用于储存易燃液体容器的防爆、灭火自动安全装置的制作方法

文档序号:2393086阅读:340来源:国知局
专利名称:用于储存易燃液体容器的防爆、灭火自动安全装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及防爆、灭火自动安全装置,特别是用于储存易燃液体容器的防爆、灭火自动安全装置。
石油和易燃液体的开采、炼制、应用、储存和运输都会利用到油库、油轮、油车(包括载油火车)、油箱等等,这些都涉及到容器,而容器都采用封口式,由于外壳的保护,里面的易燃液体直接触及火种而失火的机会甚微,究竟是什么原因使它们仍然容易失火呢?这是因为易燃液体固有的性质造成的。当外界有热传导或受雷击时,使容器外壳发生高温,导致容器里的易燃液体气化,压强激增,当容器的承受强度抵挡不住蒸汽压强时,就发生爆炸,并因而失火。爆炸及失火的容器又成为新的火种和热源,又会威协其它容器,火势将不断扩大和漫延。易燃液体一旦失火,便一发不可收拾,往往又会火及四周,严重危害人命和财产,破坏生态环境。这种破坏是一定不可避免的,即使把燃烧的油火扑灭了,所剩的油也因灭火剂的渗入而成为废品,营救过程也会消耗大量人力和物力。
现有技术最常用的方法是冷却法,需用大量的冷却剂以防止火势扩大和漫延;化学泡沫灭火剂对大面积的油火作用也不大;炸药爆炸灭火法及利用喷射机引擎强大气流喷水法也不实用于大面积容器里的油火,人们对大面积容器里的易燃液体的失火至今仍未有有效的灭火方法。
现有技术Su787046提出了一种灭火装置,该装置包含一个收集流出液体用的容器,沿容器四周边安置筒状物,在横截面上布满管子,管轴与容器壁平行,该装置被安置在一个槽内,该槽放在盛液体的设备的下面。在该装置的使用实施例中,方案I用于其蒸汽不与空气形成混合物产生爆炸作用的液体灭火,管下边的室是很大的容积,即管子的长度是小于容器的高度。方案II用于其蒸汽能与空气形成混合物产生爆炸作用的液体灭火,管子的高度与容器的高度相等,管子的一些部分是钻有孔,以调节槽中管壁的液面。现有技术Su787046所提之装置是用于由外界已燃烧着的液体流入装有该装置的容器里后而灭火的作用,该容器是做为收集外来液体之用,而非储液容器,它还要置于地槽里,储液容器之下面。这种灭火装置有其特别用处。现有技术Su,A,1463317所提之装置,其特征是加大了构成装置的柱形管之口径,在管口上方附加收口配件,构成装置的许多管子是布满沿容器整个横截面,用于容器里的易燃液体之防火和灭火作用。
现有技术Su,A,1463317中所提供之装置对容器里的易燃液体的防火和灭火作用,存在有如下的问题1.没有提出防爆措施,易燃液体的容器是封闭式,遇热容易发生爆炸,如果安全装置装在容器里,在发生爆炸时,会致使装置毁坏,而失去它的防火和灭火功能。
2.管子必须布满整个容器的横截面,占据大量的容器空间,对大容器,就需要大量的材料和庞大的安装工程,需化费很大的投资。
3.防火和灭火功能只能在常温条件下才有效。若容器外壳处于高温或液温达沸点时,上述装置便失去其有效功能。
容器受雷击或外界高温热源的影响,引起爆炸和失火,并将火势扩大和漫延,这是最危险和可怕的情景,因此在易燃液体的失火问题上,容器的防爆是首要必须解决的问题。封闭式容器里的易燃液体当受到外界热源的影响时,并非立即爆炸的,而是油温不断上升,不断产生蒸汽,蒸汽不断聚集和容器压强不断增加,当容器的承受强度抵挡不住蒸汽压强时,才发生爆炸和失火的。发生爆炸的快慢取决于外界火势的大小和远近,即外界热源对容器加热速度的快慢。因此控制蒸汽的压强和不断泄放蒸汽是防爆的关键所在。如果容器上开有一个口或多个口,使这些口在通常下是封闭的,当蒸汽压强超过容器的工作压强时,容器的这些开口被打开,将蒸汽泄放出来,避免蒸汽在容器里聚集,爆炸就可以防止了。上述情况泄放出来的蒸汽在空气中遇火会燃烧的,在本文中称它为易燃蒸汽,大量的易燃蒸汽泄放出来升上天空是有害的,因此蒸汽燃烧不是坏事,如何将它扑灭,便是问题所在。
