[发明专利]一种空腔结构降低瓦斯爆炸冲击伤害的测试方法在审

专利信息
申请号: 201710986041.6 申请日: 2017-10-20
公开(公告)号: CN107870075A 公开(公告)日: 2018-04-03
发明(设计)人: 李重情;宫能平;穆朝民;石必明;刘健;田阿慧;王培龙;邓杰;谢飞扬;时猛 申请(专利权)人: 安徽理工大学
主分类号: G01M7/08 分类号: G01M7/08
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 232001 *** 国省代码: 安徽;34
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摘要: 发明公开了一种空腔结构降低瓦斯爆炸冲击伤害的测试方法。其通过在试验系统中开展试验,并从取样口取出10~100ml爆炸气体进行成分分析、对已死亡和未死亡的试验大鼠进行观察分析,综合对上位机内保存的压力和图像信息以及采集的氧浓度信息的分析和处理,找到设置不同空腔结构以及不同空腔结构组合条件下瓦斯爆炸后气体成分变化规律、压力变化规律,以及导致动物伤害变化规律,从而找到空腔结构降低瓦斯爆炸冲击伤害的规律,以此找到一种最佳空腔结构或其组合形式用以最大程度消减瓦斯爆炸冲击伤害,为瓦斯爆炸灾害事故防治提供支持。
搜索关键词: 一种 空腔 结构 降低 瓦斯 爆炸 冲击 伤害 测试 方法
【主权项】:
一种空腔结构降低瓦斯爆炸冲击伤害的测试方法,其特征在于,该方法包括(1)将管道、法兰盘、螺栓螺母、压力传感器、空腔结构、试验大鼠、电极、交流电源、真空泵、数字真空表、甲烷气瓶、空压机、循环泵、压气阀、吸气阀、进气阀、第一循环阀、第二循环阀、氧浓度检测仪、加速片、膜片、密封片、取样口、动态数据采集器、高速摄像仪和上位机连接成试验系统;其中,所述膜片为聚乙烯材料、厚度为0.5~2mm、直径比管道直径大1~3cm,膜片将试验系统分成预混加速段和冲击传播段两部分;所述空腔结构为长方体内空结构,空腔结构宽度为管道直径的1.5~5倍,空腔结构高度等于管道直径,空腔结构长度为管道直径的1.5~5倍;所述试验大鼠的数量为4~8只;所述电极为两根金属棒,一端连接交流电源,另一端连接熔丝;所述交流电源为24~48V交流电;所述加速片为圆环结构,内环直径为管道直径的1/3~3/4,外环直径等于管道直径;(2)按顺序先后开启压气阀和空压机,保持吸气阀、进气阀、第一循环阀和第二循环阀的关闭状态,检查预混加速段的气密性,在确定预混加速段不漏气后,按顺序先后关闭空压机和压气阀;(3)开启数字真空表和吸气阀,保持压气阀、进气阀、第一循环阀和第二循环阀的关闭状态,开启真空泵对预混加速段进行抽真空;在达到试验需要真空度后关闭真空泵,开启进气阀和甲烷气瓶进行甲烷气体配送,待充入试验所需体积分数甲烷气体后,按顺序先后关闭甲烷气瓶和进气阀;(4)在开启第一循环阀和第二循环阀后,开启循环泵对预混加速段内甲烷和空气进行预混搅拌,在循环泵工作10~20min后关闭循环泵,后再关闭第一循环阀和第二循环阀;在检查预混加速段内混合气体处于大气压后,关闭吸气阀和数字真空表;(5)分别开启动态数据采集器和高速摄像仪,在上位机中分别打开数据采集软件和高速摄像软件,设置压力传感器的触发参数,同时将高速摄像仪设置为内触发,并使动态数据采集器和高速摄像仪处于采集待触发状态;(6)保持压气阀、吸气阀、进气阀、第一循环阀和第二循环阀的关闭状态,开启交流电源对电极进行点火,在电极处发生爆炸,在沿冲击传播段进行传播的过程中触发动态数据采集器进行压力信号采集以及高速摄像仪进行图像信息采集;上位机保存管道内各位置的压力传感器和高速摄像仪采集的信息;同时从氧浓度检测仪中读取氧浓度数值;(7)从取样口取出10~100ml爆炸气体进行成分分析;(8)取出死亡的试验大鼠进行内耳和肺的显微观察,记录损伤情况;同时将未死亡的试验大鼠分成等数量的两部分,第一部分仍处于管道内,进行30分钟至3小时缺氧状态下试验大鼠活动和身体情况观察,第二部分取出并放入低氧舱内,进行30分钟至3小时低氧状态下试验大鼠活动和身体情况观察;其中,低氧舱与低氧瓶连接,低氧瓶为氧浓度8%~15%的空气瓶;(9)取出管道内试验大鼠,保持吸气阀、进气阀、第一循环阀和第二循环阀的关闭状态,按顺序先后开启压气阀和空压机,对成预混加速段和冲击传播段进行正压吹扫,去除内部废气,20~30min后按顺序先后关闭空压机和压气阀;(10)更换膜片和电极之间的熔丝、放入新一批试验大鼠按(2)~(9),分别开展没有设置空腔结构、设置1个空腔结构、设置2个空腔结构组合条件下瓦斯爆炸冲击伤试验;其中,2个空腔结构组合时,要保证两个空腔结构之间的间距为管道直径的1.5~5倍;(11)通过对上位机内保存的压力和图像信息,以及采集的氧浓度信息和试验大鼠观察信息进行分析和处理,找到设置不同空腔结构以及不同空腔结构组合条件下瓦斯爆炸后气体成分变化规律、压力变化规律,以及导致动物伤害变化规律,从而找到空腔结构降低瓦斯爆炸冲击伤害的规律。
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