[發(fā)明專利]可燃混合氣體臨近爆炸的空氣體積測(cè)算方法及預(yù)警方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011244130.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114459561A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李奎;李騫;李海;黃雪松;葛楓;羅韌;劉永良;任洪明;唐力;雷小華;歐志東;李雪源;胡波;黃麗;高玥;鐘興偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01F22/00
• 分類(lèi)號(hào): G01F22/00;G01N25/54
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 李珂珂

本發(fā)明公開(kāi)了一種可燃混合氣體臨近爆炸的空氣體積測(cè)算方法及預(yù)警方法，所述可燃混合氣體臨近爆炸時(shí)測(cè)算空氣體積的方法包括：獲取容納可燃混合氣體和空氣的空間的體積；確定所述可燃混合氣體的每種可燃?xì)怏w，獲取所述每種可燃?xì)怏w的爆炸上限值；預(yù)設(shè)將要吸入的空氣吸入量；對(duì)于所述每種可燃?xì)怏w，基于所述空間的體積、對(duì)應(yīng)的爆炸上限值和所述將要吸入的空氣吸入量得到可燃混合氣體臨近爆炸時(shí)所述空間中的空氣體積。通過(guò)本發(fā)明能夠得到可燃混合氣體臨近爆炸時(shí)空間中的空氣體積，可以為用于該空間的氧濃度檢測(cè)儀表提供參數(shù)設(shè)定依據(jù)，當(dāng)該空間中的氧濃度達(dá)到氧濃度檢測(cè)儀表所設(shè)定的值時(shí)即發(fā)出爆炸預(yù)警，以防止該空間中可燃混合氣體的爆炸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體相關(guān)安全生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可燃混合氣體臨近爆炸的空氣體積測(cè)算方法及預(yù)警方法。

背景技術(shù)

可燃物質(zhì)(可燃?xì)怏w、蒸氣和粉塵)與空氣要在一定的濃度范圍內(nèi)均勻混合，遇著火源，才會(huì)發(fā)生爆炸，這個(gè)濃度范圍稱為爆炸極限，又稱為爆炸濃度極限。氣體或蒸氣的爆炸極限以可燃性物質(zhì)在混合物中所占的體積百分比(％)來(lái)表示，如：甲烷與空氣的混合氣體的爆炸極限為5％～15％，硫化氫與空氣的混合氣體的爆炸極限為4.3％～46％(請(qǐng)參見(jiàn)，廖仕孟、鄒碧海、王以朗、朱進(jìn)、謝代安主編的《天然氣采輸作業(yè)硫化氫防護(hù)》，重慶大學(xué)出版社，2013年，第10頁(yè)至第41頁(yè))。

對(duì)于由多種可燃?xì)怏w混合組成的混合氣體的爆炸極限，由于混合系的組分不同，爆炸極限也不同。混合氣體的爆炸極限可根據(jù)各組分的爆炸極限利用理·查特里公式進(jìn)行估算，其計(jì)算公式如下：

Lm＝100/(V1/L1+V2/L2+V3/L3+…Vn/Ln)；

式中，Lm-混合氣體的爆炸極限(體積百分比％)；

L1、L2、L3、…Ln-組成混合氣體的各單獨(dú)組分的爆炸極限(體積百分比％)；

V1、V2、V3、…Vn-各組分在混合氣體中的濃度(體積百分比％)，V1+V2+V3+…Vn＝100。

然而，根據(jù)先驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)已知，上述公式用于煤氣、水煤氣、天然氣等混合氣體的爆炸極限的計(jì)算比較準(zhǔn)確，而對(duì)于氫與乙烯、氫與硫化氫、硫化氫與甲烷等混合氣體及二硫化碳的混合氣體的爆炸極限，則計(jì)算的誤差較大，不能應(yīng)用上述公式來(lái)計(jì)算上述混合氣體的爆炸極限(請(qǐng)參見(jiàn)，孫連捷、張夢(mèng)欣主編的《安全科學(xué)技術(shù)百科全書(shū)》，中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2003年，第108頁(yè)至第136頁(yè))。在不知道可燃混合氣體的爆炸極限的情況下，如何能夠控制和避免可燃混合氣體(特別是當(dāng)可燃混合氣體處于固定氣體空間時(shí))的爆炸是亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明提供一種可燃混合氣體臨近爆炸的空氣體積測(cè)算方法及預(yù)警方法，通過(guò)測(cè)算可燃混合氣體臨近爆炸時(shí)的空氣量來(lái)預(yù)防可燃混合氣體的爆炸。

具體而言，包括以下的技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種可燃混合氣體臨近爆炸的空氣體積測(cè)算方法，所述空氣體積測(cè)算方法包括：

獲取容納可燃混合氣體和空氣的空間的體積；

確定所述可燃混合氣體的每種可燃?xì)怏w，獲取所述每種可燃?xì)怏w的爆炸上限值；

預(yù)設(shè)將要吸入的空氣吸入量；

對(duì)于所述每種可燃?xì)怏w，基于所述空間的體積、對(duì)應(yīng)的爆炸上限值和所述將要吸入的空氣吸入量得到可燃混合氣體臨近爆炸時(shí)所述空間中的空氣體積。

可選地，所述對(duì)于所述每種可燃?xì)怏w，基于所述空間的體積、對(duì)應(yīng)的爆炸上限值和所述將要吸入的空氣吸入量得到可燃混合氣體臨近爆炸時(shí)所述空間中的空氣體積，包括：

對(duì)于所述每種可燃?xì)怏w，通過(guò)以下公式計(jì)算可燃混合氣體臨近爆炸時(shí)所述空間中的空氣體積C_i：