一种危险品在环境试验中的安全防护方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种危险品在环境试验中的安全防护方法，属于危险品安全防护技术领域。
【背景技术】
[0002]环境试验是为了保证产品在规定的寿命期间，在预期的使用、运输或贮存的所有环境下，保持功能可靠性而进行的活动，是将产品暴露在自然或人工的环境条件下经受其作用，以评价产品在实际使用、运输和贮存的环境条件下的性能，并分析研究环境因素的影响程度及其作用机理，按环境试验分类包括气候环境因素、力学环境因素等。
[0003]危险品(高压容器、火工品等)在进行环境试验过程中，存在爆炸的风险，爆炸时产生的冲击波以及高速碎片会对人员和设备造成伤害，为了控制爆炸风险，保证试验人员安全，在试验时必须对危险品进行有效的隔离。
[0004]传统的方法是建造专业防爆隔离室，建造防爆隔离室花费较大，对于小当量的危险品来说性价比较低。估算出危险品的危险区域，在防爆厂房内对危险区域边界堆砌防爆隔离物，对工作人员和附近设备进行有效的防护，经济适用性较好。
[0005]目前试验室的防爆隔离物为沙袋，沙袋易老化破损，难以根据需要进行防爆墙的重复构筑，使用极为不易，同时沙袋搬运时沙子易洒出、粉尘大，污染试验室。
【发明内容】
[0006]针对以上试验室防护隔离物的不足，本发明提供一种防爆砖，并相互咬合构筑成稳固的防爆墙，分析危险品发生爆炸所产生破坏能量，确定危险区域，并在危险区域边界设计一种安全防护方法。
[0007]本发明的技术方案如下，一种危险品在环境试验中的安全防护方法，包括以下步骤:
[0008]步骤一、分析危险品爆炸产生的碎片以及冲击波超压对人员和附近设备的影响，计算防爆墙最低高度；步骤二、分析危险品爆炸产生的能量，进而计算无遮蔽情况下爆炸的危险区域；步骤三、根据步骤二计算出的危险取悦，堆砌防爆墙；步骤四、人员在防爆墙区域外，进行环境试验。
[0009]所述步骤二中，计算当危险品在地面爆炸时产生的爆炸能量；
[0010]把该爆炸能量换算为TNT当量，计算出危险品在地面爆炸时，距离爆炸位置X米的冲击波超压，进而根据人所能承受的最大冲击波超压20kPa，小于SkPa为人员安全距离，得到无遮蔽情况下距离爆炸点的最小人员伤害半径a和安全半径b。
[0011]所述步骤三中，在面向防爆厂房泄爆墙面区域设有开口，该开口区域为设有温变箱的泄爆区，振动台的其他方向且在中心放置有危险品的振动台周围a米危险区边界堆砌防爆墙，防爆墙预留出人员和设备进出通道，操作人员在距离振动台中心b米外活动；在该危险品外a米半径范围内，将所用设备清空，在a米半径外，采用错缝搭接的方式进行防爆墙堆砌。
[0012]所述危险品为尚压气瓶或火工品。
[0013]本发明方法将防爆砖错缝搭接成防爆墙，具有较高的强度和稳定性，可有效的阻挡碎片，避免对设备及人员造成伤害。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例对本发明作详细描述:
[0015]实施例一、
[0016]包括以下步骤:
[0017]步骤一、计算防爆墙最低高度
[0018]根据标准QJ3144-2002，即危险品发生爆炸时，爆炸碎片与危险品所在平面在最大高度上所成最大角度为两度，计算出能够阻挡爆炸产生的碎片以及冲击波超压对人员伤害和附近设备损坏的防爆墙最低尚度；
[0019]步骤二、计算无遮蔽情况下爆炸的危险区域
[0020]当容积为0.2m3，最大内压20MPa的高压气瓶在地面爆炸时，根据高压气瓶中压水气体物理爆炸能量的等温膨胀法，计算出其爆炸能量:2.12MJ ;
[0021]把气体爆炸能量换算为TNT当量，所得的TNT当量为0.47kg ;
[0022]计算出高压气瓶在地面爆炸时，距离爆炸位置X米的冲击波超压，进而根据人所能承受的最大冲击波超压20kPa，小于SkPa为人员安全距离，得到无遮蔽情况下距离爆炸点的最小人员伤害半径a和安全半径b ；
[0023]具体地，计算得到距离爆炸点7m和15m处的冲击波超差分别为18.94kPa、
