一种高压天然气长管拖车用组合爆破片安全装置及其应用方法与流程

本发明属于属于易燃易爆介质高压气瓶的安全防爆技术领域，具体涉及一种高压天然气长管拖车用组合爆破片安全装置及其应用方法。

背景技术：

随着压缩天然气(cng)等气体日益广泛使用，气体跨距离运输变得越来越重要。目前，世界上压缩天然气运输多使用长管拖车。长管拖车是指将几个或十几个大容积钢制无缝气瓶组装在框架里并固定在汽车拖车底盘上，将气瓶头部连通在一起，用于输送压缩气体的运输工具。与管道运输相比，长管拖车输送范围更广，运送介质多样，且建设费用低；与传统小气瓶运输相比，长管拖车气瓶承压高、体积大，运输效率提高，运输成本降低。由于多方面都有优势，长管拖车的保有量逐渐增长。

由于长管拖车的经常性移动和使用过程中的反复充装，储存介质具有高压、易燃易爆等特点，其安全性能备受关注。为保证运输安全，在长管拖车每只气瓶前后两端都安装了安全泄放装置。其作用是当长管拖车着火或其他原因造成压力急剧升高的危险状况时，安全泄放装置能泄放气瓶压力，从而保证长管拖车气瓶安全。

目前，长管拖车气瓶主要使用的是单爆破片装置与爆破片-易熔塞组合装置。这两种爆破片装置都有各自的安全隐患，使用性能不可靠。

单爆破片装置具有装置简单，爆破片动作迅速等优点，而被广泛应用在长管拖车上面。但单爆破片装置在实际使用过程中存在以下问题：在气瓶的使用和充装过程中，爆破片承受反复的交变载荷作用，因疲劳破坏可能导致其开裂或提前动作，产生泄漏，使气体提前泄放；雨水、冰雪或灰尘等恶劣环境或者是内部腐蚀介质的影响，也会使爆破片受损，缩短使用寿命；并且爆破片本身具有有限的使用寿命，须定期更换爆破片才能继续使用。由单爆破片装置失效而产生的安全问题，是十分严重的。

另外一种爆破片-易熔塞组合装置是由爆破片与易熔塞串联，组成爆破片-易熔塞组合装置用做长管拖车的安全泄放装置。其与单爆破片装置相比，避免了因爆破片性能不稳定造成的误动作现象，提高了安全泄放装置的可靠性，是目前在长管拖车泄放装置中应用较为广泛的装置。但是在实际使用过程中爆破片-易熔塞组合装置存在以下问题：在局部失火条件下，长气瓶端部的爆破片-易熔塞组合装置温度达不到易熔塞的熔化温度，爆破片的爆破压力已远远超过设定的爆破压，易熔塞的设置达不到功能要求；正常使用过程中，爆破片由于疲劳或其它原因提前动作时，用户无法及时检测及时更换，影响爆破片-易熔塞组合装置的使用性能；在物理超压情况下，易熔塞未能完全挤出，阻碍泄放造成周围管件的冻伤；在物理超压情况下，易熔塞未能熔化挤出能量巨大，产生二次伤害。以上存在的问题是生产过程中存在着的安全隐患，一旦发生事故后果难以估量。

技术实现要素：

基于上述实际存在的问题，本发明提供一种高压天然气长管拖车用组合爆破片安全装置及其应用方法。

本发明技术方案如下：

一种高压天然气长管拖车用组合爆破片安全装置，其特征在于:包括组合爆破片夹持器，压力传感器，带有无线收发模块的智能控制器和移动安全监测平台；所述组合爆破片夹持器依次连接压力传感器和智能控制器，所述智能控制器包括数据采集模块和数据处理模块，所述智能控制器用于将带有夹持器内部压力参数信息使用无线收发模块发送给长管拖车移动安全检测平台。