本实用新型的主要目的在于提供一种使储存易燃液体的容器的防爆和灭火自动安全装置,它可以保护易燃液体,使它的容器在遇热的情况下,可以防爆。待热源消除影响后,由于隔离器的作用,能自动熄火,使之不成为新的火种或热源。在储存有易燃液体的容器上方开一个口或多个口,开口的大小与阀门通径相当,在开口上方装上阀门,当外界有火种或热源的影响下,压强逐渐增大,在特定压强下,阀门自动启开,泄放蒸汽,可避免爆炸,但是敞开阀门的容器里的易燃液体却能被火及而失火。金属网或波纹金属是有效的阻火器,假设在阀门上端出口处装上这种阻火器,火焰便不会侵入容器液面,火焰是在阻火器上方,当外界的火种或热源消除影响后,阻火器上方的火焰仍然继续燃烧,该容器便成为新的火种或热源,直至容器里的液体蒸发完,燃烧才告停止。实际上,如果将金属网或波纹金属等阻火器装在阀门上端出口处,当阀门需要泄放蒸汽时,便成为阻力,甚至可把阻火器冲掉,因此行不通。如果阀门上方装上本实用新型所提供之隔离器,如图4所示,隔离器对气流形成的阻力较小,蒸汽可畅通泄放,泄放出来的蒸汽是会燃烧的,当外界火种或热源消除影响后,由于隔离器的作用,火焰会自动熄灭,因而该容器就不会成为新的火种或热源影响它附近的容器。利用阀门的性能以达到防爆的目的,又以隔离器阻挡火焰侵入容器里和自动灭火功能以达到灭火的目的,这就是用于储存易燃液体容器的防爆和灭火自动安全装置。
根据本实用新型提供的隔离器,其中是由许多柱形管平行并排结合构成,管直径为D0<φ25mm,长度>3D0,厚度约0.4mm。隔离器以呈圆柱形为主,其截面直径D=阀门通径,外层有壳体牢固紧密包住,并有螺孔,以便安装固定,柱形管和其壳体是由不燃和不锈钢材料制成。构成隔离器的柱形管直径或截面积之大小,对防爆和灭火作用的影响完全相反,管径D0>25mm以上随着直径增大,灭火功能越差,但越有利于防爆,直径D0<25mm以下,随着直径减小灭火功能增强,但越不利于防爆,因此需要取得平衡量,取D0=19mm左右或截面积为S=283mm2左右,管的高度H>3D0,取120-150(mm)为佳,增加管的高度对防火和灭火的作用固然有好处,但不符合设计工作的经济原则。
蒸汽在隔离器上方燃烧,为了避免热量从隔离器传到阀门,影响阀门的质素,也要避免热量通过阀门壳体传到容器壁,进而对液体加热升温,加速液体的蒸发造成浪费,因此在阀门和隔离器之间要附加隔热圈如图3A,图3B所示,隔热圈是由耐火绝热材料制成,其内径与阀门通径相同,外径与阀门壳体相若,隔热圈上有螺孔,以便与阀门和隔离器相连固定。
根据本实用新型提供的防爆、灭火自动安全装置,其中是由阀门、隔热圈和隔离器所组合,垂直安装在容器开口处上方,阀门与容器是以法兰封密结合,这种自动安全装置,当容器外壳在高温受热时,可以防爆,在热源消除影响后,隔离器上方的火焰可以自动熄灭。在常温条件下,这种安全装置又可以防火,即使当阀门启开时,在容器上方存有火种也不能使容器里的易燃液体起燃失火。
根据本实用新型提供的防爆、灭火自动安全装置,包括在容器内压力达到一定值时能自动开启的垂直安装于容器上开口处的阀门;与所述阀门贯通相连的隔热圈;和通过隔热圈与所述阀门贯通连接的隔离器;以及盖于隔离器上的保护帽;其中隔离器和隔热圈、阀门为具有与容器顶面上开口相同直径D的圆形形状,隔离器中平行并排密布有许多直径为D0,高度H,壁厚为d的柱形管体。
根据本实用新型提供的防爆、灭火自动安装置,其中所述隔离器中的柱形管是圆柱形管体,其中容器顶面上开口的孔径D与容器储液量容积V,隔离器中圆柱形管的直径D0和壁厚度d之间的关系由下列公式确定
