密闭罐可燃气体爆炸动力响应试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工设施抗爆试验设备技术领域，特别是一种能准确测量密闭罐在可燃气体爆炸作用下的动力响应的密闭罐可燃气体爆炸动力响应试验装置。
【背景技术】
[0002]密闭罐如储油罐、储气罐，大量应用于战略能源储备基地中，储存石油、天然气等易燃易爆的含能材料。石油、天然气等物资在存储过程中极易产生爆炸事故，对人们生命财产安全造成严重威胁。
[0003]现有技术中对储油(气)密闭罐的抗爆研究，均是以气体外爆为背景。对于可燃气体在储油(气)罐内爆炸的研究，主要以等效TNT法为基础，进行爆炸效应的评估。很少系统地研究可燃气体内爆炸条件下，储油(气)罐的破坏机理及内爆炸荷载的演化规律。近年来，随着石油和天然气使用的急剧增长，开展储油(气)罐在可燃气体爆炸作用下的动力响应的研究更加迫在眉睫，具有十分重要的理论意义和实际应用价值。
[0004]目前对测试结构抗可燃气体爆炸的试验装置中，多数将容器抽成真空，使用配气箱实现可燃气体的混合，或者在容器内安装风扇实现气体的混合。对于第一种方法，使用配气箱及容器的密闭性处理将会大大增加试验装置成本；而在设置风扇将会改变容器内部状态与实际情况不符。
[0005]因此，现有技术存在的问题是:密闭罐可燃气体内爆炸试验装置，由于不能简便、准确地实现可燃气体的混合，达到理想的起爆状态，从而无法准确测量密闭罐可燃气体爆炸作用下的动力响应。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种密闭罐可燃气体爆炸动力响应试验装置，能准确测量密闭罐在可燃气体爆炸作用下的动力响应，为研究气体内爆炸压力场和内爆炸条件下储油(气)罐破坏机理提供准确的试验数据。
[0007]实现本发明目的的技术解决方案为:一种密闭罐可燃气体爆炸动力响应试验装置，包括通过锚杆固定在混凝土地坪上的罐体、设置在罐体内的点火头、通过气体管路与罐体内部相通的气源、设于罐体内壁的压力传感器和探头伸入罐体内的红外线气体分析仪，还包括防爆漩涡风机，所述防爆漩涡风机分别通过设于罐体壁上的进气口、出气口与罐体内部相通。
[0008]本发明与现有技术相比，其显著优点为:
[0009]1.成本低，实现简单。本发明提出的外置防爆漩涡风机进行可燃气体混合，仅需依赖廉价设备提供外置动力，实现罐内气体的流动，达到气体混合均匀的目的。
[0010]2.精度高，气体浓度控制准确。本发明提出使用红外线气体分析仪对罐内气体浓度进行实时监控，可以精确测量罐内可燃气体浓度，减小因浓度控制造成的试验误差；同时风机外置不会改变密闭罐内部状态，使测量结果与实际情况相符，提高测量精度。
[0011]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。
【附图说明】
[0012]图1是本发明密闭罐可燃气体爆炸动力响应试验装置的结构示意图。
[0013]图2是图1的俯视图。
[0014]图中，1.罐体，101.侧壁，2.顶板焊缝，3.顶板，4.点火头，5.细钢丝，6.压力传感器，7.底板，71.锚杆孔，8.混凝土地坪，9.燃气瓶组，10.减压阀，11.进气阀，12.防爆漩涡风机，13.进气口，14.出气口，15.锚杆，16.气体浓度监控口，17.红外线气体分析仪探头，18.红外线气体分析仪，19.高速摄像机
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，本发明密闭罐可燃气体爆炸动力响应试验装置，包括通过销杆15固定在混凝土地坪8上的罐体1、设置在罐体1内的点火头4、通过气体管路与罐体1内部相通的气源、设于罐体1内壁的压力传感器6和探头伸入罐体1内的红外线气体分析仪18，还包括防爆漩涡风机12，所述防爆漩涡风机12分别通过设于罐体1壁上的进气口 13、出气口14与罐体1内部相通。
[0016]外置防爆漩涡风机可以实现气体的均匀混合，大大降低试验成本。同时不会改变容器内部状态，使测量结果与实际情况相符，提高测量精度。
[0017]所述防爆漩涡风机12的出风口通过风管与设于罐体1壁上的进气口 13相连，其进风口通过风管与罐体1壁上的出气口 14相连。
[0018]所述密闭罐的罐体1包括圆筒状侧壁101、与所述侧壁101上端密闭焊接的顶板3和与所述侧壁101下端焊接的底板7，所述底板7外圆周大于侧壁101的外圆周，在所述底板7大于侧壁101的外圆周上设有供锚杆15杆体穿过的锚杆孔72。