所述组合爆破片夹持器包括了下夹持器、下压环、上压环、上夹持器与防护盖，在下夹持器与下压环之间设有下层爆破片，下压环和上压环之间设有上层爆破片。

进一步，所述下压环的侧面设有泄漏环形槽，所述环形槽与下夹持器侧壁对应位置设有检漏孔，所述检漏孔设有与压力传感器连接的螺纹。

进一步，所述泄漏环形槽的半径为0.5～1.0mm，所述下压环的高度大于或等于下压环内径的0.9倍。

进一步，所述下层爆破片为反拱刻槽型爆破片，上层爆破片可以为正拱或者为反拱各类型式爆破片。

所述压力传感器布置在组合爆破片夹持器的下夹持器外侧，通过螺纹连接。

所述无线模块实时将处理后的参数信息传送到长管拖车移动安全监测平台。

所述长管拖车移动安全监测平台，包含了长管拖车在安全工况下的监测模块与在非正常工况下的参数指标超于预设阈值时的报警模块。

本发明还提供一种所述高压天然气长管拖车用组合爆破片安全装置的应用方法，包括如下步骤：当夹持器1中下层爆破片6起爆后，压力传感器2将压力信号传输到智能控制器3，智能控制器3再进行数据采集模块、数据存储模块和数据处理模块后，将报警信息通过无线蓝牙传输到移动安全监测平台4，提醒用户下层爆破已经爆破，及时更换；当夹持器1中下层爆破片6和上层爆破片9相继起爆后，压力传感器2将压力信号传输到智能控制器3，智能控制器3再进行数据采集模块、数据存储模块和数据处理模块后，将后将报警信息通过无线蓝牙传输到移动安全监测平台4，提醒用户安全装置开启，及时采取措施处理。

所述移动安全监测平台，包含了长管拖车在安全工况下的监测模块与在非正常工况下的参数指标超于预设阈值时的报警模块。

本发明有益的技术效果：

本发明提供的一种高压天然气长管拖车用组合爆破片安全装置及其应用，采用上述技术方案，一方面解决单爆破片装置的因疲劳或者腐蚀而造成的提前爆破的问题，提高装置的安全性能；下层爆破片爆破后通过传感器可以传送到安全监测平台，并由移动接收端接收报警信号，提醒及时更换下层爆破片；而且采用智能控制技术对安全装置进行实时监测管理，并有效对高压天然气长管拖车气瓶安全管理，大大提高了装置的安全性。

附图说明

图1为组合爆破片安全装置示意图。

图2为组合爆破片安全装置夹持器图。

图3为组合爆破片安全装置下压环结构示意图。

图4为组合爆破片安全装置的原理图。

图中：1-夹持器，2-压力传感器，3-智能控制器，4-移动安全监测平台，5-下夹持器，6-下层爆破片，7-下压环，8-紫铜垫片、9-上层爆破片、10-上压环、11-上夹持器、12-防雨垫片、13-防护盖。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的描述

如图1所示，一种高压天然气长管拖车用爆破片安全装置，包括了夹持器1、压力传感器2、含有无线蓝牙模块的智能控制器3和移动安全监测平台4，所述压力传感器2使用螺纹与夹持器1相连，所述智能控制器3与压力传感器2连接，所述智能控制器3使用无线蓝牙技术与移动监测平台4连接。

如图2所示，所述组合爆破片夹持器包括了下夹持器5、下层爆破片6、下压环7、紫铜垫片8、上层爆破片9、上压环10、上夹持器11、防雨垫片12和防护盖13，在下夹持器5与下压环7之间设有下层爆破片6，密封靠紫铜垫片8压紧密封，所述下层爆破片6为反拱刻槽型爆破片，耐疲劳性能优于正拱型且开启无碎片，所述下压环7的高度大于或等于下压环7内径的0.9倍，下压环7和上压环10之间设有上层爆破片，密封靠紫铜垫片8密封，上层爆破片9为正拱型爆破片，上层爆破片9爆破压力大于等于下层爆破片6压力，所述下压环7设有环形槽，与下夹持器5侧壁对应位置设有检漏孔，所述检漏孔设有与压力传感器2连接的螺纹，所述防护盖13为聚四氟乙烯材质，防止雨水的积蓄，所述压力传感器2布置在组合爆破片夹持器的下夹持器5外侧，通过螺纹连接。

如图3所示，所示组合爆破片下压环7的侧面设有泄漏环形槽，所述泄漏环形槽的半径为0.5～1.0mm，所述下压环的高度大于或等于下压环内径的0.9倍。

图4所示，当夹持器1中下层爆破片6起爆后，压力传感器2将压力信号传输到智能控制器3，智能控制器3再进行数据采集模块、数据存储模块和数据处理模块后，将后将报警信息通过无线蓝牙传输到移动安全监测平台4，提醒用户下层爆破已经爆破，及时更换；当夹持器1中下层爆破片6和上层爆破片9相继起爆后，压力传感器2将压力信号传输到智能控制器3，智能控制器3再进行数据采集模块、数据存储模块和数据处理模块后，将后将报警信息通过无线蓝牙传输到移动安全监测平台4，提醒用户安全装置开启，及时采取措施处理。

以上所述，以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。