一种超、欠压切断式燃气防火灾调压保护装置的制作方法

本发明涉及一种超、欠压切断式燃气防火灾调压保护装置，属于燃气防火灾保护技术领域。

背景技术：

在城市燃气应用中，调压柜、调压箱应用非常广泛，调压柜一般设置在路边或者城镇小区附近的公共场所，调压箱一般设置在城镇小区内建筑物外墙上。周围环境如发生突发火灾事故，可能会导致燃气调压装置故障，主要表现为调压及安全设备失效等，目前现有技术较少研究在火灾环境下各类燃气调压设施避免火灾发生时导致的供气事故所采取的相关技术措施。如何在火灾时，提高调压柜、调压箱的安全性能，是本领域急需解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明的目的是，通过对调压柜内的各种元器件进行设计改造，提高调压柜、调压箱的防火安全性能，消除安全隐患。

本发明采取以下技术方案：

一种超、欠压切断式燃气防火灾调压保护装置，包括调压器3、切断阀3.1、锁扣机构l；所述切断阀3.1的压力控制头b内的膜片与推杆d相连，推杆d下部与导向筒连接，所述推杆d及导向筒设置在封闭壳体之内，所述封闭壳体下部设有容置并限位第一弹簧e的结构，所述第一弹簧e与导向筒固定连接；所述导向筒内部设置第二弹簧f，第二弹簧f上端与推杆d连接，下端与导向筒底部连接；所述推杆d向上或向下推动，均能带动打开锁扣机构l，使切断阀3.1实施切断动作。

进一步的，所述压力控制头b内的膜片的材料的熔点远大于调压器3内的膜片的熔点。

进一步的，所述压力控制头b内的膜片的材料为金属材质，所述调压器3内的膜片为橡胶材质。

更进一步的，所述切断阀3.1的后方的引压管上还设有易熔阀3.2，所述易熔阀3.2的a端与主气路连接，b端与切断阀3.1连通，c端与外部空气连通，发生火灾或温度急剧升高时，易熔阀内的金属物质熔化，易熔阀的bc端口导通，切断阀膜片腔至易熔阀内气体排出，切断阀由于欠压而切断。

更进一步的，所述切断阀3.1的后方的引压管上还设有易熔阀3.2，所述易熔阀3.2的b端与主气路连接，a端与切断阀3.1连通，c端与调压器3的进口管路连通。

再进一步的，所述c端通过调压球阀3.3与调压器3的进口管路连通。

更进一步的，所述超、欠压切断式燃气防火灾调压保护装置的最前端和最后端分别设有进口截断阀1和出口截断阀6。

再进一步的，所述进口截断阀1与调压器3之间设有进口第一压力表2及调节阀2.1；所述出口截断阀6与调压器3之间设有第二压力表4及调节阀2.1。

再进一步的，所述第二压力表4与出口截断阀6之间设置调试球阀5。

进一布的，所述推杆d向上或向下推动，推杆d带动凸轮h顺时针或逆时针转动，凸轮h通过后续传动机构带动锁扣机构l开启。

本发明的有益效果在于：

1)切断阀的内部除了常规的第一弹簧f以外，巧妙设置了第二弹簧e，从而使得切断阀3.1既可以超压切断，又可以欠压切断，而且两种切断功能相互不影响，提高了切断阀的可靠性，应对火灾等非正常状态。

2)切断阀3.1内的膜片采用金属膜片，熔点远高于调压器中的橡胶膜片，由于金属膜片的熔点明显要高于橡胶膜片，故在火灾状态下，调压器膜片必定先于紧急切断阀膜片破损，此时，调压器出口压力升高至紧急切断阀设定压力后，紧急切断阀能超压切断，提高了可靠性。

3)设置易熔阀，易熔阀的a端与主气路连接，b端与切断阀连通，c端与外部空气连通，正常情况下，a、b端连通，切断阀正常工作，发生火灾或环境温度急剧升高时，易熔阀内的金属物质熔化，易熔阀的bc端口导通，切断阀膜片腔至易熔阀内气体排出，紧急切断阀由于欠压而切断，可靠性进一步提高。

