专利名称：可燃爆物料、气体的管道输送隔火隔爆阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于可燃爆物料、气体输送管道上的隔火隔爆安全装置。
为实现工业连续化生产，可燃爆物料、气体输送，采用皮带输送配合紫外线控制的雨淋安全措施。美国生产发药的工艺和瑞典生产黑火药的工艺中均采用此法。但皮带机械输送、设备复杂，要建长距离过廊、内部空气要经过处理，因雨淋的需要，必须建造专用水塔与水管网，投资巨大、施工复杂，同时存在维护难和控制仪器误动作的可能性。也有资料介绍美国弹药厂利用皮带振动的输送方式解决工房间连续生产。设想采用双管道脉冲气力输送的双安全门方式，认为该方式效率高，自动化程度高，成本低，比皮带输送优越，可技术问题尚未解决，不能采用。根据美国专利3，780，753介绍小管输送TNT或类似爆炸物系用自身带雷管等起爆物的阻止器安装于风力输送管道上，待事故发生后，通过爆炸风管上的导线而发出信号，用电子仪器使阻止器爆炸切断风管，达到隔火隔爆的目的。但无内容介绍φ100mm以上大风管输送具有燃烧爆炸特性的无烟药等的隔火隔爆方法。风力管道输送可燃爆物料、气体，投资少，施工安装方便，效率高，但如果不能很好解决传火传爆的问题，该方式难以得到推广。在风送管道上安装一节1mm厚的铝管作输送管供泄爆用;或在管道上设计弯头泄爆孔。由于泄爆面太小，瞬间生成废气量太大，加之前后管道仍然相通，后面管内药量多见火产生二次火源等因素，同样存在传火传爆的危害。同时铝管限制了许多硬质物料输送和受到压力限制。
本发明所述的隔火隔爆阀则能安装在可燃爆物料、气体输送管道上达到本质安全的隔火隔爆目的。它是由活塞、套筒、活塞固定机构和诱导泄爆旁路组成。活塞、套筒结构、滑钩型等固定机构、各部件连接情况分别由附图2，附图3(附图2中A向的视图)，附
图1示意出。图1中[4][5]的封头泄爆面是为了减小管道隔断后对火源方向的反射能量，因隔断动作于泄爆动作之前产生，所以根据某些情况可只设计隔断动作而不设计泄爆面或合理设计泄爆材料。根据输送物料可选择润滑剂品种，可选择合理密封圈，安装于图2[4]导向堵风盖外端面中央滑轴上于日常生产中，以防管内压力向外泄漏，起到密封作用。
活塞是平行置放在套筒内，活塞的后部有一孔，此孔平时与风道同一中心而连通，以完成风送任务。活塞前部为空心体，活塞重5-7kg，活塞外径与套筒内径总间隙约0.15mm以内，石墨等润滑。组装时，活塞通过套筒和后盖中央滑轴孔以保持水平，并要求向前、向后和左右旋转，运动灵活自如。活塞在风送时，靠固定机构中件号2、件号5、弹簧三者产生的水平固定力顶住活塞滑轴一端而固定。固定机构主要是由紧紧接触的45°角度两切面组成，即水平滑钩短杆和垂直滑钩长杆配合弹簧而成，平时件号2能在件号1上旋转(相同中心的两孔用一颗螺栓松动连接，必须时中间用橡皮减振);同理，件号5能在件号6上旋转。件号1、件号6均与套筒连为刚性体。当弹簧一端固定在件号2滑钩上，另一端通过调整所需拉伸长度固定于件号1上时，件号5就顶住活塞，滑轴在任何情况下不能动摇。有时也可以用一根铝丝等，一头固定在滑轴上，另一头固定在后盖上的方法，使滑轴不能动摇。
诱导泄爆旁路结构。在两个90°弯头顶部设计三个垂直泄爆封头(φ165、长320mm)和两个向前倾斜45°左右的封头(φ165、长120mm)。弯头材料为6mm厚的铸铝弯头，内部加工光洁，封头可采用泄爆薄料(因它与药粒相撞机会少)。所以该结构极有利于诱导泄爆。在套筒的前端有一个φ165mm泄爆孔，该泄爆铝皮用法兰固定。封头均采用咬口形式连接而成。