[0019]在罐体1外设有高速摄像机19。
[0020]所述压力传感器6自带水冷系统和滤光膜片。
[0021]所述气源包括由气体管路依次串联的燃气瓶组9、减压阀10和进气阀11，进气阀11通过气体管路与罐体1内部相通。
[0022]罐体内壁任意位置处可以安装细钢丝5，所述点火头4可绑扎在细钢丝5上，从而可以任意指定点火头4的位置。
[0023]本发明试验装置操作步骤具体为:
[0024]1、吊装密闭罐罐体1至混凝土地坪8，锚杆15穿过储油气罐底板7将其固定牢靠。2、通过细钢丝5在指定位置安装点火头4 ;
[0025]3、将顶板3与密闭罐罐体1焊接成整体；
[0026]4、打开减压阀10，通过进气阀11从燃气瓶组9向密闭罐内充入可燃气体；
[0027]5、使用红外线气体分析仪18对罐内浓度进行实时监测，同时打开防爆漩涡风机12，将罐内气体充分混合，使得罐内处处浓度相同；
[0028]6、当浓度达到指定数值时，停止充气并关闭防爆漩涡风机12，封闭进气口 13、出气口 14、气体浓度监控口 16，静置30秒后，引爆点火头4，通过压力传感器6记录爆炸压力，通过高速摄像机19拍摄密闭罐破裂、顶板3飞散的全过程。
[0029]采用本发明的密闭罐可燃气体爆炸动力响应试验装置，能够顺利进行密闭罐在可燃气体爆炸作用下的动力响应试验，为科学计算和工程设计提供储油(气)罐抗爆性能、破坏形式等数据。并且，带水冷系统和滤光膜片的压力传感器能更准确的记录到压力数据；夕卜置防爆漩涡风机可以实现气体的均匀混合，大大降低试验成本；带水冷系统和滤光膜片的压力传感器能更准确的记录到压力数据；高速摄像机能捕捉到罐体破坏、顶盖飞散的全过程。
【主权项】
1.一种密闭罐可燃气体爆炸动力响应试验装置，其特征在于:包括通过锚杆(15)固定在混凝土地坪(8)上的罐体(1)、设置在罐体(1)内的点火头(4)、通过气体管路与罐体(1)内部相通的气源、设于罐体(1)内壁的压力传感器(6)和探头伸入罐体(1)内的红外线气体分析仪(18)，还包括防爆漩涡风机(12)，所述防爆漩涡风机(12)分别通过设于罐体(1)壁上的进气口(13)、出气口(14)与罐体(1)内部相通。2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于:所述防爆漩涡风机(12)的出风口通过风管与进气口(13)相连，其进风口通过风管与出气口(14)相连。3.根据权利要求1或2所述的试验装置，其特征在于:所述密闭罐的罐体(1)包括圆筒状侧壁(101)、与所述侧壁(101)上端密闭焊接的顶板(3)和与所述侧壁(101)下端密闭焊接的底板(7)，所述底板(7)外圆周大于侧壁(101)的外圆周，在所述底板(7)大于侧壁(101)的外圆周上设有供锚杆(15)杆体穿过的孔(71)。4.根据权利要求1或2所述的试验装置，其特征在于:点燃点火头(4)的电缆穿过气体浓度监控口(16)进入罐体内部。5.根据权利要求1或2所述的试验装置，其特征在于:在罐体(1)外设有高速摄像机(19)。6.根据权利要求1或2所述的试验装置，其特征在于:所述压力传感器￠)自带水冷系统和滤光膜片。7.根据权利要求1或2所述的试验装置，其特征在于:所述气源包括由气体管路依次串联的燃气瓶组(9)、减压阀(10)和进气阀(11)，进气阀(11)通过气体管路与罐体(1)内部相通。
【专利摘要】本发明公开一种密闭罐可燃气体爆炸动力响应试验装置，包括通过锚杆(15)固定在混凝土地坪(8)上的罐体(1)、设置在罐体(1)内的点火头(4)、通过气体管路与罐体(1)内部相通的气源、设于罐体(1)内壁的压力传感器(6)和探头伸入罐体(1)内的红外线气体分析仪(18)，还包括防爆漩涡风机(12)，所述防爆漩涡风机(12)分别通过设于罐体(1)壁上的进气口(13)、出气口(14)与罐体(1)内部相通。本发明的试验装置，能准确测量密闭罐在可燃气体爆炸作用下的动力响应，为研究气体内爆炸压力场和内爆炸条件下密闭罐如储油罐、储气罐的破坏机理提供准确的试验数据。
【IPC分类】G01N3/313
【公开号】CN105352825
【申请号】CN201510848898
【发明人】方秦, 李展, 张亚栋, 相恒波, 陈力, 杨石刚, 鲍麒
【申请人】中国人民解放军理工大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月27日