其中D一容器顶面上开口孔径;V一容器储液量容积,单位为公升;D0一圆柱形管直径;d一圆柱形管壁厚度。
根据本实用新型提供的防爆、灭火自动安全装置,其中所述隔离器中的柱形管体是正四边形管体,其中容器顶面上开口的孔径D与容器储液量容积V,隔离器中正四边形管体的边长D0和壁厚d之间的关系由下列公式确定
其中D一容器顶面上开口孔径;V一容器储液量容积,单位为公升;D0一四边形管体边长;d一四边形管体壁厚。
根据本实用新型提供的防爆、灭火自动安全装置,其中所述隔离器中的柱形管体是等腰梯形柱形管体,其中容器顶面上开口的孔径D与容器储液量容积V,隔离器中梯形管体的上、下底边长分别为a、b,高为h和壁厚d之间的关系由下列公式确定
其中D一容器顶面上开口孔径;V一容器储液量容积,单位为公升;a一梯形四边形上底边长;b一梯形四边形下底边长;
h一梯形四边形之高;d一梯形柱形管体壁厚。
根据本实用新型提供的防爆、灭火自动安全装置,其中所述阀门是能够在容器内压力达到一定值时自动启开的安全阀。
根据本实用新型提供的防爆、灭火自动安全装置,其中所述阀门是驱动阀,在容器顶面与容器顶面上开口并列安装有压力感应器,压力感应器感应容器内压力,在一定压力值时发出感应信号传递给与其连接的电动或气动装置,电动或气动装置再将驱动信号传递给与其连接的驱动阀而使其启开。
根据本实用新型提供的防爆、灭火自动安全装置,其中在装有自动安全装置的容器周围还布置有收集泄出的液体的引泄收集槽。引泄收集槽14如图2所示,当外界流出燃烧着的液体流入该收集槽内便可自动灭火。
根据本实用新型提供的防爆、灭火自动安全装置,其中所述隔热圈是由耐火绝热材料制成。
根据本实用新型提供的防爆、灭火自动安全装置,其中隔离器的柱形管体的直径D0<25mm,最好为D0=19mm,其高度H>3D0,最好为H=150±30mm,其厚度为d=0.4±0.1mm。
以下结合附图对本实用新型的实施例进行说明


图1、图2为本实用新型用于储存易燃液体容器的防爆,灭火自动安全装置之实施例简图。
图3A、图3B为本实用新型安全装置的隔热圈之侧视图与顶视图。
图4A、图4B、4C、4D、4E、4F为本实用新型安全装置的隔离器之侧视图与顶视图。
图5为本实用新型的爆炸试验装置简图。
图6为本实用新型的灭火试验装置简图。
参阅
图1,图2,为本实用新型用于储存易燃液体容器的自动安全装置两种实施例的简图。
图1为本实用新型第一实施例,其中容器为1,在该容器1上端的开口11通过法兰2与安全阀3连接,安全阀3通过隔热圈4与隔离器5联接,隔离器5中平行并排布置柱形管6,其上并带有保护帽7,容器1中盛有易燃液体8。当容器1内的易燃液体8受热膨胀和气化,其压力超过一定限度时,则安全阀3打开,容器1中的易燃蒸汽12由开口11排出,通过安全阀3和隔离器5排向外界,从而降低容器1中的压力,避免因压力过高而导致容器1爆炸。同时,从容器1中排出的易燃蒸汽12在隔离器5的上开口处如遇火种将发生燃烧,由于隔离器5的存在,使得发生在隔离器5上开口处的燃烧不能倒燃而传入容器1内点燃其内的易燃体8,这样,火只能在隔离器5上开口处燃烧,消耗排出的易燃蒸汽12,避免这些气体排入大气中污染环境。并且,由于安全阀3与隔离器5之间装有隔热圈4,使得在隔离器5上开口处发生的燃烧热不能传导给容器1,从而避免容器1接受更多的热量加速升温,液体8蒸发量增加,增加安全阀3的排气负荷。液体8蒸发量增加也造成浪费。
图2为本实用新型第二实施例,其中容器1,在该容器为1上端的开口11通过法兰2与驱动阀3相连,驱动阀3通过隔热圈4与隔离器5连接,隔离器5中平行并排布置有柱形管6,且其上装有保护帽7,容器1中盛有易燃液体8,此外在容器1上方还装有压力感应器9,压力感应器9与电动或气动装置10连接。13表示容器1周围之地面,与水平面成一定角度,使可能由其它地方泄流出来之易燃液体不能在容器1周围聚集停留,14为易燃液体溢泄收集容器,15为布满整个容器14横截面的管子,其有效直径为
