^{3 of} coal-bed methane-air mixture in the air, it becomes explosive at a methane content of 2.5%, and at normal pressure and normal temperature the mixture explodes at a methane content of 5% to 15%. Therefore, it is difficult for a person in the mine, even with instruments measuring methane content and signaling the maximum concentration (1-1.5%), to understand how to behave and what protective measures to take at the moment.

Такая же ситуация складывается и в других случаях, когда возможно появление в окружающей человека атмосфере взрывчатого газа, например, при утечке бытового газа, при газовой сварке в случае разгерметизации газового баллона, в котельных, а также при эксплуатации автомобилей на газовом топливе и т.д. The same situation occurs in other cases when explosive gas can appear in a person’s atmosphere, for example, when domestic gas leaks, when welding gas, when a gas cylinder is depressurized, in boiler rooms, as well as when operating cars using gas fuel, etc. .

Известно устройство для определения взрывчатости газовой среды (см., например, заявка GB N 1369038, G 01 N 25/54, 1974), которое содержит взрывобезопасную камеру с металлической сеткой и изоляционной колодкой и два электрода, один из которых закреплен в изоляционной колодке. Одни концы электродов подключены к источнику электрического разряда, а вторые концы помещены во взрывобезопасную камеру. Для определения взрывчатости газовой среды среду вводят во взрывобезопасную камеру и определяют меру ее взрывчатости. Однако указанное устройство имеет большие размеры и применимо лишь в лабораторных условиях. A device for determining the explosiveness of a gaseous medium (see, for example, application GB N 1369038, G 01 N 25/54, 1974), which contains an explosion-proof chamber with a metal mesh and an insulating block and two electrodes, one of which is fixed in an insulating block. Some ends of the electrodes are connected to a source of electrical discharge, and the second ends are placed in an explosion-proof chamber. To determine the explosiveness of a gaseous medium, the medium is introduced into an explosion-proof chamber and the measure of its explosiveness is determined. However, this device is large and is applicable only in laboratory conditions.

Задачей данного изобретения является создание ручного устройства, позволяющего определять взрывчатость среды на месте, например, в шахте или в помещении при утечке бытового газа и т.д. The objective of the invention is the creation of a manual device that allows you to determine the explosiveness of the environment in place, for example, in a mine or in a room with a leak of domestic gas, etc.

Технический результат, полученный при осуществлении изобретения, заключается в уменьшении габаритов устройства и обеспечении безопасной его работы непосредственно во взрывчатой среде. The technical result obtained by carrying out the invention is to reduce the dimensions of the device and ensure its safe operation directly in an explosive atmosphere.

Поставленная задача решается тем, что в воспламенителе для взрывчатой среды, содержащем взрывобезопасную камеру сгорания с металлической сеткой и изоляционной колодкой и два электрода, один из которых закреплен в изоляционной колодке, одни концы электродов подключены к источнику электрического разряда, а вторые концы помещены во взрывобезопасную камеру сгорания, взрывобезопасная камера сгорания снабжена второй металлической сеткой и отражателем света и выполнена со смотровым окном в виде линзы, при этом второй электрод также закреплен на указанной изоляционной колодке. The problem is solved in that in an ignitor for an explosive medium containing an explosion-proof combustion chamber with a metal grid and an insulating block and two electrodes, one of which is fixed in an insulating block, one ends of the electrodes are connected to a source of electrical discharge, and the second ends are placed in an explosion-proof chamber of combustion, the explosion-proof combustion chamber is equipped with a second metal grid and a light reflector and is made with a viewing window in the form of a lens, while the second electrode is also fixed Yen on the specified insulating block.

Выполнение взрывобезопасной камеры сгорания с двумя металлическими сетками обеспечит возможность изпользования предложенного устройства непосредственно во взрывчатой среде, т.к. двойная металлическая сетка пропускает газовую смесь внутрь камеры, но не позволит распространиться в окружающую среду. Безопасность устройства также повышается за счет установки обоих электродов в изоляционной колодке. The implementation of an explosion-proof combustion chamber with two metal grids will make it possible to use the proposed device directly in an explosive atmosphere, because a double metal mesh passes the gas mixture into the chamber, but will not allow it to spread into the environment. The safety of the device is also enhanced by installing both electrodes in an insulating block.

Выполнение взрывобезопасной камеры сгорания со смотровым окном в виде линзы и с отражателем света внутри позволит визуально наблюдать процессы, происходящие в ней. The implementation of an explosion-proof combustion chamber with a viewing window in the form of a lens and with a light reflector inside will allow you to visually observe the processes occurring in it.

На фиг.1 и фиг.2 изображена схема воспламенения для взрывчатой среды. Figure 1 and figure 2 shows the ignition diagram for an explosive medium.

