一种新型管道阻火泄压装置及工作方法

本发明涉及爆炸安全，具体为一种新型管道阻火泄压装置及工作方法。

背景技术：

1、在石油、化工、电力、航空等诸多领域，广泛使用管路运输天然气、氢气等具有爆炸危险性的气体。由于介质的易燃易爆型，运输管路存在爆炸风险。为了控制或降低爆炸发生所带来的灾害后果，通常在管路中装配爆燃阻火器或者爆轰阻火器来中断爆炸的传播。

2、然而，对于现有阻火器而言，为了有效阻火，通常会采用较小的孔隙率；但是过小的孔隙率会导致在爆炸发生时，在阻火器前端的管道聚集大量的压力从而对管路造成破坏。

3、因此，当管道内发生爆炸时，如何通过简单的技术方法，在阻火器阻火的同时，能有效削减阻火器前端的压力，从而降低爆炸强度，控制爆炸灾害后果，是爆炸安全领域的一个挑战。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了新型管道阻火泄压装置。该发明能够有效防止在隔爆时隔爆装置前端压力过大造成管道破裂的灾害发生，同时，对泄出的带压火焰进行物理淬熄。该发明针对输气管道产生爆燃或爆轰火焰进行阻隔，对隔爆装置前的聚集的压力能够快速无焰泄放，能够最大程度上降低在阻隔管道爆燃或爆轰事故中因阻火隔爆导致管道集压过大而引起管道破裂衍生事故的发生，具有现实意义和良好的应用前景。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种新型管道阻火泄压装置，该装置包括隔爆段和无焰泄压段；所述隔爆段包括隔爆腔体和阻火芯，阻火芯固定于隔爆腔体中；

3、所述无焰泄压段中无焰泄压支管与无焰泄压构件通过固定轴固定于无焰泄压主管；无焰泄压支管贯通于无焰泄压主管侧方，固定轴穿过无焰泄压装置支管固定无焰泄压构件；

4、所述无焰泄压构件中固定轴上依次设置支管端丝网支撑法兰、支管口封闭法兰、固定弹簧法兰、螺母端丝网支撑法兰和泄压强度调节螺母；所述支管口封闭法兰设置在无焰泄压装置支管的管口，支管口封闭法兰和固定弹簧法兰之间设置套在固定轴外侧的弹簧；

5、所述支管端丝网支撑法兰和螺母端丝网支撑法兰之间设置淬熄丝网，淬熄丝网固定在无焰泄压构件周围；所述法兰固定螺栓组固定在螺母端丝网支撑法兰和支管端丝网支撑法兰之间；

6、所述阻火泄压装置，对于双方向隔爆，无焰泄压段分别法兰固定于隔爆段两侧；对于单方向隔爆，无焰泄压段固定于隔爆段的一侧。

7、所述无焰泄压支管数量是偶数，且以无焰泄压主管为轴对称分布。

8、所述的弹簧的弹性极限大于应用气体爆燃或爆轰的压力峰值。

9、所述泄压强度调节螺母末端采用六角头螺母结构，其他外表面光滑无棱角为光滑表面段。

10、所述固定弹簧法兰采用焊接方式与泄压强度调节螺母连接，固定弹簧法兰内部具有与固定轴啮合的螺纹；固定弹簧法兰随着泄压强度调节螺母旋转而旋转。

11、所述螺母端丝网支撑法兰安装在泄压强度调节螺母的光滑表面段，且不可以随泄压强度调节螺母的旋转而旋转。

12、所述支管端丝网支撑法兰的内环固定在无焰泄压支管外壁，且不可相对滑动。

13、所述淬熄丝网的丝网目数的大小根据其淬熄气体来确定；所述淬熄丝网覆盖在无焰泄压构件螺母组周围，采用焊接方式与螺母端丝网支撑法兰和支管端丝网支撑法兰连接。

14、所述新型管道阻火泄压装置本身可承压（具体压力值根据系统要求设计）、可以通过调节所述泄压强度调节螺母进行泄放始启压力调节（泄放始启压力选择结合具体场景来定，需低于隔爆段的承压能力）。