其中δ一表面张力系数;ρ一液体密度;g重力加速度,管子的高度Hφ略短于容器14之高度;孔16是用来调节容器14之液面,17为地槽,用于安置溢泄收集容器14之地方。当容器1内的易燃液体8受热膨胀和汽化,其压力由压力感应器9感应而产生感应信号,当压力超过许可值时压力感应器9工作,将该感应信号传递给电动或气动装置10,使电动或气动装置10工作,打开与其连接的驱动阀3卸压,从而降低容器1中的压力,避免容器1因高压而爆炸。容器1卸压后,其中的易燃蒸气12由开口11通过驱动阀3、隔离器5而排出,当该易燃蒸气12遇火种时发生燃烧,因有隔离器5的存在,使得该燃烧的火焰不会倒入容器1内点燃易燃液体8,这样火焰只能在隔离器5上方开口处燃烧,从而消耗从容器1内放出来的易燃蒸汽12,避免这些气体进入大气中污染环境,甚至引起更大火灾。此外,由于驱动阀3与隔离器5之间装有隔热圈4,发生在隔离器5上开口处的火不能将热量传导给容器1,从而避免容器1接受更多的热量加速升温,液体8蒸发量增加,增加驱动阀的排气负荷,液体8蒸发量增加也造成浪费。
本实用新型的防爆、灭火自动安全装置,其最基本特征是由阀阀3,隔热圈4和隔离器5组成,将它用法兰2固定,与容器1完全封密联接,垂直安装在容器1开口11处上方,容器1开口的口径与阀门3通径大小一样或略大。容器1要开多大的口径才能防爆呢?经实验,当容器1的承受强度为1.6公斤/cm2,容器1四周与大火全接触,容器1开口面积S与液体体积V(单位为公升)之比y。
就可防爆。设容器1防爆所需开口11的最小安全口径为D,D也是阀门3之口径,则
由于隔离器5之柱形管6,壁厚d占有部分截面,对气流形成阻力,为了消除这种阻力,因此对上式进行修正。①对圆柱形管
D0为柱形管直径②对正四边柱形管
③对等腰梯形柱形管
式中a,b分别为梯形四边形之上、下底,h为其高度。
由中国机械工业出版社阀门设计手册提供的资料,得知安全阀最大通径为200mm,驱动阀最大通径为3000mm。因此安全阀较适用于体积小的容器如油箱,油车油罐等。驱动阀适用范围较广,大小体积的容器都能用,尤其大容器如油库、油轮之油罐的防爆,更要用上大通径的驱动阀不可。以10,000立方米油罐为例,防爆所需阀门通径为D=4.4米,其截面积为15.19米2至少需用两个通径为3米的阀门来代替,对于100,000立方米的油罐来说,防爆所需阀门通径为D=φ14m,其截面积为194m2,需用28个通径为3米之阀门来代替,这不是好办法。在容器承受强度许可下,缩小容器开口面积与液体体积比,即y<1.4mm2/公升,也无补於事,因为就算比值y=1.4mm2/公升,容器受高温加热,虽然可以防爆,但排气量非常猛烈,加大容器开口口径和阀门口径可以减弱排气的猛烈程度。如果容器体积很大,而阀门口径又用尽最大限量,但排气量仍远远不足,则唯必须避免一种情况,才能防爆,这种情况是,正如本发明中爆炸试验装置如图(5)所示,让大量易燃液体(汽油)布满整个容器周围,并使之长时间燃烧,对容器高温加热,使其中易燃液体达致沸腾,还以高温持续加热,容器里产生的蒸汽在瞬间内会突增至最大量,如果阀门在该瞬间内的排量不足,则容器会发生变形或爆炸。因此每个大型易燃液体的容器,除装有本发明所提供的安全装置外,还需具有良好的引泄渠道和泄液收集槽,使有可能泄漏的易燃液体或其它意外火种远离储液容器,使火灾时火势对容器的影响减到较低或最低的程度,以避免容器内的液体达致沸腾,并持续受高温加热。在容器周围地面开设引泄槽,使火灾时,泄出的易燃液体及火种沿引泄槽远离容器,这对容器的防爆更为有利。热辐射传递的热量是随着距离的增加而减弱,热辐射对容器的影响不如火焰与容器直接接触的影响大,但是长时间的热辐射也会导致一般容器的爆炸和失火,装有本发明提供的安全装置的容器在特定压强下能自动泄放蒸汽,并有足够的排气量,就能克服这种影响,保护容器不致发生爆炸和失火。
