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產(chǎn)品中心

氣液兩相蒸汽爆炸特性測(cè)試裝置

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該設(shè)備為我司為中國(guó)石油化工股份有限公司青島安全工程研究院研發(fā)生產(chǎn)。

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裝置用途

本測(cè)試裝置通過(guò)調(diào)整測(cè)試反應(yīng)器內(nèi)氣液兩相空間的溫度、壓力及存在于氣相空間的可燃?xì)怏w/蒸汽、氧化性氣體及工藝氣體的氣氛,在滿足設(shè)定的壓力和溫度的條件下,通過(guò)設(shè)置在氣相空間的點(diǎn)火裝置點(diǎn)火,實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試容器內(nèi)的氣液混合介質(zhì)進(jìn)行爆炸性檢測(cè)及燃爆特性測(cè)試,測(cè)試數(shù)據(jù)將為工藝體系的安全評(píng)估提供數(shù)據(jù)支持。

裝置組成

氣液兩相蒸汽爆炸特性測(cè)試裝置主要由測(cè)試反應(yīng)器、溫度控制系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)、液體進(jìn)樣系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、防護(hù)附件、綜合控制及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)和殘液及尾氣處理系統(tǒng)構(gòu)成。
工作原理
通過(guò)抽真空系統(tǒng)對(duì)測(cè)試反應(yīng)器抽真空,排空測(cè)試反應(yīng)器內(nèi)的空氣后,將足量的液體樣品吸入測(cè)試反應(yīng)器,關(guān)閉液體樣品管路的手動(dòng)球閥,使測(cè)試反應(yīng)器與外部環(huán)境隔絕,開(kāi)啟導(dǎo)熱油循環(huán)加熱系統(tǒng)和磁力攪拌系統(tǒng)對(duì)測(cè)試反應(yīng)器及內(nèi)部的液體樣品加熱,隨著溫度的升高,測(cè)試反應(yīng)器內(nèi)部的飽和蒸汽壓力逐漸升高,當(dāng)測(cè)試反應(yīng)器內(nèi)部溫度達(dá)到設(shè)定值后,溫度控制系統(tǒng)對(duì)測(cè)試反應(yīng)器恒溫,使測(cè)試反應(yīng)器內(nèi)部的飽和蒸汽壓力穩(wěn)定,控制系統(tǒng)記錄試驗(yàn)該溫度下飽和蒸氣壓力作為初始?jí)毫?,按照設(shè)定的氧氣導(dǎo)入量和氮?dú)鈱?dǎo)入量控制自動(dòng)配氣系統(tǒng)自動(dòng)導(dǎo)入氧氣和氮?dú)猓?jīng)設(shè)定時(shí)間的攪拌后,關(guān)閉磁力攪拌系統(tǒng),點(diǎn)火系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)氣相部分的混合氣體點(diǎn)火,綜合控制及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)自動(dòng)判斷壓力和火焰溫度變化,判斷測(cè)試反應(yīng)器內(nèi)混合氣體點(diǎn)火后是否發(fā)生爆炸。

技術(shù)指標(biāo)

