一种可燃气体回火智能阻断装置及方法与流程

1.本发明涉及回火阻断领域，尤其涉及一种可燃气体回火智能阻断装置及方法。


背景技术：

2.气割气焊技术广泛用于变电站金属材料进行切割或焊接，由于使用环境复杂，现场作业人员技能水平不一，导致乙炔气瓶“回火”燃烧导致的火灾事故屡见不鲜。同时，由于气瓶内装高压气体，气体一旦泄露点燃后，火焰呈喷射状喷出，常规灭火器很难扑灭压力气瓶着火，由于部分员工缺乏乙炔回火应急处置能力，常常只能被动等待瓶内气体燃烧殆尽，乙炔压力气瓶存在爆炸风险，给周围在运设备及作业人员均带来不必要的隐患。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种可燃气体回火智能阻断装置，用以解决可燃气体回火给可燃气体气瓶周围在运设备及作业人员均带来不必要的隐患的技术问题。
4.为解决上述技术问题，第一方面，本发明提出了一种可燃气体回火智能阻断装置，包括由装置外壳合围形成的容纳腔，所述容纳腔通过隔板分隔为感知舱、阻断舱和监控舱，所述阻断舱内设有防爆电磁阀，所述防爆电磁阀的输入端通过进气管连接到气瓶，所述防爆电磁阀的输出端通过软管连接回火阻断器的输入端，所述回火阻断器嵌于所述感知舱和所述阻断舱之间的隔板上，所述回火阻断器的输出端连接金属管道的一端，所述金属管道的另一端通过排气管连接到用气装置，所述监控舱内设有控制器，所述控制器电连接设于所述感知舱内的红外测温仪、温控开关和设于所述阻断舱内的可燃气体浓度检测装置。
5.进一步地，所述监控舱内还设有用于实现远程通讯和遥控的通讯模块，和与所述控制器电连接的指示灯和蜂鸣器，所述通讯模块电连接所述控制器。
6.进一步地，所述感知舱的装置外壳在与所述回火阻断器对应的位置处，固定嵌有一个易损件，所述易损件在高温状态下会破裂，将回火产生热量排出在所述感知舱外。
7.进一步地，所述防爆电磁阀为常闭型高温防爆电磁阀，所述常闭型高温防爆电磁阀电连接控制器，当控制器为所述常闭型高温防爆电磁阀供电时，所述常闭型高温防爆电磁阀打开使可燃气体可以通过。
8.进一步地，所述软管为耐高温、防火、低热传导的石墨耐火胶管。
9.进一步地，所述金属管道具体为铜质金属管或不锈钢金属管。
10.进一步地，所述隔板具体为耐高温、高强度的玻镁板制成。
11.进一步地，所述气瓶内装有的可燃气体具体为乙炔，所述可燃气体浓度检测装置具体为乙炔浓度监测传感器。
12.进一步地，所述装置外壳上设有可燃气体溢出排出口，所述乙炔浓度监测传感器具体安装于所述可燃气体溢出排出口旁边。
13.第二方面，本发明还提供了一种可燃气体回火智能阻断方法，所述方法应用于第一方面所述的可燃气体回火智能阻断装置，具体包括以下步骤：
14.通过红外测温仪、温控开关和可燃气体浓度检测装置共同检测是否发生回火现象，当发生回火现象时，控制防爆电磁阀关闭，防止可燃气体输入。
15.本发明具有以下有益效果：本发明的可燃气体回火智能阻断装置及方法，可燃气体回火智能阻断装置串接在供气软管与可燃气体气瓶之间，通过红外测温仪、温控开关和可燃气体浓度检测装置三种不同原理的检测装置自动感知可燃气体的回火状况，在一路或两路检测装置损坏无效时，仍可以准确的获取可燃气体的回火状况，当可燃气体发生回火后，通过回火阻断器可暂缓阻断回火进一步蔓延，并控制防爆电磁阀关闭阀门，防止气体输入。
16.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
17.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
18.图1是本发明优选实施例的可燃气体回火智能阻断装置的结构示意图。
19.图中各标号表示：
20.1、感知舱；2、阻断舱；3、监控舱；4、隔板；5、装置外壳；6、进气管；7、防爆电磁阀；8、软管；9、回火阻断器；10、金属管道；11、排气管；12、易损件。
具体实施方式
