專利名稱：高溫高壓有毒有害氣體試驗(yàn)設(shè)備用緩沖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣體試驗(yàn)設(shè)備，具體地說(shuō)，本實(shí)用新型涉及一種高溫高壓有毒有 害氣體試驗(yàn)設(shè)備用緩沖裝置。
背景技術(shù)：
目前，石油、化工、醫(yī)藥、電子等行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中均大量使用或產(chǎn)生高溫高壓
的HzS、 S02、 Cl2、 CS2、 CO等有毒有害氣體，這些有毒有害氣體一旦發(fā)生泄漏將會(huì)造成 嚴(yán)重的安全事故。
為開(kāi)發(fā)與這些有毒有害氣體相接觸的金屬新產(chǎn)品，如容器、油井管等，需要在實(shí) 驗(yàn)室采用高溫高壓釜試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行模擬實(shí)際工況條件下的試驗(yàn)，以檢驗(yàn)所開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品 的可行性。這些高溫高壓有毒有害氣體腐蝕試驗(yàn)設(shè)備都帶有各自的高壓釜容器，其結(jié) 構(gòu)如圖1所示。整套裝置的安全功能之一是當(dāng)系統(tǒng)超過(guò)一定的壓力時(shí)，為保護(hù)設(shè)備 不損壞，開(kāi)放式管路系統(tǒng)上的安全閥動(dòng)作——金屬片爆破，系統(tǒng)卸壓。從安全角度考 慮，在試驗(yàn)過(guò)程中，萬(wàn)一出現(xiàn)系統(tǒng)壓力失控，將使得有毒有害氣體和液體直接噴排放 到試驗(yàn)房間，對(duì)試驗(yàn)人員和周圍環(huán)境產(chǎn)生極大的安全隱患。
國(guó)外的高溫高壓有毒有害氣體腐蝕試驗(yàn)設(shè)備考慮的安全措施是用一個(gè)耐高壓的
金屬大容器完全罩住高壓釜，使得高壓釜容器發(fā)生有毒有害氣體泄漏時(shí)，通過(guò)集中管 路來(lái)處理外漏的氣體。此方法的缺點(diǎn)是投資大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
國(guó)內(nèi)的高溫高壓有毒有害氣體腐蝕試驗(yàn)設(shè)備考慮的安全措施是利用高壓釜容器 上方的開(kāi)放式抽氣系統(tǒng)來(lái)處理外泄的有毒有害氣體氣體，其原理如圖2所示。但是， 此方法最大的問(wèn)題是由于抽風(fēng)系統(tǒng)為敞開(kāi)式，且由于高壓釜卸壓系統(tǒng)距離抽氣管道 約2.5米，因此一旦高溫高壓有毒有害氣體噴射出容器時(shí)，其抽氣系統(tǒng)無(wú)法及時(shí)吸收 劇毒有毒有害氣體，將對(duì)正在試驗(yàn)操作人員和周圍環(huán)境造成極大的安全隱患。
因此，為解決上述問(wèn)題，有必要發(fā)明一種高溫高壓有毒有害氣體試驗(yàn)設(shè)備用緩沖 裝置，防止有毒有害氣體直接噴排放到試驗(yàn)房間，保護(hù)試驗(yàn)人員和周圍環(huán)境。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型提供一種高溫高壓有毒有害氣體試驗(yàn)設(shè)備用緩沖裝置，包括安全閥、 單向閥、第一緩沖槽、第二緩沖槽、第一管路、第二管路、第一槽蓋、第二槽蓋、第 三管路、溢流閥，所述第一槽蓋設(shè)置于所述第一緩沖槽上，所述第二槽蓋設(shè)置于所述 第二緩沖槽上，所述安全閥、單向閥順序設(shè)置于所述第一管路上，所述第一管路經(jīng)所 述第一槽蓋插入所述第一緩沖槽中，所述第二管路的一端經(jīng)所述第一槽蓋與所述第一