Воспламенитель для взрывчатой среды содержит два электрода 1, источник электрического разряда 2 и взрывобезопасную камеру сгорания с двумя металлическими сетками 3, изоляционной колодкой 4 и смотровым окном 5. Также он может быть выполнен с отражателем света, который может быть использован для местного освещения при полной темноте (например, при отключении электричества). The ignitor for an explosive medium contains two electrodes 1, an electric discharge source 2 and an explosion-proof combustion chamber with two metal grids 3, an insulating block 4 and a viewing window 5. It can also be made with a light reflector, which can be used for local lighting in complete darkness (e.g. during a power outage).

Устройство работает следующим образом. При включении источника электрического разряда 2 (нажатием пьезогенератора или электрогенератора пальцем руки кнопки включения, которая на фиг. не показана), он выдает напряжение, и на электродах 1 возникает поток искр, который зажигает в камере сгорания 3 газовую смесь, которая попала в камеру из окружающего пространства. При этом возникшее пламя визуально наблюдается через смотровое окно 5 (стекло или светлая пластмасса камеры сгорания, а по потоку искр между электродами 1 контролируется работоспособность устройства в данный момент. Сразу определяется наличие взрывчатой среды и фиксируются концентрационные пределы взрывчатости. Если воспламенение во взрывобезопасной камере произошло, значит в окружающей среде присутствует такая концентрация взрывчатой смеси, что при данных условиях (температура, давление, влажность и т.д.) может произойти воспламенение или взрыв, если зажечь открытое пламя или возникнет открытая искра. При этом нет необходимости определять содержание каждого из горючих компонентов смеси в процентах по объему. The device operates as follows. When the source of electric discharge 2 is turned on (by pressing the piezoelectric generator or electric generator with the finger of the hand of the power button, which is not shown in Fig.), It generates a voltage, and a stream of sparks appears on the electrodes 1, which ignites the gas mixture in the combustion chamber 3, which got into the chamber from surrounding space. In this case, the flame that has arisen is visually observed through the viewing window 5 (glass or light plastic of the combustion chamber, and the device’s operability is currently monitored by the flow of sparks between the electrodes 1. The presence of an explosive medium is immediately determined and the concentration limits of explosiveness are recorded. If ignition occurred in an explosion-proof chamber, it means that in the environment there is such a concentration of explosive mixture that under these conditions (temperature, pressure, humidity, etc.) it can ignite e explosion or if an open flame or ignite the open spark occurs. In this case there is no need to determine the content of each of the combustible components of the mixture in a percentage by volume.

Оперативность работы устройства обеспечивается высоким быстродействием воспламенения газовой смеси в процессе контакта с искрой в камере сгорания и визуального его обнаружения. The efficiency of the device is ensured by the high speed of ignition of the gas mixture in the process of contact with the spark in the combustion chamber and its visual detection.

Реализация устройства позволит принять меры к предотвращению взрывов, пожаров и гибели людей от ожогов и удушений при работе со взрывоопасными и пожароопасными газовыми смесями. Шахтер, например, при определении наличия взрывчатой среды должен включиться в самоспасатель и выключить электроэнергию Сварщик в аналогичной ситуации должен прекратить подготовку к сварке и найти неисправность, из-за которой в окружающую среду попадает газ, шофер автомобиля с газовыми баллонами также должен не включать мотор и отыскать неисправность. The implementation of the device will allow you to take measures to prevent explosions, fires and deaths from burns and asphyxiation when working with explosive and flammable gas mixtures. A miner, for example, when determining the presence of an explosive medium must turn on the self-rescuer and turn off the electricity. In a similar situation, the welder must stop preparing for welding and find a malfunction due to which gas enters the environment, the driver of the car with gas cylinders should also not turn on the motor and find a malfunction.

Предложенное устройство применимо для обнаружения взрывной концентрации в куполах плохо проветриваемых выработок шахт, на трассах магистральных газопроводов, в элеваторах и зернохранилищах, на транспортных средствах, перевозящих взрывоопасные газовые смеси, на нефтяных и газовых скважинах и других объекта, где может возникнуть утечка газов. The proposed device is applicable for detecting explosive concentrations in domes of poorly ventilated mine workings, on gas main pipelines, in elevators and granaries, on vehicles transporting explosive gas mixtures, on oil and gas wells, and other objects where gas leakage may occur.

Claims

An ignitor for an explosive medium containing an explosion-proof combustion chamber with a metal mesh and an insulating block and two electrodes, one of which is fixed in an insulating block, while one end of the electrodes is connected to a source of electrical discharge, and the second ends are placed in an explosion-proof combustion chamber, characterized in that that the explosion-proof combustion chamber is equipped with a second metal grid and a light reflector and is made with a viewing window in the form of a lens, while the second electrode is also fixed to the pointer Anna insulating block.