[發明專利]直接起爆形成爆轟的臨界能量測試方法

無效

• 申請號: 201210058653.6
• 申請日: 2012-03-07
• 公開（公告）號: CN102608161A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 張博;白春華
• 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: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;張利萍

技術領域

本發明屬于可燃氣體事故預防技術領域，特別涉及對可燃氣體的測試方法。

背景技術

現代工業生產過程中不可避免地涉及大量的易燃易爆氣體，一旦可燃物質與空氣混合并達到一定濃度范圍，在一定點火能量作用下即可發生燃燒、爆炸，甚至破壞力更強的爆轟，在很大的范圍內造成財產損失和人員傷亡。通過對直接形成爆轟臨界能量的測量，可以提高對可燃混合氣體爆轟危害的風險評估能力，從而有效的避免或者減小爆轟對人員和財產的危害。1993年，張景林發明設計了可燃氣體爆炸特性測試裝置，該裝置能測試可燃氣體的爆炸極限和最小點火能量。2011年，蔣軍成發明了一種非標狀態下可燃氣體爆炸極限測試系統，用于測量可燃氣體在高溫高壓或常溫高壓下的非標準條件下的爆炸極限。雖然現有的技術對可燃氣體的爆炸特性及爆炸極限的測量比較成熟，但目前還沒有用于直接起爆臨界能量的測試系統。

發明內容

本發明的目的是：提供一種直接起爆形成爆轟的臨界能量測試方法，利用高壓電火花點火，基于高電壓點火有效能量的計算方法，適用于不同初始壓力(特別是高壓下)的可燃氣體直接形成爆轟臨界能量測試的裝置。

本發明的技術方案是：一種直接起爆形成爆轟的臨界能量測試方法，它使用一種直接起爆形成爆轟的臨界能量測試系統，所述直接起爆形成爆轟的臨界能量測試系統包括：起爆裝置，示波器和點火電路；其中，所述起爆裝置為球形容器，其頂部設有點火棒，底部設有加熱帶，其一側連接控制面板，所述控制面板上設有與所述起爆裝置相通的進氣管路，并可通過所述控制面板上的電子壓力表監測進氣量；在所述起爆裝置的另一側設有壓力傳感器；所述示波器連接所述壓力傳感器的輸出；所述點火電路包括：高壓電源，與所述高壓電源并聯的電容，所述高壓電源通過一個觸發開關連接到所述點火棒；

該直接起爆形成爆轟的臨界能量測試方法，它包括以下步驟：

A.用真空泵把所述起爆裝置內抽為真空，壓力至少小于80Pa；

B.從所述進氣管路緩慢加入待測混合氣體，通過所述電子壓力表控制氣體量，使之達到初始壓力；

C.加入混合氣體之后，加熱帶接通電源并工作30分鐘，使所述起爆裝置中的混合氣體混合均勻；

D.接通所述觸發開關使所述點火棒點火；

E.通過所述示波器中顯示的所述壓力傳感器信號，判斷是否為爆轟或者爆燃，如為爆轟，則爆炸波的到達時間小于100微秒，如為爆燃，則爆炸波到達時間大于3毫秒；

F.計算電火花的放電能量；

G.如果得到爆轟，下次試驗則降低所述高壓電源輸出電壓或減小所述電容容量；如果得到爆燃，下次實驗則升高所述高壓電源的輸出電壓或增大所述電容的容量；混合氣體直接起爆的臨界能量介于引起爆轟的點火能量和引起爆燃點火能量之間；

H.在臨界能量附近重復進行試驗，至少得到三次引起爆轟的點火能量和三次引起爆燃的點火能量，借此縮小爆轟與爆燃點火能量的間距，最終將其之間最小能量間距確定為該待測混合氣體在初始壓力下的直接起爆臨界能量。

本發明的起爆裝置適用于1kPa～20atm初始壓力的測量，測試壓力范圍廣，并且適用于所有的氣態燃料與氧氣或空氣的混合氣體直接起爆臨界能量的測量；通過測量各種可燃混合氣體直接形成爆轟的臨界能量，可以判斷各種物質的爆轟敏感性，因而對于控制危險源，避免或減小爆轟對生命安全和財產損失的危害。本發明結構簡單，成本較小，操作容易，測量的結果準確。

附圖說明

附圖1為本發明中直接起爆形成爆轟的臨界能量測試系統結構示意圖；

附圖2為本發明中點火電路示意圖；

附圖3為本發明中爆轟波壓力軌跡圖；

附圖4為本發明中爆燃波壓力軌跡圖。

其中1-起爆裝置2-點火棒3-加熱帶4-控制面板5-PCB壓力傳感器6-高壓電源7-電容。

具體實施方式

參見附圖1，2，一種直接起爆形成爆轟的臨界能量測試方法，它使用一種直接起爆形成爆轟的臨界能量測試系統，所述直接起爆形成爆轟的臨界能量測試系統包括：起爆裝置1，示波器和點火電路；