緩沖槽3連通、另一端經(jīng)所述第二槽蓋插入所述第二緩沖槽中，所述第三管路經(jīng)所述 第二槽蓋與所述第二緩沖槽連通，所述溢流閥設(shè)置于所述第三管路上。
根據(jù)本實(shí)用新型的高溫高壓有毒有害氣體試驗(yàn)設(shè)備用緩沖裝置，優(yōu)選的是，所述 第二管路在所述第二緩沖槽中的部分為蛇形管。
根據(jù)本實(shí)用新型的高溫高壓有毒有害氣體試驗(yàn)設(shè)備用緩沖裝置，優(yōu)選的是，還包 括第一固定架，所述第一固定架設(shè)置于所述第一緩沖槽中，固定所述第一管路。
根據(jù)本實(shí)用新型的高溫高壓有毒有害氣體試驗(yàn)設(shè)備用緩沖裝置，優(yōu)選的是，還包 括第二固定架，所述第二固定架設(shè)置于所述第二緩沖槽中，固定所述第二管路。
根據(jù)本實(shí)用新型的高溫高壓有毒有害氣體試驗(yàn)設(shè)備用緩沖裝置，優(yōu)選的是，還包 括倒液孔，所述倒液孔設(shè)置于所述第二槽蓋上。
根據(jù)本實(shí)用新型的高溫高壓有毒有害氣體試驗(yàn)設(shè)備用緩沖裝置，優(yōu)選的是，還包 括手柄，所述手柄設(shè)置于所述第一緩沖槽和所述第二緩沖槽的外部。
本實(shí)用新型的構(gòu)思是制作一個(gè)安全容器，與現(xiàn)有的高溫高壓有毒有害氣體試驗(yàn) 設(shè)備配套， 一旦發(fā)生系統(tǒng)異常卸壓，可將試驗(yàn)設(shè)備內(nèi)的高溫高壓有毒有害氣體排放到 一個(gè)相對(duì)容積較大的壓力容器中降壓、冷卻，再進(jìn)行后續(xù)的廢氣、液處理。其原理如
圖3所示，裝配結(jié)構(gòu)如圖4所示。
考慮到多臺(tái)試驗(yàn)機(jī)共用一套緩沖裝置，而試驗(yàn)機(jī)的爆破片均為拱形結(jié)構(gòu)，即只能
在拱形方向上承受壓力，如圖6所示。因此，為避免爆破片反向受力，在試驗(yàn)機(jī)爆破 片輸出端設(shè)置單向閥。
考慮到有毒有害氣體的高危性，應(yīng)及時(shí)處理排放在緩沖槽中的有毒有害氣體，故 在第二級(jí)緩沖槽的輸出端設(shè)置一個(gè)溢流閥，當(dāng)槽中的壓力大于一定的壓力時(shí)，該溢流
4閥動(dòng)作，將槽中的氣體排放到抽氣管路中，并及時(shí)進(jìn)行廢氣處理。
考慮到高溫氣體的影響，在第二級(jí)緩沖槽中放置偏堿性或偏酸性的冷卻液體，一
方面可以降低氣體的溫度，另一方面可以吸收部分的氣體，同時(shí)該段管路設(shè)計(jì)成環(huán)形
狀，并浸到冷卻液中，保證氣體得到適當(dāng)?shù)睦鋮s后再進(jìn)入后續(xù)的的廢氣處理裝置中。 在槽蓋上設(shè)置與進(jìn)、出氣體管道相連接的接口和試壓所需的連接口；插入槽底部
的進(jìn)氣管設(shè)置固定架，以防止晃動(dòng)；設(shè)置提升手柄，以方便搬運(yùn)。
本實(shí)用新型的有益效果為
本裝置達(dá)到了安全、經(jīng)濟(jì)、操作方便的效果，很好地解決了高溫高壓有毒有害氣 體試驗(yàn)設(shè)備壓力超限時(shí)，有毒有害氣體外泄的安全問(wèn)題。


圖1為高溫高壓釜的結(jié)構(gòu)示意圖2為國(guó)內(nèi)高壓釜排氣示意圖3為本實(shí)用新型的原理示意圖4為本實(shí)用新型的裝配示意圖5表示爆破片受力方向；
圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的裝配示意圖。
具體實(shí)施方式
