[實用新型]抑制可燃物爆炸傳播的裝置

無效

• 申請號: 200720034728.1
• 申請日: 2007-02-13
• 公開（公告）號: CN201001924Y
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 蔣曙光;歐雪梅;吳征艷;何新建;李欽華;王蘭云;邵昊;秦俊輝
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: A62C4/00
• 分類號: A62C4/00;A62C3/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本實用新型涉及抑制可燃物爆炸傳播的裝置，尤其適用于存在安全隱患易燃易爆的礦井巷道，也適用于其它受限空間可燃物爆炸危險存在的場所。

背景技術

全世界由于可燃物爆炸而造成的人員傷亡和財產損失是十分巨大的。在我國，煤礦瓦斯、煤塵爆炸時有發生，其災難性的后果是十分嚴重的。為解決這一問題，煤礦生產過程中廣泛采用水槽、水袋和巖粉棚等隔爆棚設施，又稱無源隔爆棚，屬于被動式隔爆裝置，分別以水和巖粉作為消焰劑。消焰劑要求質高量足，動作時必須霧化充分。隔爆棚動作的觸發和消焰劑的噴撒都是由瓦斯、煤塵爆炸所產生的前驅壓力波完成的。當發生瓦斯、煤塵爆炸時，在爆炸火焰到達隔爆棚區前，爆炸產生的前驅壓力波掀翻盛放巖粉的木板或使水槽、水袋破碎，形成彌漫飛揚狀態的惰性巖粉或水霧，在巷道中形成撲滅火焰的抑制帶，起到吸熱、降溫、阻燃的作用，使瓦斯煤塵爆炸火焰限制在爆源附近，從而達到隔斷爆炸傳播、限制事故災害范圍繼續擴大的目的。煤礦隔爆棚發揮隔爆作用的前提條件有兩個：一是前驅壓力波能掀翻隔爆棚，形成懸浮狀態的巖粉或水霧帶；二是爆炸火焰滯后前驅壓力波到達隔爆棚的時間大于隔爆棚的動作時間過程，同時又小于隔爆棚的動作時間與水霧或巖粉的持續時間之和。

通過大量調查分析發現，水棚和巖粉棚等阻隔爆裝置在控制瓦斯爆炸災害方面起到一定作用，但使用時普遍還會存在一些不足，出現裝置失效的情況，并且有的抑爆劑(機酸鹽、碳酸鹽和單銨磷酸鹽等)的成本比較昂貴。水棚的水分易蒸發、缺失，需要經常沖水、換水，增加工人的工作量和勞動強度，尤其是在風量大、氣溫高的采區，水中易混入礦塵，造成滅火水霧因水量不足而不能有效隔斷爆炸火焰的傳播。回采巷道中的水袋棚，按設計規定應該采用易脫鉤吊掛的方式，但實際應用中的水袋棚卻多用鐵絲拴吊于棚梁上，使得這一被動形式的隔爆設施在動作時霧化愈加不充分，大大降低隔爆的效果。井下潮濕環境會使巖粉棚中干燥的巖粉吸濕結塊，巖粉棚隔爆設施動作后減少、甚至失去飛揚能力，不能形成有效的巖粉煙，還易混入煤塵等可燃物，從而降低甚至失去隔爆性能。在對巖粉的惰性取樣分析化驗時，若發現可燃物含量超過設計規定，須更換巖粉，這給技術管理工作增加了難度。如果阻隔爆裝置的動作壓力過低，即靈敏度過高，則火焰前面較遠處前驅壓力波的較低沖擊壓力會使阻隔爆裝置開始動作，在火焰到達前就釋放出了抑制劑，這樣在火焰到達阻隔爆裝置位置時，由于抑制劑已被提前釋放出來，且因重力作用大部分已沉落到巷道的底板上，只剩下懸浮在空間中濃度較低的抑制劑。雖然含有抑制劑的瓦斯氣體可能超出了爆炸極限，但由于爆炸火焰具有較高的內聚力和較好的整體性，火焰仍可能在巨大的爆炸產物壓力的推動下，穿過該區域并引爆前面的瓦斯氣體而繼續向前傳播，阻隔爆裝置起不到阻隔爆的作用。如果阻隔爆裝置的動作壓力高于前驅壓力波的壓力，或阻隔爆裝置的動作延遲時間超過了火焰到達裝置所需的時間，其釋放的抑制劑就會降落在火焰區后部，甚至落在火焰區之后，則未受到抑制劑影響的火焰前部就會繼續向前傳播，阻隔爆裝置也起不到阻隔爆的作用。

實用新型內容

本實用新型的目的是根據已有技術存在的問題，提供一種結構簡單、造價低、使用效果好能抑制可燃物爆炸傳播的裝置。

本實用新型的技術方案是：設置一真空腔體，在真空殼體的內表面敷設有吸波吸能層，真空腔體封口處設有受環境壓力變化影響的弱面板。

所述吸波吸能層的材料為石棉層；所述弱面板為玻璃或陶瓷。

本實用新型通過大量的實驗驗證，當可燃物發生爆炸時，預設在爆炸現場周圍的真空腔體一旦接收到爆炸沖擊波，真空腔體的弱面板即刻脆裂，由于真空腔體內是負壓和真空，便可大量的吸收爆炸產生的膨脹氣體和爆炸能量，最大限度地抑制了爆炸沖擊波和爆炸火焰的傳播速度。經在20米長的瓦斯爆炸試驗管道上做的有真空腔體和無真空腔體的對比試驗，結果表明：當試驗管道尚無真空腔體，爆炸發生時，管道內的壓力驟然上升，最高達到0.7MPa，爆炸能量巨大；當在實驗管道上加上真空腔體裝置后，從真空腔體的弱面板開始脆裂的那一刻起，管道內所有監測點的壓力驟然下降，爆炸能量顯著減弱，爆炸火焰熄滅，阻隔爆效果十分明顯。其結構簡單，造價低，使用方便，具有廣泛的實用性。

附圖說明

附圖是本實用新型真空腔體結構圖。

圖中：1-真空腔體，2-弱面板，3-吸波吸能層。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的一個實施例作進一步描述：