本实用新型所提供之隔热圈如图3A,3B所示,图中31为螺孔,32为内径其与阀通径大小一样,33为外径,其与阀门壳体大小一样,它是由耐火、绝热材料制成,其功能是隔绝由隔离器传到阀门,并通过阀门壳体传到容器壁的热量,进而防止对液体加热升温,加速液体蒸发造成浪费。
本实用新型所提供的隔离器如图4A,4B、4C,4D、4E,4F所示,为柱形管6,35为外壳,34为螺孔。其主要功能为自动灭火,隔离火焰与油面之作用,在常温下起防火作用,主要是由许多柱形管6,平行并排结合成蜂窝体,蜂窝体外层是外壳35,外壳35与蜂窝体是牢固紧密联接,外壳有螺孔34,便于用螺丝与隔热圈4阀门3固定联接。在隔离器5上方附设有保护帽7(见
图1,图2中),隔离器5及其外壳最好用不锈、耐高温材料制成,以防锈物侵入阀门3,影响阀门3的质素。构成隔离器5的蜂窝体外径与阀门3通径大小一样,而构成隔离器5之柱形管6直径大小直接影响防爆和灭火作用,对两者的影响正好相反,故取平衡值为D0=19±3mm,长度取150±30(mm),壁厚d=0.4±0.1(mm)。
试验过程I.爆炸试验试验的目的,寻找安全防爆的容器开口口径与液体体积比
值,试验装置如图5所示。选取三个用薄铁皮制成,承受强度均为1.6公斤/厘米2体积为5.6公升的容器1,在容器上方分别开φ50.8mm,φ25.4mm和φ19.05mm之口,在口上方分别焊上φ50.8mm,φ25.4mm和φ19.05mm,长度均为100mm之铁管52,φ50.8mm之管口装有隔离器,φ19.05mm铁管另一端是有螺纹,并备有5个管帽53,分别钻φ8mm,φ5mm,φ3mm,φ2.5mm和φ2mm之孔55。进行以下8种试验。
1)用开口为φ50.8mm之容器1,装入5公升汽油,放在φ270mm,高为100mm之盆54上,盆54里也装入适量汽油,然后将盆54里的汽油点燃,大火在容器四周加热,两三分钟后,管口上方蒸汽燃烧,数分钟后容器里的汽油蒸发完,容器没有爆炸也没有变形。
2)用开口为φ25.4mm之容器1,装入5公升汽油,放在装有汽油的盆54上,做同样加热过程,容器里的汽油蒸发完,容器没有爆炸,也没有变形。
3)用开口为φ19.05mm之容器1,装入5公升的汽油,放在装有汽油的盆54上,做同样加热过程,容器里的汽油蒸发完,容器没爆炸,也设有变形。
4)用开口为φ19.05mm之容器1,装入5公升的汽油,在管52口上带上钻有φ8mm的孔55之管帽53,将容器1放在装有汽油的盆54上,做同样加热过程,容器里的汽油蒸发完,容器没有爆炸,也没有变形。
5)用开口为φ19.05mm之容器1,装入5公升的汽油,在管52口上带上钻有φ5mm的孔55之管帽53,将容器1放在装有汽油的盆54上,做同样加热过程,容器里的汽油蒸发完,容器没有爆炸,也没有变形。
6)用开口为φ19.05mm之容器1,装入5公升的汽油,在管52口上带上钻有φ3mm的孔55之管帽53,将容器1放在装有汽油的盆54上,做同样加热过程,容器里的汽油蒸发完,容器没有爆炸,也没有变形。
7)用开口为φ19.05mm之容器1,装入5公升的汽油,在管52口上带上钻有φ2.5mm的孔55之管帽53,将容器放在装有汽油的盆54上,做同样加热过程,容器里的汽油蒸发完,容器仍未爆炸,但容器有轻度变形。
8)用开口为φ19.05mm之容器1,装入5公升的汽油,在管52口上带上钻有φ2mm的孔55之管帽53,将容器放在装有汽油的盆54上,做同样加热过程,容器1发生爆炸。以上试验过程,管52口上都有蒸汽喷出,蒸汽都燃烧,其强烈程度是随着容器1开口口径越小而越强烈,φ2mm孔所喷出的汽流最强烈。