4)切断阀3.1的后方的引压管上设有易熔阀3.2，所述易熔阀3.2的b端与主气路连接，a端与切断阀3.1连通，c端与调压器3的进口管路连通，在正常环境温度下，易熔阀的ab端口导通，紧急切断阀按正常方式工作；在火灾状态下，环境温度达到易熔阀设定温度时，易熔阀内的金属物质熔化，易熔阀的bc端口导通，切断阀膜片腔与进口压力相连，由于超压而切断，可靠性也进一步提高。

附图说明

图1是本发明超、欠压切断式燃气防火灾调压保护装置实施例一和二的方案示意图。

图2是本发明超、欠压切断式燃气防火灾调压保护装置实施例三的方案示意图。

图3是本发明超、欠压切断式燃气防火灾调压保护装置实施例四的方案示意图。

图4是本发明超、欠压切断式燃气防火灾调压保护装置中，切断阀的结构示意图。

图中，1.进口截断阀，2.进口压力表，3.调压器，3.1——切断阀，3.易熔阀mtv，4.出口压力表，5.调试球阀，6.出口截断阀，a.阀瓣，b.压力控制头，c.手动复位机构，d.推杆，e.第一弹簧，f.第二弹簧，g.第三弹簧，l.锁扣机构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

实施例一：

参见图1和图4，一种超、欠压切断式燃气防火灾调压保护装置，包括调压器3、切断阀3.1、锁扣机构l；所述切断阀3.1的压力控制头b内的膜片与推杆d相连，推杆d下部与导向筒连接，所述推杆d及导向筒设置在封闭壳体之内，所述封闭壳体下部设有容置并限位第一弹簧e的结构，所述第一弹簧e与导向筒固定连接；所述导向筒内部设置第二弹簧f，第二弹簧f上端与推杆d连接，下端与导向筒底部连接；所述推杆d向上或向下推动，均能带动打开锁扣机构l，使切断阀3.1实施切断动作。

参见图1，所述超、欠压切断式燃气防火灾调压保护装置的最前端和最后端分别设有进口截断阀1和出口截断阀6。

参见图1，所述进口截断阀1与调压器3之间设有进口第一压力表2及调节阀2.1；所述出口截断阀6与调压器3之间设有第二压力表4及调节阀2.1。

参见图1，所述第二压力表4与出口截断阀6之间设置调试球阀5。

参见图4，所述推杆d向上或向下推动，推杆d带动凸轮h顺时针或逆时针转动，凸轮h通过后续传动机构带动锁扣机构l开启。

具体实验时，将具有超压和欠压切断功能的紧急切断阀如图4所示安装于测试装置上，将调压器设定为2kpa、紧急切断阀设定为4kpa(超压)和1.1kpa(欠压)。

步骤a：由1进口截断阀处向测试装置通气0.1mpa，开启测试阀门5，并用喷火枪对调压器膜片腔喷火一段时间后，发现出口压力表4显示压力突然升高后降为零，同时紧急切断阀已切断；打开调压器膜片腔，发现调压器膜片已破损。

步骤b：更换调压器膜片后，再次向测试装置通气0.1mpa，开启测试阀门5，并用喷火枪对紧急切断阀膜片腔喷火一段时间后，发现出口压力表4显示压力突然降低直至零，同时紧急切断阀已切断；打开紧急切断阀膜片腔，发现紧急切断阀膜片已破损。

实施例二：

在实施例一的基础上，参见图4，所述压力控制头b内的膜片的材料的熔点远大于调压器3内的膜片的熔点。由于金属膜片的熔点明显要高于橡胶膜片，故在火灾状态下，调压器膜片必定先于紧急切断阀膜片破损，此时，调压器出口压力升高至紧急切断阀设定压力后，紧急切断阀能超压切断。