15、一种新型管道阻火泄压装置的工作方法，爆炸气体通过隔爆段进行火焰淬熄，当新型管道阻火泄压装置无焰泄压段内部的压力达到设置的压力阈值时，爆炸气体会经过挤压的支管口封闭法兰使得弹簧压缩，进而爆炸气体从无焰泄压支管处排出，最后经过淬熄丝网排走。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、1.在输气管道发生爆燃或者爆轰时，可以对隔爆装置前端聚集的高压进行快速泄放，从而防止压力过大导致阻火装置失效，进而预防阻火装置以及阻火装置前端管道因爆燃或爆轰产生的过压而导致管道破裂带来的灾害发生。

18、2.本发明提出的一种新型管道阻火泄压装置具有通用性，可以应用于管端以及管道等多中场景，根据介质、管道压力、及其爆燃/爆轰压力来设定泄压强度调节螺母，从而调节连接管道阻火泄压装置的无焰泄压装置开启强度（启始压力）。

技术特征：

1.一种新型管道阻火泄压装置，其特征在于：该装置包括隔爆段（1）和无焰泄压段（2）；所述隔爆段（1）包括隔爆腔体（11）和阻火芯（12），阻火芯固定于隔爆腔体（11）中；

2.根据权利要求1所述的一种新型管道阻火泄压装置，其特征在于：所述阻火泄压装置，对于双方向隔爆，无焰泄压段（2）分别法兰固定于隔爆段（1）两侧；对于单方向隔爆，无焰泄压段（2）固定于隔爆段（1）的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种新型管道阻火泄压装置，其特征在于：所述无焰泄压支管（22）数量是偶数，且以无焰泄压主管（21）为轴对称分布。

4.根据权利要求1所述的新型管道阻火泄压装置，其特征在于：所述的弹簧（242）的弹性极限大于应用气体爆燃或爆轰的压力峰值。

5.根据权利要求1所述的新型管道阻火泄压装置，其特征在于，所述泄压强度调节螺母（244）末端采用六角头螺母结构，其他外表面光滑无棱角为光滑表面段。

6.根据权利要求5所述的一种新型管道阻火泄压装置，其特征在于：所述固定弹簧法兰（243）采用焊接方式与泄压强度调节螺母（244）连接，固定弹簧法兰（243）内部具有与固定轴（23）啮合的螺纹；固定弹簧法兰（243）随着泄压强度调节螺母（244）旋转而旋转。

7.根据权利要求5所述的一种新型管道阻火泄压装置，其特征在于：所述螺母端丝网支撑法兰（245）安装在泄压强度调节螺母（244）的光滑表面段，且不可以随泄压强度调节螺母（244）的旋转而旋转。

8.根据权利要求1所述的一种新型管道阻火泄压装置，其特征在于：所述支管端丝网支撑法兰（246）的内环固定在无焰泄压支管（22）外壁，且不可相对滑动。

9.根据权利要求1所述的一种新型管道阻火泄压装置，其特征在于：所述淬熄丝网（248）的丝网目数的大小根据其淬熄气体来确定；所述淬熄丝网（248）覆盖在无焰泄压构件螺母组（247）周围，采用焊接方式与螺母端丝网支撑法兰（245）和支管端丝网支撑法兰（246）连接。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种新型管道阻火泄压装置的工作方法，其特征在于：爆炸气体通过隔爆段（1）进行火焰淬熄，当新型管道阻火泄压装置无焰泄压段（2）内部的压力达到设置的压力阈值时，爆炸气体会经过挤压的支管口封闭法兰（241）使得弹簧（242）压缩，进而爆炸气体从无焰泄压支管（22）处排出，最后经过淬熄丝网（248）排走。

技术总结
一种新型管道阻火泄压装置及工作方法，其属于爆炸安全技术领域。该装置包括隔爆段和无焰泄压段，隔爆段包括隔爆腔体和阻火芯；无焰泄压段包括无焰泄压主管、无焰泄压支管、固定轴、无焰泄压构件。在爆炸发生时，隔爆段能够对受灾管道中爆燃火焰进行淬熄；无焰泄压段能够将隔爆段前端的压力进行泄放、火焰进行淬熄。本发明能够从根本上解决在爆炸发生时在管道中爆燃/爆轰火焰传播的问题与隔爆过程中隔爆装置前端聚集压力过大而导致管道破裂的问题，有效地避免因隔爆装置在阻火隔爆时压力聚集导致管道破裂而引发火灾事故扩大的风险。

技术研发人员：丛海勇,邵珠禹,毕明树
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12