[發明專利]高溫高壓爆炸極限測試儀，測定爆炸極限的方法及應用

有效

• 申請號: 201210400836.1
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN102937603A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 王振剛;孟庭宇;鄭俊鶴
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G01N25/54
• 分類號: G01N25/54
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于石油化工安全工業領域，尤其涉及一種測定可燃氣體或蒸氣在高溫高壓條件下爆炸極限的測試儀。?

背景技術

石油化工工藝條件下一般都會涉及到可燃氣體或蒸氣在高溫高壓條件下反應，反應釜、塔或管路中經常存在可燃氣體和空氣，或一定濃度的氧氣，共存的狀態，一旦其濃度配比達到該工況條件下的爆炸極限濃度，則很可能在靜電火花的激發下引起爆炸，為此，需要一種可以模擬工況條件下并能夠測試出該條件下可燃氣體的爆炸極限，進而為工藝生產提供邊界條件，從而避免危險事故的發生的用于可燃氣體和蒸氣在高溫高壓下進行爆炸性測試的裝置，因此測定該可燃氣體或蒸氣在高溫高壓條件下的爆炸極限，可以防止在石油化工生產中危險的發生。?

目前國內外測試爆炸極限的裝置有：美國標準ASTM?E681-04(即GB/T21844-2008)介紹的5L爆炸球；中國標準GB12474介紹的管式爆炸極限測試儀；英國標準EN1839-2003介紹的1.5L管式爆炸極限測試儀；美國標準ASTM?E918介紹的1L管式爆炸極限測試儀。前3套儀器都是針對常壓及負壓條件下的測試，對于工藝條件下高壓的測試只有第四套實驗裝置，但1L的容積會因為器壁效應使測試結果有偏差。現有標準中介紹的爆炸極限測試儀測試溫度最高為200℃，超過200℃的溫度對密封材料和電子元器件會產生影響，無法有效的檢測爆炸極限。?

本儀器客服了溫度對密封材料和電子元器件的影響，可以測試室溫~400℃條件下的爆炸極限。壓力測試范圍為常壓~2.2MPa，高于ASTM?E918標準的1.38MPa。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是在于提供一種新型的測定可燃氣體或蒸氣在高溫高壓條件下的爆炸極限，其克服了高溫條件下(200℃以上)對密封材料和電子元器件的影響，可以測定現有技術中測定爆炸極限的儀器所達不到的?溫度和壓力，可測試溫度范圍為室溫至400℃，可測試壓力范圍為常壓至2.2MPa，遠高于現有技術中爆炸極限測試儀溫度和壓力范圍，其針對高溫高壓條件下含氧氣和可燃物料的工況條件能夠更好的確定氧含量的控制條件。?

基于此，本發明提供了一種新型的高溫高壓爆炸極限測試儀，其包括：原料氣體供給裝置、爆炸測定裝置、真空發生裝置和控制裝置；?

所述原料氣體供給裝置用于發生、傳送待測定的可燃氣體或蒸氣和氧氣、氮氣至爆炸測定裝置；?

所述爆炸測定裝置主要由壓力傳感器、溫度傳感器、點火器組成，用于測定所述可燃氣體或蒸氣的爆炸極限、爆炸壓力以及爆炸溫度；?

所述真空發生裝置用于對爆炸測定裝置進行抽真空；?

所述控制裝置用于測量、控制和收集實驗過程中的產生的實驗數據。?

其中，所述原料氣體供給裝置包括蒸發釜，在所述蒸發釜上配置有安全閥、用于監控所述蒸發釜內物料壓力變化的壓力表、用于監控所述蒸發釜內溫度變化的溫度傳感器和攪拌器。?

其中，所述爆炸測定裝置包括高壓反應器和低壓反應器。?

其中，在所述高壓反應器上設置有一個動態溫度傳感器、三個動態壓力傳感器和六個普通溫度傳感器，便于實時監控所述高壓反應器內部溫度和壓力變化情況，兩個動態壓力傳感器放置在與高壓反應器上頂部的點火端相反的高壓反應器的另一端的管壁上組合使用來測試爆炸波速度，另一個動態壓力傳感器放置在與點火端相反的高壓反應器的另一端的管底來測試最大爆炸壓力；所述動態溫度傳感器置于所述高壓反應器點火端相反的高壓反應器的另一端的管壁上來測試火焰溫度；所述六個普通溫度傳感器均勻分散在高壓反應器的管壁上對管壁溫度進行溫度監控。?

其中，所述低壓反應器的管體上設置有三個條形視窗，所述視窗采用氟膠圈密封，便于觀察所述低壓反應器內的反應情況，在所述低壓反應器的一端設置有壓力傳感器，用于檢測所述低壓反應器內壓力的變化情況，低壓反應器中還設置有六個普通溫度傳感器，均勻分散在低壓反應器管壁上對管壁進行溫度監控。?

其中，在所述高壓反應器和所述低壓反應器的尾端還可以裝有爆破片和安全閥，所述爆破片和所述安全閥用于超過所述高壓反應器所能承受的最大?壓力時，起到泄壓的作用，在所述高壓反應器和所述低壓反應器的頂部的點火端配有點火器，可以采用高壓電擊點火、化學點火或熔絲點火。?

其中，所述高壓反應器的設計溫度范圍為常溫~400℃，設計壓力范圍為0~22MPa，所述低壓反應器的設計溫度范圍為常溫~400℃，設計壓力范圍為0~6MPa。?