[发明专利]防爆抑爆设施有效性及电器设备抗爆性能评价装置与方法

权利要求书

1.一种防爆抑爆设施有效性及电器设备抗爆性能评价装置，其特征在于：该装置包括1m³标准爆源（1）、防爆抑爆设施有效性测试段（2）和爆炸火焰传播测试段（3），1m³标准爆源（1）与防爆抑爆设施有效性测试段（2）通过接口法兰（16）连接；防爆抑爆设施有效性测试段（2）与爆炸火焰传播测试段（3）通过接口法兰（16）连接；其中1m³标准爆源（1）包括1m³爆炸容器（6），1m³爆炸容器（6）设为分体式，即前部分和后部分通过螺栓固定连接；1m³爆炸容器（6）前部分的前端安装内置式高清广角无线摄像装置（14）、搅拌装置（8）、配气接口（19）、真空装置（18）；1m³爆炸容器（6）前部分的顶部安装爆炸压力传感器（17）和点火电极（11）；1m³爆炸容器（6）前部分的底部安装第一固定支架（15）；1m³爆炸容器（6）后部分的后端焊接接口法兰（16）；1m³爆炸容器（6）前部分整体通过定位装置（9）用地脚螺栓（10）固定在地面上；

所述的防爆抑爆设施有效性测试段（2）包括测试腔（20），测试腔（20）的前端、后端和顶部均焊接有接口法兰（16），防爆抑爆设施有效性测试段（2）整体安装在可移动滑轨（5）上；

所述的爆炸火焰传播测试段（3）包括火焰传播测试腔（27），火焰传播测试腔（27）的前端和后端均焊接有接口法兰（16）；火焰传播测试腔（27）的顶部安装两个爆炸压力传感器（23）；火焰传播测试腔（27）内安装两个火焰温度传感器（24）和两个火焰光传感器（25）；火焰传播测试腔（27）内的底部安装第二固定支架（22）；火焰传播测试腔（27）后端的接口法兰（16）上安装有泄压盖（26），与火焰传播测试腔（27）后端内安装的泄压驱动装置（21）相配合；爆炸火焰传播测试段（3）整体安装在可移动滑轨（5）上。

2.一种如权利要求1所述的防爆抑爆设施有效性及电器设备抗爆性能评价装置的使用方法，其特征在于：

一、工艺装置防爆泄压阀进行防爆性能测试

将工艺装置防爆泄压阀安装固定在防爆抑爆设施有效性测试段（2）前端的接口法兰（16）上，通过移动可移动滑轨（5），将防爆抑爆设施有效性测试段（2）前端的接口法兰（16）与1m³爆炸容器（6）后部分后端的接口法兰（16）相连接，防爆抑爆设施有效性测试段（2）顶部的接口法兰（16）采用盲板封堵；通过移动可移动滑轨（5），将爆炸火焰传播测试段（3）前端的接口法兰（16）与防爆抑爆设施有效性测试段（2）后端的接口法兰（16）相连接；测试时，根据工艺装置防爆泄压阀应用场景选择确定所测试的可燃气体，打开真空装置（18）将1m³爆炸容器（6）抽真空，并通过配气接口（19）充入相应浓度的可燃气与空气的预混气体，利用搅拌装置（8）对1m³爆炸容器（6）内预混气体进行充分搅拌混合后，通过点火电极（11）进行预混气体点火试验，爆源爆炸压力通过爆炸压力传感器（17）进行在线测试；在爆炸火焰传播测试段（3）利用两个爆炸压力传感器（23）测试得到泄压阀泄压后爆炸冲击波压力，利用两个火焰温度传感器（24）和两个火焰光传感器（25）分别测得爆炸泄压后的火焰温度以及火焰传播速度，综合所测得的参数即对工艺装置防爆泄压阀的防爆性能进行综合分析与评价；

二、燃气输送管道抑爆装置性能测试

将燃气输送管道抑爆装置安装固定在防爆抑爆设施有效性测试段（2）顶部的接口法兰（16）上，通过移动可移动滑轨（5），将防爆抑爆设施有效性测试段（2）前端通过接口法兰（16）与1m³爆炸容器（6）后部分后端的接口法兰（16）相连接；通过移动可移动滑轨（5），将爆炸火焰传播测试段（3）前端通过接口法兰（16）与防爆抑爆设施有效性测试段（2）后端的接口法兰（16）相连接；实验测试时，根据燃气输送管道抑爆装置应用场景选择确定所测试的可燃气体，打开真空装置（18），将1m³爆炸容器（6）和防爆抑爆设施有效性测试段（2）构成的实验系统抽真空，并通过配气接口（19）充入相应浓度的可燃气与空气的预混气体，利用搅拌装置（8）对实验系统内预混气体进行充分搅拌混合后，通过点火电极（11）进行预混气体点火试验，同时启动燃气输送管道抑爆装置进行抑爆，其中爆源爆炸压力通过爆炸压力传感器（17）进行在线测试；在爆炸火焰传播测试段（3）利用两个爆炸压力传感器（23）测试得到抑爆后火焰传播段的气体压力，利用两个火焰温度传感器（24）和两个火焰光传感器（25）分别测得抑爆后的火焰温度以及火焰传播速度，综合所测得的参数即对燃气输送管道抑爆装置性能进行综合分析与评价；

三、电器设备抗爆性能测试

将测试电器设备固定在爆炸火焰传播测试段（3）内的第二固定支架（22）上，通过移动可移动滑轨（5），将爆炸火焰传播测试段（3）前端通过接口法兰（16）与1m³爆炸容器（6）后部分后端的接口法兰（16）相连接，1m³爆炸容器（6）与爆炸火焰传播测试段（3）通过隔板分隔；当测试电器设备爆炸环境中抗爆与隔爆性能时，将爆炸火焰传播测试段（3）后端通过安装泄压盖（26）封闭，根据应用场景选择确定所测试的可燃气体，打开真空装置（18）将1m³爆炸容器（6）抽真空，并通过配气接口（19）充入相应浓度的可燃气与空气的预混气体，利用搅拌装置（8）对1m³爆炸容器（6）内预混气体进行充分搅拌混合后，撤除1m³爆炸容器（6）与爆炸火焰传播测试段（3）之间隔板，同时通过点火电极（11）进行预混气体点火试验，在爆炸火焰传播测试段（3）利用两个爆炸压力传感器（23）测试得到爆炸火焰传播段的冲击波压力，利用两个火焰温度传感器（24）和两个火焰光传感器（25）分别测得爆炸火焰温度以及火焰传播速度，通过对电器设备完整性和可靠性测试，评价其抗爆以及隔爆性能；

四、防爆电器设备性能测试

将测试电器设备固定在1m³爆炸容器（6）内的第一固定支架（15）上，利用辅助液压升降装置（13）和移动装置（12）将可移动球头封盖（7）与1m³爆炸容器（6）后部分后端的接口法兰（16）相连接；当开展防爆电器设备性能测试时，根据应用场景选择确定所测试的可燃气体，打开真空装置（18）将1m³爆炸容器（6）抽真空，并通过配气接口（19）充入相应浓度的可燃气与空气的预混气体，利用搅拌装置（8）对1m³爆炸容器（6）内预混气体进行充分搅拌混合后，通过点火电极（11）进行预混气体点火试验，在1m³爆炸容器（6）利用爆炸压力传感器（17）测试得到爆炸火焰冲击波压力，利用内置式高清广角无线摄像装置（14）测得爆炸火焰传播和测试电器设备状态，测试结束后，通过对电器设备完整性和可靠性测试，可评价分析该防爆电器设备性能。