具体实施时：

将具有超压功能的紧急切断阀膜片更换为金属膜片后如图4所示安装于测试装置上，并将调压器设定为2kpa、紧急切断阀设定为4kpa(超压)。

步骤a：由1进口截断阀处向测试装置通气0.1mpa，开启测试阀门5，用喷火枪同时对调压器膜片腔和紧急切断阀膜片腔喷火一段时间后，发现出口压力表4显示压力突然升高后降为零，同时紧急切断阀已切断；分别打开调压器和紧急切断阀膜片腔，发现调压器膜片已破损、紧急切断阀膜片正常。

步骤b：对安装了金属膜片的紧急切断阀按cj/t335-2010《城镇燃气紧急切断阀和放散阀》第6章要求进行各项常规型式试验，能够满足各项性能指标要求。

步骤c：对安装了金属膜片的紧急切断阀进行极限工作温度-20℃和60℃下的切断精度试验(紧急切断阀设定压力分别为3.2kpa、4.0kpa和8.1kpa)，试验结果如下表。

实施例三：参见图2，在实施例一或二的基础上，所述切断阀3.1的后方的引压管上还设有易熔阀3.2，所述易熔阀3.2的a端与主气路连接，b端与切断阀3.1连通，c端与外部空气连通，发生火灾或温度急剧升高时，易熔阀内的金属物质熔化，易熔阀的bc端口导通，切断阀膜片腔至易熔阀内气体排出，切断阀由于欠压而切断。

具体实施时：

将易熔阀置于高低温箱内，其3个接口(a、b和c)分别连接至图2所示的测试装置上，并将调压器设定为2kpa、紧急切断阀设定为4kpa(超压)和1.1kpa(欠压)，易熔阀设定温度为130℃。

由1进口截断阀处向测试装置通气0.1mpa，开启测试阀门5，将高低温箱逐步升温，当温度达到132℃时，c口有气体排出、出口压力表4降为零、紧急切断阀切断。重复3次，切断阀切断时的温度分别为125℃、131℃和136℃。

实施例四：

参见图3，所述切断阀3.1的后方的引压管上还设有易熔阀3.2，所述易熔阀3.2的b端与主气路连接，a端与切断阀3.1连通，c端与调压器3的进口管路连通。

在正常环境温度下，易熔阀的ab端口导通，紧急切断阀按正常方式工作；

在火灾状态下，环境温度达到易熔阀设定温度(100℃、130℃或160℃)时，易熔阀内的金属物质熔化，易熔阀的bc端口导通，切断阀膜片腔与进口压力相连，由于超压而切断。

具体实施时：

将易熔阀置于高低温箱内，其3个接口(a、b和c)分别连接至图3所示的测试装置上，并将调压器设定为4kpa、紧急切断阀设定为3kpa(超压)和1.1kpa(欠压)，易熔阀设定温度为130℃。

由1进口截断阀处向测试装置通气0.1mpa，开启测试阀门5，将高低温箱逐步升温，当温度达到128℃时，紧急切断阀切断、出口压力表4降为零。重复3次，切断阀切断时的温度分别为135℃、126℃和132℃。

综上所述，调压器和紧急切断阀都采用橡胶膜片，在火灾高温情况下，会使调压器和紧急切断阀膜片熔化，紧急切断阀不能关闭，同时安全装置失效，危及下游管道运行安全，因此必须提高设备本体的防火安全性能。经过对技术方案的验证，可以选择增加易熔阀，并使紧急切断阀具备超压、欠压切断功能和增加易熔阀并使紧急切断阀具备超压切断功能两种方案，此两种方案能够在一定的温度下，让紧急切断阀能正常工作。在实际应用时，应对周围公共环境进行评估，当评估结果存在火灾风险时，调压柜/箱内调压装置的设备建议采用火灾防范实施例三或者实施例四，当评估结果不存在火灾风险时，可不考虑加强设备本体的防火性能。另外，此次防火安全技术研究在燃气调压装置的系统安全可靠性、外部防护安全性安全防范方面也做了系统的分析和总结

本发明通过对调压装置安全设备结构、不同应用场合调压装置配置的安全可靠性特性分析，防范了火灾环境下燃气调压装置的安全设备损坏时的各类破坏风险。针对各类破坏风险采取的有效技术措施，并通过试验方法加以验证，以达到有效降低风险的目标。

以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。