1 測(cè)試反應(yīng)器
 1.1 材質(zhì)316L或更高規(guī)格防腐蝕易清洗材質(zhì),表面拋光、酸洗處理;
 1.2 內(nèi)容積:5±0.1 L;長(zhǎng)徑比1.5:1
 1.3 設(shè)計(jì)壓力:≥10MPa;
2 溫度控制系統(tǒng)
 2.1 采用導(dǎo)熱油夾層循環(huán)的加熱方式,整體溫度均勻,不存在液體冷凝部位。
 2.2 測(cè)溫范圍:0400℃  分辨率:0.1℃
 2.3 溫控范圍:0300℃,釜體溫差不超過(guò)2℃(典型如法蘭部位和釜體內(nèi)部);
 2.4 控溫精度:±1℃。
3 配氣系統(tǒng)
 3.1 配氣壓力測(cè)量范圍:01000kPa(絕壓)    精度:±0.1%FS
 3.2 配氣壓力傳感器:配置三支以下量程的精密配氣壓力傳感器,共用一個(gè)安裝接口。
   a 壓力測(cè)量范圍: 0100kPa(絕壓)    精度:≥0.1%FS
   b 壓力測(cè)量范圍: 0500kPa(絕壓)    精度:≥0.1%FS
   c 壓力測(cè)量范圍: 01000kPa(絕壓)   精度:≥0.1%FS
 3.3 預(yù)混氣接口:配置精密流量調(diào)節(jié)閥和高壓手動(dòng)球閥。
4 液體進(jìn)樣系統(tǒng)
 液體進(jìn)樣口設(shè)置在測(cè)試反應(yīng)器頂部,配置雜質(zhì)過(guò)濾組件,有效濾出液體樣品內(nèi)雜質(zhì)。
5 抽真空系統(tǒng)
5.1 真空裝置:采用旋片式真空泵,極限真空:≤ 100Pa,系統(tǒng)密封:5分鐘壓力升≤300Pa
5.2 油氣過(guò)濾裝置:在真空泵抽氣口配置油氣過(guò)濾裝置,有效濾出廢氣中的雜質(zhì),保護(hù)真空泵。
5.3 螺旋冷凝器:配置水冷式螺旋冷凝器,測(cè)試反應(yīng)器內(nèi)的高溫殘液經(jīng)水冷式螺旋冷凝器冷凝/冷卻后吸入殘液瓶。
6 攪拌系統(tǒng)
6.1 采用磁力攪拌方式,高扭矩,無(wú)密封器件,在高溫、高壓下試驗(yàn)環(huán)境下密封良好。
6.2 攪拌部件能在300℃高溫下可靠運(yùn)行,耦合器件無(wú)退磁。
6.3 攪拌速度連續(xù)可調(diào),轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍0400rpm。
6.4 攪拌部件拆裝便捷,便于測(cè)試反應(yīng)器內(nèi)殘液的清理。
6.5 攪拌部件具有抗爆性,可實(shí)現(xiàn)多次抗爆重復(fù)使用。
7 點(diǎn)火系統(tǒng)
  點(diǎn)火系統(tǒng)采用三種方式點(diǎn)火,具有點(diǎn)火電流檢測(cè)功能。
7.1電火花點(diǎn)火系統(tǒng):
  電弧電壓:15KV
  電弧電流:30mA
  放電時(shí)間:0400ms,步長(zhǎng)10ms
7.2熔絲點(diǎn)火系統(tǒng):
  熔絲材料為環(huán)形鎳鉻絲,直徑0.08mm,長(zhǎng)度約19mm
7.3超高溫鉑熱點(diǎn)火系統(tǒng):
  點(diǎn)火絲材質(zhì)為鉑絲,純度99.99%,耐腐蝕,抗氧化,使用壽命長(zhǎng);
  鉑絲表面溫度≥1300℃,
8 安全附件
 8.1 埋入式爆破片:DN20,316L不銹鋼材質(zhì)  保護(hù)壓力:11MPa±1MPa,5片
 8.2 過(guò)溫保護(hù)器件:配置油溫過(guò)溫保護(hù)器和加熱器過(guò)溫保護(hù)器,一旦油溫過(guò)溫或加熱器過(guò)溫自動(dòng)切斷加熱器電源。
9 綜合控制及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)
 9.1 通訊方式:
采用433MHz專(zhuān)用無(wú)線模塊和和專(zhuān)用測(cè)試分析軟件,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)設(shè)備的無(wú)線監(jiān)控,數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸,無(wú)線監(jiān)控距離大于50米,433MHz專(zhuān)用無(wú)線模塊包括兩個(gè)獨(dú)立收發(fā)單元,不需要無(wú)線局域網(wǎng)等能與互聯(lián)網(wǎng)連接的任何技術(shù)支持,可防止設(shè)備遭到網(wǎng)絡(luò)攻擊。
  9.2 試驗(yàn)方式:
① 自動(dòng)試驗(yàn)方式:
通過(guò)本機(jī)的觸摸屏或遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的操作界面輸入控制參數(shù)并啟動(dòng)試驗(yàn)后,控制系統(tǒng)按設(shè)定值,自動(dòng)完成抽真空、液體進(jìn)樣、升溫及恒溫、配氣、攪拌、點(diǎn)火、爆炸檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析處理等試驗(yàn)過(guò)程,試驗(yàn)過(guò)程中所有動(dòng)態(tài)溫度、壓力、時(shí)間等數(shù)據(jù)均在觸摸屏和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)同步顯示,試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ),通過(guò)無(wú)線模塊自動(dòng)上傳到計(jì)算機(jī)形成數(shù)據(jù)文件,監(jiān)控軟件自動(dòng)繪zhi爆炸壓力-時(shí)間曲線及火焰溫度-時(shí)間曲線,并可將試驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到EXCEL進(jìn)一步分析處理。
② 手動(dòng)試驗(yàn)方式:
通過(guò)操作測(cè)試裝置的觸摸屏或遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件的模擬鍵盤(pán)使控制系統(tǒng)進(jìn)入手動(dòng)模式,動(dòng)態(tài)顯示溫度、壓力、時(shí)間等數(shù)據(jù),通過(guò)測(cè)試裝置的獨(dú)立操控鍵或遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件的模擬鍵盤(pán)即可由操作人員各控制抽真空、液體進(jìn)樣、升溫及恒溫、配氣、攪拌、點(diǎn)火等實(shí)驗(yàn)過(guò)程,試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ),通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)讀入計(jì)算機(jī)形成數(shù)據(jù)文件,監(jiān)控軟件自動(dòng)繪zhi爆炸壓力-時(shí)間曲線及火焰溫度-時(shí)間曲線,并可將試驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到EXCEL進(jìn)一步分析處理,在開(kāi)展手動(dòng)試驗(yàn)時(shí),監(jiān)控軟件具有安全監(jiān)控功能,對(duì)異常的壓力和油溫會(huì)自動(dòng)分析判斷,并采取適當(dāng)?shù)拇胧┎⒕尽?/span>
③ 爆炸檢測(cè)系統(tǒng):
測(cè)試裝置配置爆炸壓力傳感器和高速火焰溫度傳感器,以壓力和火焰溫度變化作為氣爆炸性判定指標(biāo),判斷測(cè)試反應(yīng)器內(nèi)混合氣體點(diǎn)火后是否發(fā)生爆炸。
④ 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):
測(cè)試裝置配置爆炸壓力傳感器和高速火焰溫度傳感器和6通道高速數(shù)據(jù)同步采集系統(tǒng),信號(hào)直傳,無(wú)濾波器,在綜合控制系統(tǒng)同步信號(hào)的控制下,自動(dòng)采集、存儲(chǔ)自點(diǎn)火時(shí)刻起測(cè)試反應(yīng)器內(nèi)部的爆炸壓力和火焰溫度數(shù)據(jù),監(jiān)控軟件自動(dòng)繪zhi爆炸壓力-時(shí)間曲線和火焰溫度-時(shí)間曲線,自動(dòng)計(jì)算最大爆炸壓力、最大壓力上升速率和最大火焰溫度,并可將試驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到EXCEL,進(jìn)行進(jìn)一步分析處理。
a 爆炸壓力檢測(cè)范圍:0~10MKPa   分辨率:0.001MPa  采樣頻率:≥5kHz
b 火焰溫度檢測(cè)范圍:0~1200℃   分辨率:1.0℃   采樣頻率:≥5kHz
c 數(shù)據(jù)采樣時(shí)間間隔:0.2ms(5kHz)
d 采集時(shí)間:0.1~5S (自點(diǎn)火時(shí)刻起連續(xù)采集)
  9.3 環(huán)境監(jiān)測(cè)功能:
   測(cè)試裝置具有環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、大氣壓檢測(cè)功能。
   9.3.1 大氣壓:30 kPa~110kPa    分辨率≥0.1 kPa
   9.3.2 環(huán)境溫度:10~35℃       分辨率≥0.1℃
   9.3.3 環(huán)境濕度:30~90%RH      分辨率:0.1%RH

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