上述各部件的组合方法。先将活塞平行放在套筒内，活塞孔能否对中风管，可通过垂直泄爆封头处暂未连接的管孔用手检查。至于套筒、后盖、固定机构、旁路，均用螺栓组合。
一般输送风机在压力1100mm水柱以上，管内风速18-25M/S，药量15kg/分进行输送时，活塞前端所受推力测定为3.5kg左右，而弹簧滑钩的活塞水平固定力选用其4倍以上，即14kg以上。所以活塞必然能紧紧固定在套筒上。这是活塞平时的静止状态，一旦前面管内产生燃烧或爆燃时，依靠压力波迅速而不易转向的特性，压力首先作用于活塞前端面，从而活塞滑动，弹簧拉伸，垂直滑钩长杆旋转落地，压力波被引入套筒内部。由于冲击力比活塞固定力大若干倍，故活塞呈加速运动。活塞孔径φ165mm即为运动行程。管路隔断后，火团才到达旁路进行泄爆。当然这些动作都是在那一瞬间完成的。由于压力波的固有特性和装置的合理结构，所以隔断动作必然超前于火焰波到达。通过具有生产规模，与生产条件完全相同情况下的反复试验，发现活塞孔中均存完好药粒这一事实，可以证明这一观点的正确性。
通过管内强、弱火燃烧的压力测定与试验，发射药2/1樟、4/7石、5/7石所产生的管内膨胀推力都远远大于14kg。2/1樟在21米长管内燃烧时，压力上升很快，末端压力有时达到9.25kg/cm2。这压力在管内，相当2吨的推力，所以滑钩极易脱落。当管内呈弱火燃烧时，即火焰速度比较慢，火焰有时不能到达隔火隔爆阀处，但通过计算，只依靠空气在管内定向传播的膨胀力，都远远大于14kg。这种情况，在试验中多次出现(尤其5/7石)，但后面的活塞仍然达到了隔断管路的目的。它有一个好处，可以防止后患。
活塞隔断加速度与其受力成比例，故管内燃烧力越大，其隔断动作越迅速。对于2/1樟，或类似燃烧分解速度的燃爆物，管道越长，物料越多，冲击力越大，隔断越迅速;对于4/7石、5/7石或类似弱火燃烧燃爆物，通过试验，是完全可以达到隔火目的。
活塞材料可以选用多种铝合金(如ZL111，ZL201等)或轻金属，抗拉强度δb≥30kg/mm2，硬度HB≥70，表面光洁度 6以上。套筒材料可以选用抗拉强度δb≥40kg/mm2，硬度HB≥80的金属或合金，如ZHA166-6-3-2，ZHMn55-3-1不锈钢等，其内径与活塞外径相差约0.15mm，内表面光洁度 6以上。
发射药2/1樟、4/7石、5/7石或同类燃烧力的燃爆物，均可使用弹簧滑钩等结构固定活塞。滑钩材料可以选用不锈钢或黄铜，搭接面45°，搭接面光洁度 5，弹簧(拉簧)可选用d1.5(D10，P29.3kg)等。
使用本发明的隔火隔爆阀，弹簧滑钩等固定机构的水平固定力，选为物料正常输送状态下活塞水平受力的4倍左右。
该装置安装于管道中，其前面燃烧力越大，隔断越迅速，故前面要求尽可能保持直管段，以减少能量释放。对于4/7石、5/7石这类受热分解慢的燃爆物，该装置与下料斗之间尽可能减少弯头，并尽可能设计平缓角度的弯头。
该装置安装于两工房之间时，设计混凝土建筑防护，或砌坚石建筑，其顶部为普通小青瓦等遮雨，可作泄爆用，门为3mm以上钢板制造，方向不朝人行道。
本发明所述的隔火隔爆阀安装于可燃爆物料、气体输送管道上，解决了传火传爆问题。使比皮带机械输送配合雨淋安装措施的送料方式更为先进的管道风送方式得以推广应用。此方式效率高，自动化程度高，投资少，施工方便。隔火隔爆阀安全装置本身性能良好，结构简单，动作灵敏可靠，制造容易，无需仪器控制，不存在仪器维护与失灵问题。
