[实用新型]一种开敞空间蒸气云爆炸连锁反应测试系统

说明书

本实用新型涉及的是一种开敞空间可燃蒸气云爆炸连锁反应测试系统，用于模拟开敞空间蒸气云爆炸，得到其产生的压力及火焰发展过程，进而研究可燃蒸气云间的连锁传爆效应。包括底板、点火装置、配气系统、高速摄像仪、压力传感器、数据采集系统和聚氯乙烯薄膜；底板作为实验平台的铝合金底板，点火装置与底板连通，并用于引燃可燃蒸气云；配气系统与底板连通，并能按浓度要求配制可燃气、空气预混气体；高速火焰摄像仪通过支架安装在装置一侧，用于记录爆炸时火焰图像；压力传感器安装在底板上，用于记录爆炸时压力数据；数据采集系统实时记录分析数据，并将其传入计算机；聚氯乙烯薄膜用于固定可燃气体，以形成开敞空间半球形蒸气云。

技术领域

本实用新型涉及的是一种开敞空间可燃蒸气云爆炸连锁反应测试系统，用于模拟开敞空间蒸气云爆炸，得到其产生的压力及火焰发展过程，进而研究可燃蒸气云间的连锁传爆效应。

背景技术

可燃气云爆炸产生的超压相对较大，可能造成巨大的破坏作用，大量可燃气体有可能从气体储罐或者输气管道中泄露出来，在空气中扩散混合形成大规模气云爆炸混合物，一旦气云被点燃就会发生爆炸，爆炸产生的压力波及火焰在开放空间具有很大的破坏作用。而且当储罐或者管道发生多点泄露时，一个蒸气云爆炸会引燃其他气云，造成蒸气云爆炸的连锁反应，危害巨大。因此，进行模拟蒸气云爆炸连锁反应实验，测试气云爆炸产生的超压，对于安全距离的确定及安全标准的制定很有必要。

在实验室中涉及的实验气云规模小，对蒸气云爆炸产生的数据要求精确，在模拟蒸气云爆炸连锁反应方面的实验尚未开展。目前尚未有一种简单易装的测量装置能够精确测量蒸气云爆炸产生的压力数据，火焰发展规律以及蒸气云爆炸连锁反应的相关参数。

发明内容

本实用新型目的是针对一述所要解决的技术问题是，提供了一种开敞空间蒸气云爆炸连锁反应测试系统。该测试系统能够方便准确的测量出开敞空间蒸气云爆炸时产生的压力，测得火焰发展过程图像。

一种开敞空间蒸气云爆炸连锁反应测试系统是采取以下技术方案实现：

一种开敞空间蒸气云爆炸连锁反应测试系统包括底板、点火装置、配气系统、高速摄像仪、压力传感器、数据采集系统和聚氯乙烯薄膜。

底板作为实验平台的铝合金底板，点火装置与底板连通，并用于引燃可燃蒸气云；配气系统与底板连通，并能按浓度要求配制可燃气-空气预混气体；高速火焰摄像仪通过支架安装在装置一侧，用于记录爆炸时火焰图像；压力传感器安装在底板上，用于记录爆炸时压力数据；数据采集系统实时记录分析数据，并将其传入计算机；聚氯乙烯薄膜用于固定可燃气体以形成开敞空间半球形蒸气云。

所述的底板材质为铝合金。底板上有若干不同尺寸的同心环形凹槽，用于通过橡胶垫圈固定聚乙烯薄膜。其中心有两个M 20*1.5的螺孔，分别为点火装置与供气系统的接口。

所述的点火装置采用电火花点火方式来获得点火能。其点火头通过底板的螺孔固定，能够与可燃气云接触，实现点火。

所述的配气系统由真空泵、配气柜、配气控制柜、可燃气钢瓶、空压机、输气管以及安装在底板上的配气阀组成。可燃气体通过进气管道与配气阀，进入已固定好且排尽空气的聚氯乙烯薄膜内，随着气体不断进入，逐渐形成半球形的可燃蒸气云。

所述的高速摄像仪安装在装置一侧，型号为Phantom V7.3，用于实时监测到可燃蒸气云爆炸及气云连锁爆炸的火焰发展图像。得到的火焰图像数据通过数据采集系统进行采集分析。

所述的压力传感器以气云中心为核心呈放射状在设置在气云周围，用以测得可燃蒸气云爆炸及气云连锁爆炸产生的压力数据，得到的压力数据通过数据采集系统进行采集分析。

所述的数据采集系统实时显示、记录、分析高速火焰摄像仪、压力传感器测量的数据。所述的数据采集系统由计算机主机、计算机显示器、DEWESoft瞬态数据采集器DEWE-43组成。