6.83kPa，因此在无遮蔽的情况下，7m(即a = 7)距离以内为人员伤害距离，安全距离为15m(即 b = 15)；
[0024]步骤三、堆砌防爆墙
[0025]在面向防爆厂房泄爆墙面区域设有开口，该开口区域为设有温变箱的泄爆区，振动台的其他方向且在中心放置有高压气瓶的振动台周围a米危险区边界堆砌防爆墙，防爆墙预留出人员和设备进出通道，操作人员在距离振动台中心b米外活动；
[0026]此气瓶进行力学环境试验时，为了满足无遮蔽情况下人员设备的最小承受距离要求，在该气瓶外a米半径内，将所用设备清空，避免冲击波反射冲击和设备损坏，在a米半径夕卜，采用错缝搭接的方式进行防爆墙堆砌，即在墙体上下砖的垂直砌缝有规律的错开，砖在墙体中的放置方式有顺式和丁式；
[0027]步骤四、进行力学实验
[0028]使高压气瓶发生爆炸，开展力学实验；
[0029]考虑到冲击波在较短时间内绕过防爆墙，短时间内在墙内侧形成高压，并且存在直接推倒部分防爆砖的可能，防爆墙后严禁站人，操作人员在安全距离之外的人员活动区域操作。
[0030]实施例二、
[0031]与实施例一的不同之处在于，采用小当量火工品，其TNT当量为0.5kg，通过TNT当量计算冲击波超压，计算出小当量火工品发生爆炸时，距离爆炸位置6m及12m的冲击波超压分别为:19.lkPa、7.48kPa。
[0032]数值可知，在无遮蔽的情况下，6m距离以内为危险区域，安全距离为12m。此小当量火工品进行气候环境试验时，为了满足无遮蔽情况下人员设备的最小承受距离要求，在该火工品外6m半径内，将物品清空，在6m半径外，根据温变箱高度及碎片产生区域，设置不低于碎片产生高度的防爆墙。
[0033]进行试验时，操作人员在安全距离以外的人员活动区域远程监控，防爆墙附近严禁站人。
【主权项】
1.一种危险品在环境试验中的安全防护方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤一、分析危险品爆炸产生的碎片以及冲击波超压对人员和附近设备的影响，计算防爆墙最低高度；步骤二、分析危险品爆炸产生的能量，进而计算无遮蔽情况下爆炸的危险区域；步骤三、根据步骤二计算出的危险取悦，堆砌防爆墙；步骤四、人员在防爆墙区域外，进行环境试验。2.根据权利要求1所述一种危险品在环境试验中的安全防护方法，其特征在于:所述步骤二中，计算当危险品在地面爆炸时产生的爆炸能量； 把该爆炸能量换算为TNT当量，计算出危险品在地面爆炸时，距离爆炸位置X米的冲击波超压，进而根据人所能承受的最大冲击波超压20kPa，小于SkPa为人员安全距离，得到无遮蔽情况下距离爆炸点的最小人员伤害半径a和安全半径b。3.根据权利要求2所述一种危险品在环境试验中的安全防护方法，其特征在于:所述步骤三中，在面向防爆厂房泄爆墙面区域设有开口，该开口区域为设有温变箱的泄爆区，振动台的其他方向且在中心放置有危险品的振动台周围a米危险区边界堆砌防爆墙，防爆墙预留出人员和设备进出通道，操作人员在距离振动台中心b米外活动；在该危险品外a米半径范围内，将所用设备清空，在a米半径外，采用错缝搭接的方式进行防爆墙堆砌。4.根据权利要求1所述一种危险品在环境试验中的安全防护方法，其特征在于:所述危险品为尚压气瓶或火工品。
【专利摘要】本发明涉及一种危险品在环境试验中的安全防护方法，包括以下步骤：步骤一、分析危险品爆炸产生的碎片以及冲击波超压对人员和附近设备的影响，计算防爆墙最低高度；步骤二、分析危险品爆炸产生的能量，进而计算无遮蔽情况下爆炸的危险区域；步骤三、根据步骤二计算出的危险取悦，堆砌防爆墙；步骤四、人员在防爆墙区域外，进行环境试验。本发明方法将防爆砖错缝搭接成防爆墙，具有较高的强度和稳定性，可有效的阻挡碎片，避免对设备及人员造成伤害。
【IPC分类】G01N3/313, G01N33/22
【公开号】CN105651959
【申请号】
【发明人】王志浩, 王晓森, 邱杰, 周天朋, 淡丽艳, 贺智国
【申请人】天津航天瑞莱科技有限公司, 北京航天斯达科技有限公司, 北京强度环境研究所
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2014年12月8日