一种主动惰气泡沫金属抑爆隔爆装置的制作方法

本发明涉及一种抑爆隔爆装置，尤其涉及一种主动惰气泡沫金属抑爆隔爆装置。

背景技术：

在工业生产过程中，爆炸事故严重威胁着工人的生命安全。随着矿井开采深度及强度的增加，瓦斯的威胁也越来越大，瓦斯爆炸问题成为煤矿安全、高效生产的重大问题。特别是瓦斯的多次爆炸会引起次生灾害，造成事故扩大化。在煤矿瓦斯抽采过程中，瓦斯输送管道的阻隔爆装置就成为抑制爆炸向井下和井下传播的重要措施。良好的抑爆效果会阻止爆炸火焰波继续传播，减轻爆炸危害性和继发性，对保护煤矿工人生命安全、减轻财产损失、快速应急救援具有重要的意义。

目前所使用的瓦斯等爆炸性气体输送管道的阻隔爆装置包括两种：一种是主动的向输送管道中加入细水雾等，降低管道中氧气含量，形成水雾保护区等杜绝爆炸发生；一种是被动的在管道中设置铜丝网、阻火器等抑爆隔爆装置，当有爆炸发生时，火焰经过抑爆隔爆装置时由于受到多孔性铜丝网、阻火器对火焰的切割，达到熄爆的目的。第一种方法安全性较高，但前期需要向管道内喷雾，后期需要进行脱水作业，程序比较复杂。第二种方法简单易行，但对输送气体有阻碍作用，输送过程中阻力损失较大，成本较高，且有时会因火焰波的内聚力特征，从而导致抑爆效果不佳，且不利于有可能的二次爆炸防御。

技术实现要素：

本发明克服了上述现有技术的不足，提供了一种主动惰气泡沫金属抑爆隔爆装置。

发明技术方案：

一种主动惰气泡沫金属抑爆隔爆装置，包括：探测器、控制单元、电源、正方形安装管路、圆形管路和抑爆隔爆单元，

所述圆形管路上嵌有正方形安装管路，正方形安装管路与圆形管路通过法兰固定，正方形安装管路上方开有安装矩形孔，正方形安装管路的矩形孔安装有抑爆隔爆单元，抑爆隔爆单元两侧的正方形安装管路上均安装有探测器，探测器通过信号线与控制单元相连；

所述电源通过线路分别与抑爆隔爆单元和控制单元相连为其供电；

所述控制单元通过信号线与抑爆隔爆单元相连。

进一步，所述抑爆隔爆单元包括：上壳体、点火触发装置、起爆药层、气体发生剂层、过滤板、铜制隔爆板、泡沫金属板、下壳体、法兰、螺栓、阻燃易碎塑料板、密封垫、限位隔板和橡胶缓冲垫，所述下壳体为中空结构，下壳体上下两端均设置有法兰盘，下壳体的下法兰盘通过螺栓安装在正方形安装管路的管壁上，且正方形安装管路的安装矩形孔与下壳体的腔体位置相对应，上壳体底端设置有法兰盘，上壳体下法兰盘与下壳体上法兰盘通过螺栓相连，所述点火触发装置固定在上壳体上端内壁上，点火触发装置下端套设有起爆药层，上壳体腔体内设置有气体发生剂层，气体发生剂层下端设置有过滤板，过滤板下端设置有铜制隔爆板，铜制隔爆板下端设置有泡沫金属板，泡沫金属板四周套设有铜制层，泡沫金属板与下壳体之间设置有防爆间隙，泡沫金属板下端设置有阻燃易碎塑料板，阻燃易碎塑料板两端固定在下壳体上，所述正方形安装管路的安装矩形孔正下方设置有橡胶缓冲垫，橡胶缓冲垫两侧均设置有限位隔板。

进一步，所述探测器为压力传感器。

进一步，所述控制单元为stm32系列单片机。

进一步，所述泡沫金属板与下壳体之间装配间隙为1-10mm。

进一步，所述下壳体的下法兰盘与下壳体管壁之间设置有密封垫。

进一步，所述上壳体下法兰盘与下壳体上法兰盘之间设置有密封垫。

本发明对于现有技术具有以下有益效果：所述的主动惰气泡沫金属抑爆隔爆装置安装在爆炸性气体输送管道中后，管道中气体流动阻力小，节省了输送能量。爆炸时能主动探测爆炸特征，采用惰气和泡沫金属双重措施抑制爆炸传播，不仅对爆炸火焰具有焠熄作用，且可有效抑制爆炸压力，减少对相关设施的破坏。更重要的是，在不发生爆炸的时候该装置检修周期长，减少了人力成本。发生爆炸后如泡沫金属破坏较小，可重复使用，减少了企业成本。