试验结果对5公升的汽油,在容器1里进行高温加热过程,孔径为φ3mm是容器不爆的最小口径,因此容器最小安全开口截面积S与体积V之比,
容器开口口径D≥φ3mm,口径越大,越不会发生爆炸,因此容器安全开口截面与液体体积比y≥1.4mm2/公升。
II.灭火试验试验目的确定构成隔离器5的柱形管6口径D0之大小与高度H在什么情况下能起灭火作用。
灭火试验的装置如图6所示,图中1为容器,5为隔离器,6为柱形管,54为加热盘。试验过程如下1)先取一柱形容器,直径为φ120mm,高为180mm,无上盖,装入汽油至容器2/5之容量,点火,汽油燃烧,火焰在容器里,直至汽油烧完为止,才停止燃烧。
2)再取一柱形容器,直径为φ120mm,高为180mm,无上盖,装入2/5容量汽油,用较细的金属网盖住容器口,并将它置于装有汽油的盆54上(盆截面大于容器截面),将盆里的汽油点火,使之对容器加热,不久金属网上有火焰燃烧,火焰没有侵入容器里,盆里的汽油烧完熄火,金属网上的火焰仍继续燃烧,直至容器里的汽油烧完为止才熄火。
3)如试验装置图6所示,取一截面直径φ300mm之容器1,上方开φ120mm之口61,焊上一个直径为φ120mm,高为180mm之隔离器5,构成隔离器5之柱形管6,直径D0为φ25mm,高度H=180mm,将2/3容量之汽油装入容器1,又将容器1放到装有适量汽油的盆54上,然后将盆54里的汽油点火,使之以高温对容器1进行加热,隔离器5上方有火焰燃烧,盆54里的汽油烧完了,隔离器5上方的火焰减弱,但火焰侵入了柱形管6上端部分,火势很微弱,需用物件(如木板、厚纸皮)盖住口部,火焰才熄灭。
4)取一截面直径为φ300mm之容器1,上方开口为φ120mm之开口61,焊上一隔离器5,其外径为φ120mm,构成隔离器5的柱形管6,其直径D0=19mm,将汽油灌入容器1约容器2/3之容量,将容器1置于装有汽油的盆54上,将盆54里的汽油点火,使之以高温对容器加热,不久隔离器5上方也有火焰燃烧,火焰没有侵入容器里,盆54里的汽油烧完灭火了,隔离器5上方的火焰立即自动熄灭。
5)取一截面直径为φ300mm之容器1,上方开口为φ120mm之开口61,焊上一隔离器5,其外径为φ120mm,构成隔离器5的柱形管6,直径为D0=19mm,高度为H=120mm,将汽油灌入容器1约容器2/3之容量,将容器1置于装有汽油的盆54上,将盆54里的汽油点火,使之以高温对容器加热,不久隔离器5上方有火焰燃烧,火焰没有侵入容器里,盆54里的汽油烧完灭火3,隔离器5上方的火焰立即自动熄灭。
6)取一截面直径为φ300mm之容器1,上方开口为φ120mm之开口61,焊上一隔离器5,其外径为φ120mm,构成隔离器5的柱形管6,直径D0=19mm,高度为H=60mm,将汽油灌入容器1约2/3之容量,将容器1置于装有汽油的盆54上,将盆54里的汽油点火,使之以高温对容器1加热,不久隔离器5上方有火焰燃烧,火焰没有侵入容器1里,盆54里的汽油烧完了,隔离器5上方的火焰立即自动熄灭。
7)取一截面直径为φ300mm之容器1,上方开口为φ120mm之开口61,焊上一隔离器5,其外径为D=120mm,构成隔离器5的柱形管6,直径D0=19mm,高度为H=40mm,将汽油灌入容器1约2/3之容量,将容器1置于装有汽油的盆54上,又将盆54里的汽油点火,使之以高温对容器1加热,不久隔离器5上方有火焰燃烧,火焰没有侵入容器1里,盆54里的汽油烧完熄火了,隔离器5上方的火焰没有熄灭,直至容器1里的汽油蒸发完,燃烧才告停止。
试验结果根据本实用新型提供的自动灭火装置,其中隔离器5是由许多平行并排柱形管6结合构成,它不仅起阻火作用,也起灭火作用。构成隔离器5的柱形管6的直径D0>25mm时,随着柱形管6直径增大,灭火功能渐弱,D0<25mm时,随着柱形管6的直径减小,灭火功能渐大,柱形管6的直径D0=φ19mm时,已有显著的灭火功能。
