本發(fā)明涉及阻火器阻爆性能的檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種阻火器阻爆性能檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

阻火器可用來(lái)阻止可燃易爆氣體和液體蒸氣火焰?zhèn)鞑?，近年?lái)在石油化工、天然氣等行業(yè)廣泛使用。隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，安全生產(chǎn)越來(lái)越受重視，改善輸送、儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的本質(zhì)安全化程度，保證阻火器阻燃阻爆性能，提高使用過程中的可靠性對(duì)安全化生產(chǎn)有重要意義。因此阻火器性能檢測(cè)與評(píng)價(jià)尤為關(guān)鍵。

工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已建立較為完善的阻火器的檢測(cè)技術(shù)，相對(duì)完整的理論體系和技術(shù)規(guī)范。國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)研究起步較晚，雖然建立了相關(guān)技術(shù)規(guī)范，但與國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)仍有一定差距。目前國(guó)內(nèi)阻火器性能測(cè)試的專業(yè)型式試驗(yàn)機(jī)構(gòu)和測(cè)試系統(tǒng)還有空缺，相關(guān)的性能測(cè)試方法還不完善。目前大部分測(cè)試方法將火焰通過阻火器后是否有火焰信號(hào)來(lái)判斷該阻火器的阻火抑爆性能。火焰信號(hào)來(lái)自于光敏傳感器或火焰?zhèn)鞲衅?，很容易發(fā)生誤判或是響應(yīng)不及時(shí)的情況。而且，僅靠火焰信號(hào)有無(wú)來(lái)判斷，缺乏定量的數(shù)據(jù)，對(duì)阻火器的阻燃阻爆性能優(yōu)劣不能加以區(qū)分。而且大部分檢測(cè)裝置或者方法都忽略了阻火器內(nèi)部對(duì)燃燒火焰與爆炸沖擊波的衰減與阻礙作用，對(duì)阻火器阻爆性能的檢測(cè)缺乏說(shuō)服力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種阻火器阻爆性能的檢測(cè)方法，通過高速攝像機(jī)獲得的火焰?zhèn)鞑D像以及壓力傳感器獲得的壓力分布，定性定量地對(duì)阻火器性能進(jìn)行檢測(cè)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種阻火器阻爆性能檢測(cè)方法，包括以下步驟：

步驟1、在阻火器的外表面，沿著軸向均勻設(shè)置四個(gè)壓力傳感器；

步驟2、將阻火器以法蘭連接的方式接入前管和后管之間，形成密閉的管道系統(tǒng)；

步驟3、在所述管道系統(tǒng)內(nèi)填充可燃?xì)怏w混合物，確定點(diǎn)火電極的點(diǎn)火方式，對(duì)管道系統(tǒng)內(nèi)的可燃?xì)怏w混合物進(jìn)行點(diǎn)火；

步驟4、高速攝像機(jī)采集后管與泄壓罐相接位置處視窗的圖像；各個(gè)壓力傳感器采集阻火器內(nèi)部的壓力信息，并通過信號(hào)調(diào)理儀輸入至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；

步驟5、根據(jù)高速攝像機(jī)采集到的圖像以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)獲取的壓力信息，對(duì)阻火器進(jìn)行性能分級(jí)，并判斷阻火器的阻爆性能。

進(jìn)一步地，步驟1所述壓力傳感器的測(cè)試面與阻火器的內(nèi)表面共平面設(shè)置。

進(jìn)一步地，步驟1所述所述壓力傳感器為美國(guó)PCB公司的113B型傳感器，靈敏度為5mv/psi，響應(yīng)頻率大于500kHz。

進(jìn)一步地，步驟5中所述根據(jù)高速攝像機(jī)采集到的圖像以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)獲取的壓力信息，對(duì)阻火器進(jìn)行性能分級(jí)，并判斷阻火器的阻爆性能，性能分級(jí)具體如下表：

表中，△P為平均燃爆增壓，且ΔP＝(P1十P2十…十Pi)/i；P1、P2、…、Pi為阻火器表面各個(gè)壓力傳感器所檢測(cè)的壓力值；i為壓力傳感器的數(shù)目；P_A、P_B與P_C為不同可燃?xì)怏w與點(diǎn)火條件下的閾值；A表示阻燃，B表示阻爆燃，C表示阻爆轟；0表示無(wú)阻礙效果，1表示阻礙效果一般，2表示阻礙效果較好，3表示能完全阻隔。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：(1)在阻火器上設(shè)置壓力傳感器，可以獲得阻火器內(nèi)部壓力衰減變化，對(duì)其阻爆性能有了直觀的檢測(cè)，同時(shí)檢測(cè)結(jié)果更具說(shuō)服力；(2)根據(jù)高速攝像拍攝的圖片以及阻火器內(nèi)壓力分布情況，定性定量地對(duì)阻火器阻燃、阻爆燃與阻爆轟性能進(jìn)行檢測(cè)。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

圖1是阻火器阻爆性能檢測(cè)裝置圖，其中(a)是傳統(tǒng)阻火器阻爆性能檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)圖，(b)是本發(fā)明阻火器阻爆性能檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明阻火器阻爆性能檢測(cè)裝置中壓力傳感器分布示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明阻火器阻爆性能檢測(cè)方法的原理為：通過使檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)可燃?xì)怏w混合物達(dá)到燃燒、爆燃或爆轟狀態(tài)，以此檢測(cè)阻火器阻燃、阻爆燃或阻爆轟性能。有別與傳統(tǒng)檢測(cè)裝置，傳統(tǒng)檢測(cè)裝置通過火焰?zhèn)鞲衅骰驂毫鞲衅髋袛喙艿纼?nèi)是否存在火焰，只是定性判斷，本發(fā)明裝置通過高速攝像機(jī)獲得的火焰?zhèn)鞑D像、以及壓力傳感器獲得的壓力分布，定性定量地對(duì)阻火器性能進(jìn)行檢測(cè)。