21.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
22.此外，除非另有定义，本技术描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本技术描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本技术的限制。本技术描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本技术描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本技术描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
23.还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本技术的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本技术中的具体含义。
24.实施例1，可燃气体回火智能阻断装置。
25.如图1所示，本实施例的可燃气体回火智能阻断装置，包括由装置外壳5合围形成的容纳腔，容纳腔通过隔板4分隔为感知舱1、阻断舱2和监控舱3，阻断舱2内设有防爆电磁阀7，防爆电磁阀7的输入端通过进气管6连接到气瓶，防爆电磁阀7的输出端通过软管8连接回火阻断器9的输入端，回火阻断器9嵌于感知舱1和阻断舱2之间的隔板4上，回火阻断器9的输出端连接金属管道10的一端，金属管道10的另一端通过排气管11连接到用气装置，监控舱3内设有控制器，控制器电连接设于感知舱1内的红外测温仪、温控开关和设于阻断舱2内的可燃气体浓度检测装置。
26.其中，红外测温仪、温控开关和可燃气体浓度检测装置是通过三种不同原理进行回火检测，避免因为一路或两路检测装置损坏而无法检测回火，红外测温仪的一种现有的火情感应仪器，可以通过市场采购获取，其工作原理在此不再赘述，温控开关具体是温度传感器，用于获取感知舱1的温度，再将温度信息传输给控制器，当控制器在单位时间内的温升超过预设阈值时，判定气体管道发生回火现象，可燃气体浓度检测装置设于阻断舱2内，当气体管道发生回火现象时，且红外测温仪和温控开关没有反馈回火信息时，回火已经蔓延至阻断舱2，阻断舱2内会发生可燃气体泄露，当可燃气体浓度检测装置检测到可燃气体浓度超过预设阈值时，判定发生回火现象。
27.在本实施例的可燃气体回火智能阻断装置中，气瓶内装有的可燃气体具体为乙炔，可燃气体浓度检测装置具体为乙炔浓度监测传感器，需要说明的是，任何存在回火现象的可燃气体均可以通过本实施例的可燃气体回火智能阻断装置进行阻断，本实施例中以乙炔为例进行说明并不能理解为对本发明的限制。
28.在本实施例的可燃气体回火智能阻断装置中，监控舱3内还设有用于实现远程通讯和遥控的通讯模块，和与控制器电连接的指示灯和蜂鸣器，通讯模块也电连接控制器，当控制器检测到气体管道发生乙炔回火时，控制器会使指示灯闪烁，并通过触发蜂鸣器发出告警声音，通过通讯模块可以实现远程控制防爆电磁阀7开/关，并且可以远程监控可燃气体回火智能阻断装置的工作状态。
29.在本实施例的可燃气体回火智能阻断装置中，装置外壳5上设有可燃气体溢出排出口，乙炔浓度监测传感器具体安装于可燃气体溢出排出口旁边，当阻断舱2的乙炔泄露时，为避免乙炔浓度过高发生爆炸，通过可燃气体溢出排出口将乙炔释放。
30.在本实施例的可燃气体回火智能阻断装置中，防爆电磁阀7为常闭型高温防爆电磁阀，常闭型高温防爆电磁阀电连接控制器，当控制器为常闭型高温防爆电磁阀供电时，常闭型高温防爆电磁阀打开使可燃气体可以通过，当控制器故障时，会使防爆电磁阀7掉电关闭，避免防爆电磁阀7处于失控状态。
31.作为本实施例的优选实施方案，本实施例的回火阻断器9与软管8的连接处设置一个耐高温的套管，先将耐高温的套管套在回火阻断器9的接口处，然后再将软管8套接在该耐高温的套管上，降低了回火阻断器9金属热量传递给软管8的能力。