构成隔离器5的柱形管6的高度对灭火功能也有影响,柱形管6的高度H=60mm,H=120mm,H=180mm或更长,即H≥3D0都能起灭火作用,H<3D0灭火功能逐渐减弱,甚至没有灭火功能。
综合I和II试验结果由I得
由上式可知,容积为V容器1,最小安全开口口径S=1.4V mm2/公升,容器1开口口径越大越不会爆炸。由II得知D0<25mm时,随着柱形管6的直径D0减小,灭火功能越大、D0=19mm时,已有显著灭火功能。柱形管6高度H≥3D0,高度越高灭火功能越强,H<3D0,高度越低,灭火功能越差。
权利要求1.一种用于储存易燃液体的容器的防爆,灭火自动安全装置,其特征在于包括在容器内压力达到一定值时能自动开启的垂直安装于容器上开口处的阀门;与所述阀门贯通相连的隔离器,其中隔离器和阀门为具有与容器顶面上开口相同直径D的圆形形状,隔离器中平行并排密布有许多直径为D0,高度H,壁厚为d的柱形管体,其中容器顶面上开口的孔径D由下列公式确定1)所述隔离器中的柱形管体是圆柱管,则
其中D-容器顶面上开口孔径;V-容器储液量容积,单位为公升;D0-圆柱形管直径;d-圆柱形管壁厚度;2)所述隔离器中的柱形管体是正四边形管体,则
其中D-容器顶面上开口孔径;V-容器储液量容积,单位为公升;D0-四边形管体边长;d-四边形管体壁厚;3)所述隔离器中的柱形管体是等腰梯形柱形管体,则
其中D-容器顶面上开口孔径;V-容器储液量容积,单位为公升;a-梯形四边形上底边长;b-梯形四边形下底边长;h-梯形四边形之高度;d-梯形柱形管体壁厚;所述隔离器的柱形管体的直径D0及其高度H有下列关系,H>3D0。
2.根据权利要求1所述的自动安全装置,其特征在于,所述阀门是能够在容器内压力达到一定值时自动启开的安全阀。
3.根据权利要求1所述的自动安全装置,其特征在于,所述阀门是驱动阀,在容器顶面与容器顶面上开口并列安装有压力感应器,压力感应器感应容器内压力,在一定压力值时发出感应信号传递给与其连接的电动或气动装置,电动或气动装置再将驱动信号传递给与其连接的驱动阀而使其启开。
4.根据权利要求1-3所述的自动安全装置,其特征在于,在装有自动安全装置的容器周围还布置有收集泄出的液体的引泄收集槽,外界流出燃烧着的液体流入该收集槽内便可自动灭火。
5.根据权利要求1所述的自动安全装置,其特征在于,在所述阀门和隔离器之间装上隔热圈,它是由耐火绝热材料制成。
6.根据权利要求1所述的自动安全装置,其特征在于,在所述隔离器上方装有保护帽,它是由不锈防腐材料制成。
7.根据权利要求1所述的自动安全装置,其特征在于,其中所述的柱形管体的直径D0<25mm。
8.根据权利要求1所述的自动安全装置,其特征在于,其中所述的柱形管体的直径D0=19±3mm,柱形管体的高度H=150±30mm。
专利摘要本实用新型提供一个储存易燃液体的容器的防爆、灭火自动安全装置,它是由阀门、隔热圈和隔离器所组成,垂直安装在容器开口处上方,阀门与容器是以法兰密封固定结合,当容器外壳有热源和火种直接受热时,阀门能自动启开,泄放蒸汽,可以防爆,在热源或火种消除影响后,由于隔离器的作用,容器上方的火焰可以自动熄灭。在常温下,这种安全装置又可以防火,即使当阀门启开时,容器上方存有火种也不能使容器里的易燃液体起燃失火。
文档编号A62C3/00GK2276920SQ9621056
公开日1998年3月25日 申请日期1996年9月20日 优先权日1996年9月20日
发明者陈雄汉 申请人:陈雄汉, 余丽金
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