一種雙流體惰化細水霧抑制管道瓦斯爆炸實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及火災(zāi)安全實驗裝置，特別是一種雙流體惰化細水霧抑制管道瓦斯 爆炸實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 瓦斯廣泛存在于煤層氣、礦井通風(fēng)氣及化工用氣中，其在礦井巷道、輸氣管道及儲 氣設(shè)備中常因泄露引發(fā)爆炸災(zāi)害，成為我國最受關(guān)注的安全問題之一。隨著社會發(fā)展對抑 爆技術(shù)出了更高要求，即在抑爆的同時，要求對環(huán)境友好、對工藝介質(zhì)無污染，因此研究清 潔、高效的抑爆技術(shù)勢在必行。
[0003] 惰性氣體與細水霧都是常見的經(jīng)濟、環(huán)保的滅火控爆材料。目前，相應(yīng)的惰性氣 體、水霧抑爆裝置在液化石油、天然氣儲罐及管道運輸保護、煤礦井下瓦斯防爆抑爆等領(lǐng)域 都有初步應(yīng)用。然而，由于惰性氣體抑爆、防滅火時需要較高的濃度，例如C〇2滅火系統(tǒng)的 設(shè)計濃度高達34%，采空區(qū)注馬抑制瓦斯爆炸時02濃度指標(biāo)要求小于12%，應(yīng)用時往往需 要大量高壓氣瓶組、復(fù)雜管道等。細水霧用于抑爆實踐主要為單流體細水霧（純水霧），其 霧化依靠控制水壓高低與噴嘴結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，對于煤礦巷道、工業(yè)氣體管道等長距離受限空 間，需要高壓動力源，抑爆效果受到水霧粒徑、濃度、水霧區(qū)長度等因素的影響，該些因素限 制了惰性氣體與細水霧抑爆技術(shù)的應(yīng)用。
[0004] 雙流體惰化細水霧是指通過雙流體噴嘴，將細水霧和惰性氣體輸送至爆炸性區(qū)域 水的一種抑爆方法。前人研究表明，具有較小比表面積的細微霧滴抑爆作用越明顯，而W惰 性氣體作為稀釋氣體，惰性氣體良好的空間分散性會加快霧滴的分散性及彌散性，綜合發(fā) 揮惰性氣體與細水霧抑爆優(yōu)勢，產(chǎn)生抑爆協(xié)同增效效應(yīng)。而目前尚沒有報道對于如何利用 雙流體惰化細水霧抑制管道瓦斯爆炸的實驗裝置及實驗方法。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實用新型之目的就是提供一種雙流體 惰化細水霧抑制管道瓦斯爆炸實驗裝置，可有效解決進行雙流體惰化細水霧抑制管道瓦斯 爆炸仿真實驗分析的問題。
[0006] 本實用新型解決的技術(shù)方案是，
[0007] 一種雙流體惰化細水霧抑制管道瓦斯爆炸實驗裝置，包括透明的有機玻璃管、水 箱、惰性氣體瓶、空氣瓶和甲燒氣瓶，有機玻璃管為一端開口的中空結(jié)構(gòu)，其口部上設(shè)置有 用于密封的PVC薄膜，有機玻璃管上分別設(shè)置有與其內(nèi)腔相連通的放氣管、與其內(nèi)腔相連 通的進氣管，感應(yīng)端伸入有機玻璃管內(nèi)腔的溫度傳感器、感應(yīng)端伸入有機玻璃管內(nèi)腔的壓 力傳感器、噴射端伸入有機玻璃管內(nèi)腔的雙流體噴頭W及點火端伸入有機玻璃管內(nèi)腔的高 壓脈沖點火器，惰性氣體瓶的出氣口經(jīng)電磁閥與雙流體噴頭的進氣口相連，水箱的出水口 與雙流體噴頭的進液口相連，空氣瓶的出氣口經(jīng)串聯(lián)的第一止逆閥和第一質(zhì)量流量控制器 與進氣管的進氣口相連，甲燒氣瓶經(jīng)串聯(lián)的第二止逆閥和第二質(zhì)量流量控制器與進氣管的 進氣口相連，高壓脈沖點火器上設(shè)置有感應(yīng)端正對高壓脈沖點火器的點火電極上設(shè)置有能 夠感應(yīng)其點火狀態(tài)的光電傳感器，光電傳感器的信號輸出端與攝像機的信號輸入端相連， 攝像機、電磁閥、溫度傳感器和壓力傳感器的信號輸出端分別與數(shù)據(jù)采集儀的信號輸入端 相連，數(shù)據(jù)采集儀的信號輸出端與計算機相連。
[000引一種雙流體惰化細水霧抑制管道瓦斯爆炸實驗方法，包括W下步驟：