下面给出二实施例
实施例一安装在φ165大口径风力输送管道上的隔火隔爆阀，活塞材料用铝合金ZL111，表面光洁度 6以上，套筒材料选用ZHA166-6-3-2不锈钢，表面光洁度 6，其内径与活塞外径相差约0.15mm;弹簧滑钩固定机构的滑钩材料选用不锈钢，搭接面45°，搭接面光洁度 5，弹簧选用d1.5(D10，P29.3kg);诱导泄爆旁路在两个90°弯头顶部设计的三个垂直泄爆封头口径为φ165，长320mm，两个向前倾斜60°的封头口径为φ165，长为120mm，封头材料为0.5-0.6mm厚的铝皮，弯头材料为6mm厚的铸铝，内部加工光洁。活塞平行停放在套筒内，注意活塞孔对中风管，其余部件套筒、后盖、固定机构、旁路均用螺栓固定在主风管上。
输送2/1樟发射药。气温15℃，t湿＝13℃，下料斗存30kg药粒，风速11.8M/S，送药量12.7kg/分左右。点火后，隔火隔爆阀达到隔火隔爆目的，同时泄爆面被冲开。
实施例二隔火隔爆阀的制造和与风管的连接同例一。
输送2/1樟发射药。气温12℃，t湿＝10.5℃，下料斗倒料30kg，风速17.9m/s，送药量14kg/分。点火后，由于喷嘴(喷射泵)的反风原因，进入风管内的火焰很小，所以管内火势较小，呈弱火燃烧。火焰只从下料斗燃烧到9.45M远风管处就自动熄灭。但活塞仍将管路进行了隔断。阀前离阀还有14.38M长的风管内药粒未燃烧。
说明书附图中各附图名称及各号码代表的部件如下图1隔火隔爆阀部件连接示意图，其中1.套筒2、活塞3.诱导泄爆旁路4.两个60°斜封头5.三个垂直封头6.定位滑轴及固定机构位置7、8.风、物料图2活塞、套筒结构图，其中1.顶部泄爆孔膜2.活塞3.固定机构位置4.导向堵风盖5.活塞孔6.端面7、8.诱导泄爆旁路安装位置9.风、物料(压力波)10.风、物料图3(A向视图)滑钩型活塞固定机构，其中1.固定杆2.水平滑钩转动短杆3.钢丝4.拉簧5.垂直滑钩转动长杆6.固定卡7.滑轴
权利要求
1.一种用于可燃爆物料、气体输送管道上的隔火隔爆安全阀，其特征在于它为活塞式，由带孔活塞、套筒、活塞固定机构、固体润滑剂和诱导泄爆旁路所组成。
2.根据权利要求1所述的隔火隔爆阀，其特征在于活塞为空心园柱体，中部有与风道相吻合的孔道。
3.根据权利要求1或2所述的隔火隔爆阀，其特征在于套筒有风送物料的通道，一端有导向堵风盖，套筒内能置放带孔活塞。
4.根据权利要求1、2或3所述的隔火隔爆阀，其特征在于带孔活塞一端装有弹簧滑钩等组成的固定机构。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的隔火隔爆阀，其特征在于诱导泄爆旁路由顶部有一定泄爆面;其特征在于诱导泄爆旁路由顶部有一定泄爆面积的弯管组成。
全文摘要
本发明为一种用于可燃爆物料、气体输送管道上的隔火隔爆阀安全装置。该阀解决了风送输送管道上的传火传爆问题，使这一效率高、自动化程度高、投资少、施工方便的先进连续送料方式得以推广。该装置为活塞式，由活塞，套筒、活塞固定机构、固体润滑剂和诱导泄爆旁路所组成。其结构简单，制造容易，动作灵敏可靠，无需仪器控制，不存在仪器维护与失灵问题，是一种本质安全装置。
文档编号A62C4/00GK1078029SQ92102770
公开日1993年11月3日 申请日期1992年4月22日 优先权日1992年4月22日
发明者江支铭, 黄明月 申请人:国营泸州化工厂