以下用實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更詳細(xì)的描述。這些實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí) 用新型最佳實(shí)施方式的描述，并不對(duì)本實(shí)用新型的范圍有任何限制。
實(shí)施例
一種高溫高壓有毒有害氣體試驗(yàn)設(shè)備用緩沖裝置，包括安全閥l、單向閥2、第一
緩沖槽3、第二緩沖槽4、第一管路5、第二管路6、第一槽蓋7、第二槽蓋8、第三管 路9、溢流閥IO，所述第一槽蓋7設(shè)置于所述第一緩沖槽3上，所述第二槽蓋8設(shè)置 于所述第二緩沖槽4上，所述安全閥l、單向閥2順序設(shè)置于所述第一管路5上，所述第一管路5經(jīng)所述第一槽蓋7插入所述第一緩沖槽3中，所述第二管路6的一端經(jīng) 所述第一槽蓋7與所述第一緩沖槽3連通、另一端經(jīng)所述第二槽蓋8插入所述第二緩 沖槽4中，在所述第二緩沖槽4中的部分為蛇形管。所述第三管路9經(jīng)所述第二槽蓋 8與所述第二緩沖槽4連通，所述溢流閥10設(shè)置于所述第三管路9上。該高溫高壓有 毒有害氣體試驗(yàn)設(shè)備用緩沖裝置還包括第一固定架11，設(shè)置于所述第一緩沖槽3中， 用于固定所述第一管路5;第二固定架12，設(shè)置于所述第二緩沖槽4中，用于固定所 述第二管路6;倒液孔13，設(shè)置于所述第二槽蓋8上；手柄14，設(shè)置于所述第一緩沖 槽3和所述第二緩沖槽4的外部(如圖6所示)。
當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生超壓時(shí)，安全閥l動(dòng)作(爆破片破裂)，有毒有害氣體通過(guò)第一管路5 經(jīng)單向閥2進(jìn)入第一緩沖槽3，由于單向閥2的作用，該爆破氣體不會(huì)影響與本實(shí)用 新型裝置并聯(lián)的其它設(shè)備。氣體經(jīng)過(guò)一定的減壓后，通過(guò)第二管路6進(jìn)入第二緩沖槽 4，第二緩沖槽4中盛有溶液，使得第二管路6的蛇形部分浸沒(méi)其中，用于冷卻該管路 中的氣體；同時(shí)可根據(jù)氣體的性質(zhì)，調(diào)節(jié)該溶液的酸堿性，使得氣體從蛇形管中溢出 后部分被溶液中和吸收，進(jìn)一步降壓。剩余氣體從第三管路9排出，調(diào)節(jié)溢流閥IO， 可以控制氣體排放到抽風(fēng)口的的輸出壓力，從而有效地控制氣體流量，為后續(xù)的廢氣 及時(shí)處理提供保證，另外可將第三管路9的輸出端深插入抽風(fēng)管道15中，能夠增加管 道的抽氣能力，防止有毒有害氣體的外泄。
按高壓釜系統(tǒng)最高壓力為35MPa，有效氣體容積為1.5升時(shí)卸壓，在不考慮溫度 下降的情況下(條件更加苛刻)，第一緩沖槽3的有效容積為35升，第二緩沖槽4的 有效容積為35 — 5 = 30升，因此有效緩沖槽總有效體積為65升。按理想氣體方程P1 XV1二P2XV2公式，計(jì)算得到緩沖槽3和4的壓力為0.8MPa。考慮到安全性要求，安 全系數(shù)設(shè)定為5，故最終緩沖槽的耐壓按4MP執(zhí)行。
根據(jù)同等體積圓柱形耐壓最高的原理，選用高強(qiáng)度鋼來(lái)制作緩沖槽本體，同時(shí)兼 顧可焊性和可靠性要求。本體材料可選用高強(qiáng)度CrMo。所有的管路、接頭、閥均采用 耐壓、耐腐蝕的不銹鋼材料以及必須的各種附件。在正式所用本裝置前，須按規(guī)定通 過(guò)試壓性能合格后，方可投入應(yīng)用。
在上、下槽蓋和槽體上的端部開(kāi)啟坡口，以便于槽蓋和槽體可靠焊接。采用特殊
6的焊條材料和工藝，以保證上下蓋與無(wú)縫鋼管焊接時(shí)無(wú)缺陷，并經(jīng)過(guò)探傷合格后方可 使用。
