[發(fā)明專利]一種泄爆窗力學(xué)參數(shù)試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410351104.7
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號: CN104101508A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武文華;高南;郄超陽;徐宏;徐曉臻;魏偉;侯華青;李福良;謝陳平;高坤岳
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué);深圳中廣核工程設(shè)計有限公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 大連星海專利事務(wù)所 21208
• 代理人: 花向陽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種泄爆窗力學(xué)參數(shù)實驗裝置，特別是一種用于測試泄爆窗初始開啟壓力、開啟角度、不同開度的開啟時間等指標的實驗裝置，屬于高壓環(huán)境泄爆的實驗技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

過壓釋放是在易爆環(huán)境下的需解決的重要問題。在爆炸過程中，泄爆口的設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)物整體中最薄弱、最關(guān)鍵部分。泄爆裝置在壓力升高情況下的快速打開，使高溫、高壓氣體被快速釋放到外部空間是保護建筑物內(nèi)部儀器設(shè)備、管道乃至建筑物墻體結(jié)構(gòu)等免受爆炸損壞的重要保障。為了成功地避免上述裝備的損壞發(fā)生，泄爆裝備的設(shè)計和建筑物墻體、內(nèi)部設(shè)施的耐壓設(shè)計必須符合指定的防護準則。?

在諸如核電廠房中為了防止高壓管道發(fā)生爆炸后對建筑物產(chǎn)生損壞，常應(yīng)用泄爆窗迅速向外排放過壓氣體。

為了驗證泄爆窗在現(xiàn)場應(yīng)用條件下指定壓力的泄爆能力，需要設(shè)計一套實驗系統(tǒng)和試驗方法獲取泄爆窗的關(guān)鍵力學(xué)參數(shù)和設(shè)計指標。本實驗系統(tǒng)直接為我國核電、火電等高溫、高壓領(lǐng)域爆炸和防爆設(shè)計提供試驗數(shù)據(jù)。試驗結(jié)果直接為工業(yè)場所爆炸防護設(shè)計提供依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種泄爆窗力學(xué)參數(shù)實驗裝置，特別是一種可用于測試泄爆窗初始開啟壓力、開啟角度、不同開度的開啟時間等指標的實驗裝置。

本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種泄爆窗力學(xué)參數(shù)實驗裝置，包括氣源、高速攝像機和采集控制系統(tǒng)，所述氣源通過管道依次連接總開關(guān)閥和流量控制閥，流量控制閥經(jīng)主管道連接氣動蝶閥和波紋管，波紋管與降壓室上漸擴管的連接法蘭間設(shè)有橡膠擋板，降壓室上設(shè)有泄爆窗安裝座、壓力傳感器和位移傳感器，所述流量控制閥、氣動蝶閥、壓力傳感器和位移傳感器與采集控制系統(tǒng)進行電連接。

所述降壓室的側(cè)面設(shè)有一個位移傳感器，在泄爆窗安裝座的周圍設(shè)有四個壓力傳感器。

所述的一種泄爆窗力學(xué)參數(shù)實驗裝置使用方法的步驟如下：

a.調(diào)節(jié)流量控制閥到指定開度，滿足氣體流量輸出要求；

b.關(guān)閉氣動蝶閥，打開總開關(guān)閥，使管道內(nèi)壓力達到設(shè)定值，關(guān)閉總開關(guān)閥；

c.?開啟采集控制系統(tǒng)，包含壓力傳感器、位移傳感器和高速攝像機的信號采集；

d.打開氣動蝶閥，使高壓氣體沖擊橡膠擋板，橡膠擋板破裂后，氣體產(chǎn)生爆炸效果，經(jīng)過漸擴管進入降壓室對泄爆窗進行沖擊；

e.記錄實驗數(shù)據(jù)；

f.關(guān)閉氣動蝶閥。

本發(fā)明的有益效果是：這種泄爆窗力學(xué)參數(shù)實驗裝置的氣源通過管道依次連接總開關(guān)閥、流量控制閥、主管道、氣動蝶閥和波紋管，波紋管與降壓室上漸擴管的連接法蘭間設(shè)有橡膠擋板，降壓室上設(shè)有泄爆窗安裝座、壓力傳感器和位移傳感器。流量控制閥、氣動蝶閥、壓力傳感器和位移傳感器與采集控制系統(tǒng)進行電連接。該泄爆窗實驗裝置利用漸擴管的方式使高壓氣體作用于泄爆窗上。利用泄爆窗安裝座可以更換多種泄爆窗進行試驗。控制氣源和高壓管道的壓力值，同時設(shè)定不同的橡膠擋板厚度，可以在降壓室內(nèi)設(shè)定不同的壓力值。通過高速攝影的模式可以測量泄爆窗開啟的整個過程，同時也可以記錄泄爆窗體各個構(gòu)件的變形狀態(tài)。

附圖說明

圖1是一種泄爆窗實驗裝置的系統(tǒng)圖。

圖2是傳感器安裝位置圖。

圖中：1、氣源，2、總開關(guān)閥，3、流量控制閥，4、主管道，5、氣動蝶閥，6、橡膠擋板，7、漸擴管，8、降壓室，9、泄爆窗安裝座，10、波紋管，11、壓力傳感器，12、位移傳感器，13、高速攝像機，14、采集控制系統(tǒng)。

具體實施方式

圖1示出了一種泄爆窗實驗裝置的系統(tǒng)圖。圖2示出了傳感器安裝位置圖。圖中，泄爆窗力學(xué)參數(shù)實驗裝置包括氣源1、高速攝像機13和采集控制系統(tǒng)14，氣源1通過管道依次連接總開關(guān)閥2和流量控制閥3，流量控制閥3經(jīng)主管道4連接氣動蝶閥5和波紋管10，波紋管10與降壓室8上漸擴管7的連接法蘭間設(shè)有橡膠擋板6。降壓室8端面上設(shè)有泄爆窗安裝座9，在泄爆窗安裝座9的周圍設(shè)有四個壓力傳感器11，側(cè)面設(shè)有一個位移傳感器12。流量控制閥3、氣動蝶閥5、壓力傳感器11和位移傳感器12與采集控制系統(tǒng)14進行電連接。

該實驗裝置在使用時采用以下實驗步驟：

一、初始開啟壓力試驗方法

a.??撤掉橡膠擋板6，關(guān)閉氣動蝶閥5，打開總開關(guān)閥2，使管道內(nèi)壓力達到設(shè)定值，關(guān)閉總開關(guān)閥2；

b.??開啟采集控制系統(tǒng)14，包含壓力傳感器11、位移傳感器12和高速攝像機13的信號采集；

c.??打開氣動蝶閥5，氣體經(jīng)過漸擴管7進入降壓室8對泄爆窗進行作用；