[0009] 一、安裝試驗裝置，試驗裝置包括透明的有機玻璃管、水箱、惰性氣體瓶、空氣瓶和 甲燒氣瓶，有機玻璃管為一端開口的中空結(jié)構(gòu)，其口部上設(shè)置有用于密封的PVC薄膜，有機 玻璃管上分別設(shè)置有與其內(nèi)腔相連通的放氣管、與其內(nèi)腔相連通的進氣管，感應(yīng)端伸入有 機玻璃管內(nèi)腔的溫度傳感器、感應(yīng)端伸入有機玻璃管內(nèi)腔的壓力傳感器、噴射端伸入有機 玻璃管內(nèi)腔的雙流體噴頭W及點火端伸入有機玻璃管內(nèi)腔的高壓脈沖點火器，惰性氣體瓶 的出氣口經(jīng)電磁閥與雙流體噴頭的進氣口相連，水箱的出水口與雙流體噴頭的進液口相 連，空氣瓶的出氣口經(jīng)串聯(lián)的第一止逆閥和第一質(zhì)量流量控制器與進氣管的進氣口相連， 甲燒氣瓶經(jīng)串聯(lián)的第二止逆閥和第二質(zhì)量流量控制器與進氣管的進氣口相連，高壓脈沖點 火器上設(shè)置有感應(yīng)端正對高壓脈沖點火器的點火電極上設(shè)置有能夠感應(yīng)其點火狀態(tài)的光 電傳感器，光電傳感器的信號輸出端與攝像機的信號輸入端相連，攝像機、電磁閥、溫度傳 感器和壓力傳感器的信號輸出端分別與數(shù)據(jù)采集儀的信號輸入端相連，數(shù)據(jù)采集儀的信號 輸出端與計算機相連；所述的放氣管上設(shè)置有排氣閥；所述的電磁閥與雙流體噴頭之間的 管道上設(shè)置有流量計；
[0010] 二、打開攝像機，壓力傳感器、溫度傳感器和光電傳感器均接通電源，數(shù)據(jù)采集儀 連接計算機并打開Labview2009數(shù)據(jù)采集軟件，在進行爆炸試驗之前，調(diào)試好數(shù)據(jù)采集軟 件并試運行一次，檢查軟件是否正常運行，W保證得到的實驗數(shù)據(jù)準確，調(diào)整攝像機相機位 置，使其鏡頭正對有機玻璃管，調(diào)整相機鏡頭焦距，并進行一次抓拍，W保證拍攝的到的圖 片清晰，W便后期進行圖片處理；
[0011] S、打開排氣閥、第一止回閥和第二止回閥，向有機玻璃管腔體通入機玻璃管腔體 4倍體積的甲燒和空氣的混合氣體，從而排盡有機玻璃管腔體內(nèi)原有的空氣，關(guān)閉排氣閥、 第一止回閥和第二止回閥；
[0012] 四、進行雙流體惰化細水霧抑制瓦斯爆炸測試，打開電磁閥控制雙流體噴頭開始 噴霧，設(shè)定惰性氣體壓力與噴霧時間；
[0013] 五、進行瓦斯爆炸實驗測試，通過高壓脈沖點火器電壓點火，瞬間光電傳感器捕捉 點火電極發(fā)出的電火花并轉(zhuǎn)換成電信號，觸發(fā)攝像機工作，同時利用溫度傳感器、壓力傳感 器監(jiān)測火焰溫度及爆炸壓力變化；
[0014] 六、保存溫度數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)和攝像機拍攝的爆炸火焰圖片；通入4倍空氣，排凈 管道腔體內(nèi)氣體，準備進行下一次試驗；
[0015] 走、對高速攝像機拍攝的爆炸火焰圖片進行處理，得到火焰前鋒速度；
[0016] 八、對抑制劑惰化抑制效果進行評價分析。
[0017] 本實用新型實驗裝置結(jié)構(gòu)新穎獨特，簡單合理，實驗方法簡單，實驗過程穩(wěn)定，直 觀，可直接利用煤礦、工業(yè)企業(yè)現(xiàn)有的惰性氣體管道、水路管道，適用于可燃氣體管道的防 爆控火；雙流體噴嘴結(jié)構(gòu)簡單，占據(jù)空間小，安裝方便，使用方法易操作控制，霧化量通過調(diào) 節(jié)氣瓶壓力實現(xiàn)，抑爆效果好，使用方便效果好，有是瓦斯爆炸實驗裝置上的創(chuàng)新。
【附圖說明】
[001引圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019] W下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0020] 由圖1給出，本實用新型一種雙流體惰化細水霧抑制管道瓦斯爆炸實驗裝置，包 括透明的有機玻璃管、水箱、惰性氣體瓶、空氣瓶和甲燒氣瓶，有機玻璃管10為一端開口的 中空結(jié)構(gòu)，其口部上設(shè)置有用于密封的PVC薄膜20,有機玻璃管上分別設(shè)置有與其內(nèi)腔相 連通的放氣管5、與其內(nèi)腔相連通的進氣管17,感應(yīng)端伸入有機玻璃管內(nèi)腔的溫度傳感器 7、感應(yīng)端伸入有機玻璃管內(nèi)腔的壓力傳感器8、噴射端伸入有機玻璃管內(nèi)腔的雙流體噴頭 6W及點火端伸入有機玻璃管內(nèi)腔的高壓脈沖點火器12,惰性氣體瓶4的出氣口經(jīng)電磁閥 3與雙流體噴頭6的進氣口相連，水箱1的出水口與雙流體噴頭6的進液口相連，空氣瓶14 的出氣口經(jīng)串聯(lián)的第一止逆閥13a和第一質(zhì)量流量控制器11a與進氣管17的進氣口相連， 甲燒氣瓶15經(jīng)串聯(lián)的第二止逆閥13b和第二質(zhì)量流量控制器1化與進氣管17的進氣口相 連，高壓脈沖點火器12上設(shè)置有感