32.在本实施例的可燃气体回火智能阻断装置中，软管8为耐高温、防火、低热传导的石墨耐火胶管，当乙炔回火蔓延到阻断舱2时，乙炔长时间燃烧会产生的大量热能，通过石墨耐火胶管的低热传导性可以避免热能传导到防爆电磁阀7影响防爆电磁阀7性能，由于石墨耐火胶管具有耐高温耐火的特性，即使回火蔓延至阻断舱2也不会使软管8被回火烧断。
33.在本实施例中，防爆电磁阀7靠近阻断舱2的装置外壳5，使防爆电磁阀7与回火阻
断器9之间有足够长的距离设置石墨耐火胶管，通过石墨耐火胶管的低热传导特性，使回火阻断器9的高温通过石墨耐火胶管降低后再传导至防爆电磁阀7，可以提升防爆电磁阀7的耐温性，防爆电磁阀7的成本与其耐高温程度成正比，耐高温性能越强，其价格越高，从而降低防爆电磁阀7的成本。
34.在本实施例的可燃气体回火智能阻断装置中，金属管道10具体为铜质金属管，在其它实施例中，金属管道10还可以为不锈钢金属管，增强回火蔓延到感知舱1时的抗火能力，并保证从红外温度仪测温(或温控开关)感知火情，到防爆电磁阀7完成跳闸后动作所需时间(预计3秒)内，感知舱1内气路管道不会烧损炸裂。
35.在本实施例的可燃气体回火智能阻断装置中，隔板4具体为耐高温、高强度的玻镁板制成，防止感知舱1着火后，乙炔燃烧产生的热量传递到阻断舱2和监控舱3。
36.此外，在本实施例中，在感知舱1的装置外壳5与回火阻断器9所对应的位置处，装置外壳5是通过高温易损坏的材质制成的，也可以在装置外壳5与回火阻断器9所对应的位置处设有一个开口，在开口上嵌入一个高温易损件12，该易损件12可以是平面型的，也可以有具有一定弧度的圆弧形，例如：在本实施例中，正对应回火阻断器9的位置，感知舱1的装置外壳5上固定嵌有一个圆弧形的易损件12，当产生回火现象时，易损件12受高温破裂，便于将火焰产生热量排出在感知舱1外面。
37.在本实施例的可燃气体回火智能阻断装置中，装置外壳5内设有封闭线缆通道，电磁阀线缆、红外测温仪、温控开关和乙炔浓度检测装置均通过该线缆通道连接到底部监控舱3，增强装置可燃气体防爆性能，并增强整体美观度。
38.在本实施例的可燃气体回火智能阻断装置中，易红外测温仪、温控开关和乙炔浓度检测装置采取模块化安装组件，便于后续维护更换。
39.本实施例的工作原理：将本实施例的回火智能阻断装置串接在乙炔软管与乙炔气瓶之间，通过红外测温仪、温控开关和可燃气体浓度检测装置三种不同原理的检测装置自动感知可燃气体的回火状况，在一路或两路检测装置损坏无效时，仍可以准确的获取可燃气体的回火状况，当可燃气体发生回火后，通过回火阻断器9可暂缓阻断回火进一步蔓延，此时人工有足够时间(5分钟以上)去关闭乙炔气瓶的阀门，实现回火阻断的第一道防线，并控制防爆电磁阀7关闭阀门，防止乙炔输入，实现第二道防线，由于防爆电磁阀7采用常闭方式，当控制器的控制板失效后，防爆电磁阀7会自动关闭阀门，避免阀门处于失控状态，实现第三道防线。
40.本实施例的可燃气体回火智能阻断装置，通过三种不同原理的检测装置检测乙炔回火是否发生，冗余设置检测装置可以使检测更精准，并通过三道防线阻断回火向乙炔气瓶蔓延，可以有效的防止回火向气瓶蔓延，避免给气瓶周围的设备及作业人员带来不必要的隐患。
41.实施例2，一种可燃气体回火智能阻断方法。
42.本实施例的一种可燃气体回火智能阻断方法，应用于实施例1的可燃气体回火智能阻断装置，具体包括以下步骤：
43.通过红外测温仪、温控开关和可燃气体浓度检测装置共同检测是否发生回火现象，当发生回火现象时，控制防爆电磁阀关闭，防止可燃气体输入。
44.本实施例的一种可燃气体回火智能阻断方法，应用于实施例1所述的可燃气体回
火智能阻断装置，可以有效的检测回火现象，并在发生回火时防止回火向气瓶蔓延，避免给气瓶周围的设备及作业人员带来不必要的隐患。
45.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。