按照上述技術(shù)方案設(shè)計(jì)的緩沖裝置，按實(shí)際所用工況條件進(jìn)行試壓，未發(fā)現(xiàn)有泄 漏現(xiàn)象。
本裝置達(dá)到了安全、經(jīng)濟(jì)、操作方便的效果。很好地解決了高溫高壓有毒有害氣 體試驗(yàn)設(shè)備壓力超限時(shí)，有毒有害氣體外泄的安全問(wèn)題。
權(quán)利要求1、一種高溫高壓有毒有害氣體試驗(yàn)設(shè)備用緩沖裝置，包括第一緩沖槽(3)，其特征在于，還包括安全閥(1)、單向閥(2)、第二緩沖槽(4)、第一管路(5)、第二管路(6)、第一槽蓋(7)、第二槽蓋(8)、第三管路(9)、溢流閥(10)，所述第一槽蓋(7)設(shè)置于所述第一緩沖槽(3)上，所述第二槽蓋(8)設(shè)置于所述第二緩沖槽(4)上，所述安全閥(1)、單向閥(2)順序設(shè)置于所述第一管路(5)上，所述第一管路(5)經(jīng)所述第一槽蓋(7)插入所述第一緩沖槽(3)中，所述第二管路(6)的一端經(jīng)所述第一槽蓋(7)與所述第一緩沖槽(3)連通、另一端經(jīng)所述第二槽蓋(8)插入所述第二緩沖槽(4)中，所述第三管路(9)的一端經(jīng)所述第二槽蓋(8)與所述第二緩沖槽(4)連通，所述溢流閥(10)設(shè)置于所述第三管路(9)上。
2、 如權(quán)利要求1所述的高溫高壓有毒有害氣體試驗(yàn)設(shè)備用緩沖裝置，其特征在于， 所述第二管路(6)在所述第二緩沖槽(4)中的部分為蛇形管。
3、 如權(quán)利要求1所述的高溫高壓有毒有害氣體試驗(yàn)設(shè)備用緩沖裝置，其特征在于， 還包括第一固定架(11),所述第一固定架(11)設(shè)置于所述第一緩沖槽(3)中，固 定所述第一管路(5)。
4、 如權(quán)利要求1所述的高溫高壓有毒有害氣體試驗(yàn)設(shè)備用緩沖裝置，其特征在于， 還包括第二固定架(12)，所述第二固定架(12)設(shè)置于所述第二緩沖槽(4)中，固 定所述第二管路(6)。
5、 如權(quán)利要求1所述的高溫高壓有毒有害氣體試驗(yàn)設(shè)備用緩沖裝置，其特征在于， 還包括倒液孔(13)，所述倒液孔(13)設(shè)置于所述第二槽蓋(8)上。
6、 如權(quán)利要求1所述的高溫高壓有毒有害氣體試驗(yàn)設(shè)備用緩沖裝置，其特征在于， 還包括手柄(14)，所述手柄(14)設(shè)置于所述第一緩沖槽(3)和所述第二緩沖槽(4) 的外部。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種高溫高壓有毒有害氣體試驗(yàn)設(shè)備用緩沖裝置，包括安全閥、單向閥、第一緩沖槽、第二緩沖槽、第一管路、第二管路、第一槽蓋、第二槽蓋、第三管路、溢流閥，所述第一槽蓋設(shè)置于所述第一緩沖槽上，所述第二槽蓋設(shè)置于所述第二緩沖槽上，所述安全閥、單向閥順序設(shè)置于所述第一管路上，所述第一管路經(jīng)所述第一槽蓋插入所述第一緩沖槽中，所述第二管路的一端經(jīng)所述第一槽蓋與所述第一緩沖槽3連通、另一端經(jīng)所述第二槽蓋插入所述第二緩沖槽中，所述第三管路經(jīng)所述第二槽蓋與所述第二緩沖槽連通，所述溢流閥設(shè)置于所述第三管路上。該裝置操作方便，很好地解決了高溫高壓有毒有害氣體試驗(yàn)設(shè)備壓力超限時(shí)，有毒有害氣體外泄的安全問(wèn)題。
文檔編號(hào)G01N17/00GK201425576SQ200920076760
公開(kāi)日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月22日
發(fā)明者楊建強(qiáng), 郭金寶 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司