[實用新型]一種超臨界二氧化碳爆炸監測裝置

有效

• 申請號: 201620082098.4
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN205352983U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 劉振翼;周軼;黃平;趙耀;錢新明;李明智;李璇;溪占東
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01N25/54
• 分類號: G01N25/54
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李敏

技術領域

本實用新型涉及超臨界二氧化碳參數監測領域，具體涉及一種超臨界二氧化碳爆炸監測裝置。

背景技術

二氧化碳在某些特定溫度、高壓組合條件下時，將處于超臨界狀態，此時，其密度近于液體，粘度近于氣體，氣體在高壓下的分子形態變得和液體形態一樣緊密，具有很高的密度，但是卻像氣體一樣易于流動，因此非常適合用在輸油管道內進行驅油操作。

自然界中，當容器中處于高壓過熱狀態的液體壓力突然降低時，液體會驟然氣化并體積膨脹，使得容器發生爆炸，當爆破的一瞬間的壓力大于爆破之前的壓力時，一現象被稱為BLEVE爆炸，BLEVE爆炸產生的爆炸介質和爆破片會對周圍環境產生極大破壞。

二氧化碳高壓容器長期處于井底的復雜環境中，機械打擊、腐蝕等因素很容易使得高壓容器發生損壞，使得內部具有一定溫度的高壓二氧化碳驟然氣化、體積膨脹并發生BLEVE爆炸。因此，需要確定當沖入一定壓力的二氧化碳后，發生BLEVE爆炸時，容器所處的臨界溫度，使得實際生產環境中，二氧化碳高壓容器所處溫度低于該臨界溫度，避免BLEVE爆炸的發生。

現有技術中公開了一種反應超臨界二氧化碳爆炸監測裝置，具有承壓倉，承壓倉上具有一個開口，在具體使用時，將特定質量的干冰作為二氧化碳的來源，從該開口注入監測裝置的腔體內，然后將泄放組件密封在所述開口處，再啟動加熱裝置，干冰受熱后膨脹，當到達一定溫度后，監測裝置中具有特定承壓值的泄放裝置發生爆破，利用傳感器測量此時的壓力和溫度，當測得爆炸瞬間的壓力值P₁大于爆炸之間的壓力時，認為發生了BLEVE爆炸，此時的溫度T₁即為充裝特定質量m₀的二氧化碳時，發生爆炸的臨界溫度。

但是，干冰在注入以及干冰注入后安裝泄放組件的過程中，開口一直保持開放狀態，由于干冰自身容易升華，會造成質量減少，所以很難將容器的臨界溫度T₁與放入的干冰的質量m₀相對應，造成實驗結果誤差。

實用新型內容

因此，本實用新型要解決的技術問題在于克服現有技術中超臨界二氧化碳監測裝置無法保證二氧化碳質量與爆炸臨界溫度的精確對應，而造成測量結果誤差較大的缺陷。

本實用新型提供一種超臨界二氧化碳爆炸監測裝置，包括反應釜，具有承壓倉，用以存儲二氧化碳；加熱組件，用以加熱承壓倉內部的二氧化碳；安裝口，設置在反應釜上，與所述承壓倉連通；泄放組件，具有一定承壓值，密封安裝在所述安裝口處，在所述承壓倉內部壓力達到預設值時，所述泄放組件發生泄放；監測部件，用以監測所述泄放組件發生爆炸時承壓倉的溫度以及壓力；以及注入口，設置在反應釜上，與所述承壓倉連通，用于密封注入二氧化碳；控制閥，密封設置在所述注入口處。

注入的二氧化碳為液態二氧化碳。

所述的超臨界二氧化碳爆炸監測裝置還包括二氧化碳注入裝置，所述二氧化碳注入裝置密封連接于所述注入口。

所述二氧化碳注入裝置為軟管。

所述加熱組件沿所述承壓倉的周向設置在所述承壓倉的外部。

所述反應釜上設置有安裝腔，所述安裝腔位于所述承壓倉的外部，并與所述承壓倉毗鄰，所述加熱組件設置在所述安裝腔的內部。

所述加熱組件為若干個電加熱棒，若干個所述加熱棒平行于所述承壓倉豎直方向的軸線設置。

每個所述電加熱棒都包括分離設置的上段加熱部和下段加熱部，所述上段加熱部和所述下段加熱部分別固定連接在所述安裝腔的上部和下部；所述上段加熱部和所述下段加熱部之間具有間隙。

所述監測部件為多個，間隔分布在所述反應釜的不同高度層的側壁上，并插入所述反應釜內的承壓倉內。

多個所述監測部件沿著所述反應釜的至少兩個豎直面分布。

所述監測部件通過上段加熱部和下段加熱部之間的間隙插入所述承壓倉；或者，所述監測部件通過相鄰兩個電加熱棒之間的間隙插入所述承壓倉。

還包括觀察組件，所述觀察組件包括開設在所述承壓倉上的開口，和密封在所述開口處的透明蓋。

所述透明蓋具有放大功能。

還設有保溫罩體，所述保溫罩體環圍且可開合地設置在所述反應釜的外側。

本實用新型技術方案，具有如下優點：