一种用于泄爆保护的安全气囊装置的制作方法

本发明涉及一种用于泄爆保护的安全气囊装置。

背景技术：

可燃性气体化工和石油化工生产过程中得到广泛应用，由于管道输送具有成本低廉、工艺简单等特点，因此，在绝大多数情况下，会采用密闭容器或管道来进行储存或输送。由于受到约束作用，气体爆炸会产生较高的压力和压力上升速率，造成人员伤亡和财产损失。而在容器与管道连接的装置系统中，由于存在压力累积效应和二次爆炸，气体爆炸事故的后果更加严重，甚至会导致灾难性的后果。

泄爆是指通过泄爆装置将腔室或容器内部已燃高压混合气体导入到外部环境中，使内部压力迅速降低，防止容器爆炸，以保证腔室或容器安全的技术。泄爆对于工业生产中可燃气体爆炸防护具有非常重要的意义。泄爆也只是爆炸后的一种处理方式，对于泄爆口必然也存在高温火焰和爆炸冲击波，泄爆口对其所处的外部环境依然存在一定的风险。

技术实现要素：

本发明的目的旨在提供一种用于泄爆保护的安全气囊装置，该装置可以安装在泄爆口或存在气体爆炸的管道末端，用于熄灭火焰和拦截冲击波。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于泄爆保护的安全气囊装置，包括管道9和气囊发生装置7，所述的气囊发生装置7与管道9的出口端连接；在所述的管道9的入口端设有法兰面1用于和泄爆口或者气体爆炸的管道末端进行法兰连接，在管道9的入口处设有爆破片2，位于爆破片2右侧在管道9内自左往右依次设有惰性气体发生剂层3和单向阀4。

在所述的管道9上侧位于单向阀4右侧设有火焰传感器接口5和压力变送器接口6，所述的火焰传感器接口5和压力变送器接口6分别安装由火焰传感器和压力变送器。优选的，所述的火焰传感器接口5靠近单向阀4出口，用于检测火焰信号；所述的压力变送器接口6位于单向阀4和气囊发生装置7的中部，用于测量该段密闭空间的压力情况。

所述的爆破片2在正常状态下是封闭的，可以根据不同的情况选用不同爆破压力的爆破片，一般选用爆破压力0.5mpa的爆破片。

所述的惰性气体发生剂层3包括两侧的塑料薄膜以及填充在塑料薄膜之间的惰性气体发生剂，所述的惰性气体发生剂为固体叠氮化合物，受热可以分解出氮气。具体的，所述的固体叠氮化合物可以为叠氮化钠。考虑到冲击波可能会击倒惰性气体发生剂，影响分解速率，因此，所述的惰性气体发生剂层3紧贴着固定在单向阀4前方。

所述的单向阀4的入口与所述的管道9的入口位于同一侧，保证气体不会从管道入口流出，从而在管道内部形成一个相对密封的环境。爆炸火焰进入管道后加热惰性气体发生剂生成大量氮气，气体通过单向阀后在单向阀与安全气囊装置间形成一个氮气浓度97％的高浓度氮气环境，从而达到熄灭火焰的目的。

所述的气囊发生装置7包含膜状材料的安全气囊8和收纳盒，安全气囊8的入口通过螺栓固定在管道9的出口端与管道密闭连接，未使用时安全气囊8被收纳在收纳盒内，所述的安全气囊8能够承受2mpa的内部压力。

根据气体爆炸的实际环境，本发明用于泄爆保护的安全气囊装置可以安装在各个泄爆口或存在气体爆炸可能性的管道末端。安装本发明装置以后，一旦发生气体爆炸，爆炸火焰以及冲击波通过管道入口进入管道内部，首先冲破爆破片，爆破片破裂以后惰性气体发生剂接触高温产生大量氮气，氮气跟随冲击波通过单向阀，在单向阀和气囊发生装置之间形成一个高压区域，高压会撑开气囊，气囊具备一定的承压能力从而起到拦截冲击波的作用，同时高压区域也是一个高浓度的氮气区域，可以起到熄灭爆炸火焰的作用。

本发明的有益效果：

本发明泄爆安全气囊装置结构合理、装置短小、易拆卸，可以应用于工业上的多种场合，操作方便，依次采用爆破片以及惰性气体发生剂形成的高浓度惰性气体区域、承压气囊来实现熄灭爆炸火焰以及拦截冲击波的作用。

附图说明

图1是本发明用于泄爆保护的安全气囊装置气囊展开时的结构示意图。

图2是本发明用于泄爆保护的安全气囊装置未展开气囊时的结构示意图。

图中，1-法兰面，2-爆破片，3-惰性气体发生剂层，4-单向阀，5-火焰传感器接口，6-压力变送器接口，7-气囊发生装置，8-气囊，9-管道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

如图1和2所示，一种用于泄爆保护的安全气囊装置，包括管道9和气囊发生装置7，所述的气囊发生装置7包含膜状材料的安全气囊8和收纳盒，安全气囊8的入口通过螺栓固定在管道9的出口端，未使用时安全气囊8被收纳在收纳盒内；在所述的管道9的入口端设有法兰面1用于和泄爆口或存在气体爆炸可能性的管道末端连接，在管道9的入口处设有爆破片2，位于爆破片2右侧在管道9内自左往右依次设有惰性气体发生剂层3和单向阀4；所述的单向阀4的如入口与所述的管道9的入口位于同一侧；在管道9上侧靠近单向阀4出口处设有火焰传感器接口5，在火焰传感器接口5上安装有火焰传感器，在管道9上侧位于单向阀4和气囊发生装置7的中部设有压力变送器接口6，在压力变送器接口6上安装有压力变送器。

所述的惰性气体发生剂层3包括两侧的塑料薄膜以及填充在塑料薄膜之间的惰性气体发生剂，所述的惰性气体发生剂为叠氮化合物。

根据气体爆炸的实际环境，将本实施例装置安装在各个泄爆口以及存在气体爆炸可能性的管道末端。安装本装置以后，一旦发生气体爆炸，爆炸火焰以及冲击波会通过管道入口进入装置内部，首先冲破爆破片，爆破片破裂以后惰性气体发生剂接触高温产生大量氮气，氮气跟随冲击波通过单向阀，在单向阀和气囊发生装置之间形成一个高压区域，高压会撑开安全气囊，安全气囊具备一定的承压能力可以起到拦截冲击波的作用，同时高压区域里面也是一个氮气浓度97％的高浓度氮气区域，可以起到熄灭爆炸火焰的作用。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于泄爆保护的安全气囊装置，包括管道和气囊发生装置，气囊发生装置与管道的出口端连接；所述的管道的入口端设有法兰面，在管道的入口处设有爆破片，位于爆破片右侧在管道内自左往右依次设有惰性气体发生剂层和单向阀；在管道上侧位于单向阀右侧设有火焰传感器接口和压力变送器接口，火焰传感器接口和压力变送器接口分别安装由火焰传感器和压力变送器。本发明结构合理，操作方便，通过法兰面与泄爆口以及存在气体爆炸可能性的管道末端相连，通过形成高浓度惰性气体区域和承压气囊来实验熄灭爆炸火焰以及拦截冲击波的作用。

技术研发人员：王志荣;马卫东;龚俊辉;郭文杰
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：2017.11.23
技术公布日：2018.03.09