附图说明

图1是本发明安装示意图；

图2是本发明工作前结构示意图；

图3是本发明工作后结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明。

一种主动惰气泡沫金属抑爆隔爆装置，包括：探测器6、控制单元8、电源9、正方形安装管路15、圆形管路21和抑爆隔爆单元10，

所述圆形管路21上嵌有正方形安装管路15，正方形安装管路15与圆形管路21通过法兰固定，正方形安装管路15上方开有安装矩形孔，正方形安装管路15的矩形孔安装有抑爆隔爆单元10，抑爆隔爆单元10两侧的正方形安装管路15上均安装有探测器6，探测器6通过信号线与控制单元8相连，探测器6单侧直线距离在20-30m之间；

所述电源9通过线路分别与抑爆隔爆单元10和控制单元8相连为其供电；

所述控制单元8通过信号线与抑爆隔爆单元10相连。

进一步，所述抑爆隔爆单元10包括：上壳体18、点火触发装置11、起爆药层12、气体发生剂层14、过滤板16、铜制隔爆板17、泡沫金属板19、下壳体32、法兰13、螺栓14、阻燃易碎塑料板20、密封垫27、限位隔板22和橡胶缓冲垫23，所述下壳体32为中空结构，下壳体32上下两端均设置有法兰盘，下壳体32的下法兰盘通过螺栓安装在正方形安装管路15的管壁上，且正方形安装管路15的安装矩形孔与下壳体32的腔体位置相对应，上壳体18底端设置有法兰盘，上壳体18下法兰盘与下壳体32上法兰盘通过螺栓相连，所述点火触发装置11固定在上壳体18上端内壁上，点火触发装置11下端套设有起爆药层12，上壳体18腔体内设置有气体发生剂层14，气体发生剂层14下端设置有过滤板16，过滤板16下端设置有铜制隔爆板17，铜制隔爆板17下端设置有泡沫金属板19，泡沫金属板19四周套设有铜制层，泡沫金属板19与下壳体32之间设置有防爆间隙，泡沫金属板19下端设置有阻燃易碎塑料板20，阻燃易碎塑料板20两端固定在下壳体32上，所述正方形安装管路15的安装矩形孔正下方设置有橡胶缓冲垫23，橡胶缓冲垫23两侧均设置有限位隔板22。

所述探测器6为压力传感器。

所述控制单元8为stm32系列单片机。

所述泡沫金属板19与下壳体32之间装配间隙为1-10mm。

所述下壳体32的下法兰盘与下壳体32管壁之间设置有密封垫。

所述上壳体18下法兰盘与下壳体32上法兰盘之间设置有密封垫。

点火触发装置11的点火电极与防爆外壳13为一个整体，耐爆压力为30mpa。点火触发装置11的点火电极伸入起爆药12内。防爆外壳13内放置气体发生剂14。气体发生剂层14下部为过滤板15。首先将起爆药12放置在点火触发装置11周围，然后在防爆外壳13内填充气体发生剂层14。泡沫金属板19，泡沫金属板19上部为铜质隔爆板17。铜质隔爆板17与防爆外壳18装配间隙不超过10mm，或者与铜质隔爆板紧密接触，但可以在气流冲击下移动。泡沫金属板19下部安装有阻燃易碎塑料板20。当瓦斯爆炸发生时，爆炸火焰和冲击波沿圆形管道21内爆炸传播方向4传播，当前驱冲击波2、火焰锋面3临近探测器6时，探测器6所采集到的信息输送到控制单元8，控制单元8产生一定强度电流触发点火触发装置11，此时点火触发装置11引爆起爆药12，起爆药12引燃气体发生剂14产生大量惰性气体22，惰气22推动铜质隔爆板17与泡沫金属板19迅速移动至管道底部，泡沫金属板19上部边缘超出管道上部边缘23至少10cm，形成防爆隔离带。