結(jié)合圖1(a)～(b)，本發(fā)明阻火器阻爆性能檢測(cè)裝置，包括點(diǎn)火電極1、前管2、視窗3、阻火器4、后管5、真空壓力表6、泄壓罐7、支架8、真空泵9、壓力傳感器10、信號(hào)調(diào)理儀11、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12；其中，點(diǎn)火電極1以螺紋連接的方式設(shè)置在法蘭片中間，法蘭片與前管2連接；所述前管2、阻火器4、后管5和泄壓罐7順次以法蘭形式連接；視窗3的數(shù)量為3，分別開設(shè)于前管2與點(diǎn)火電極1相接的位置、前管2與阻火器4相接的位置、后管5與泄壓罐7相接的位置；所述真空泵9通過高壓皮管與后管5連接；如圖2所示，在阻火器4的外表面，沿著軸向均勻設(shè)置四個(gè)壓力傳感器10；各個(gè)壓力傳感器10分別通過同軸電纜與信號(hào)調(diào)理儀11連接，信號(hào)調(diào)理儀11通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12連接；整套裝置放置在支架8上。

進(jìn)一步地，本發(fā)明阻火器阻爆性能檢測(cè)裝置，還包括高速攝像機(jī)13，該高速攝像機(jī)13采集后管5與泄壓罐7相接位置處視窗3的圖像，用于判斷該視窗3內(nèi)有無(wú)火焰。

優(yōu)選地，所述點(diǎn)火電極1的點(diǎn)火方式為電火花點(diǎn)火、電阻絲點(diǎn)火、8#工業(yè)雷管點(diǎn)火、點(diǎn)火藥點(diǎn)火或8#工業(yè)雷管與黑索金藥柱點(diǎn)火，以不同點(diǎn)火能量點(diǎn)火，使管道內(nèi)可燃?xì)怏w處于不同燃爆狀態(tài)，并根據(jù)設(shè)置的壓力傳感器，獲得相應(yīng)點(diǎn)火條件下的壓力分布，并根據(jù)壓力分布數(shù)據(jù)，對(duì)阻火器阻燃、阻爆燃與阻爆轟性能進(jìn)行檢測(cè)。

優(yōu)選地，所述壓力傳感器10為美國(guó)PCB公司的113B型傳感器，靈敏度為5mv/psi，響應(yīng)頻率大于500kHz。

本發(fā)明阻火器阻爆性能檢測(cè)方法，包括以下步驟：

步驟1、在阻火器的外表面，沿著軸向均勻設(shè)置四個(gè)壓力傳感器；

步驟2、將阻火器以法蘭連接的方式接入前管和后管之間，形成密閉的管道系統(tǒng)；

步驟3、在所述管道系統(tǒng)內(nèi)填充可燃?xì)怏w混合物，確定點(diǎn)火電極的點(diǎn)火方式，對(duì)管道系統(tǒng)內(nèi)的可燃?xì)怏w混合物進(jìn)行點(diǎn)火；

步驟4、高速攝像機(jī)采集后管與泄壓罐相接位置處視窗的圖像；各個(gè)壓力傳感器采集阻火器內(nèi)部的壓力信息，并通過信號(hào)調(diào)理儀輸入至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；

步驟5、根據(jù)高速攝像機(jī)采集到的圖像以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)獲取的壓力信息，對(duì)阻火器進(jìn)行性能分級(jí)，并判斷阻火器的阻爆性能。

進(jìn)一步地，步驟1所述壓力傳感器的測(cè)試面與阻火器的內(nèi)表面共平面設(shè)置。

進(jìn)一步地，步驟1所述所述壓力傳感器為美國(guó)PCB公司的113B型傳感器，靈敏度為5mv/psi，響應(yīng)頻率大于500kHz。

進(jìn)一步地，步驟5中所述根據(jù)高速攝像機(jī)采集到的圖像以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)獲取的壓力信息，對(duì)阻火器進(jìn)行性能分級(jí)，并判斷阻火器的阻爆性能，性能分級(jí)具體如下表：

表1阻火器性能分級(jí)

表中，△P為平均燃爆增壓，且ΔP＝(P1十P2十…十Pi)/i；P1、P2、…、Pi為阻火器表面各個(gè)壓力傳感器所檢測(cè)的壓力值；i為壓力傳感器的數(shù)目；P_A、P_B與P_C為不同可燃?xì)怏w與點(diǎn)火條件下的閾值；A表示阻燃，B表示阻爆燃，C表示阻爆轟；0表示無(wú)阻礙效果，1表示阻礙效果一般，2表示阻礙效果較好，3表示能完全阻隔。

實(shí)施例1

對(duì)某阻火器4進(jìn)行阻爆性能檢測(cè)，通過壓力傳感器10獲得管道內(nèi)壓力分布數(shù)據(jù)。通過視窗5觀察管道內(nèi)是否有火焰，通過高速攝像機(jī)13獲取相應(yīng)火焰?zhèn)鞑D像。具體檢測(cè)步驟如下：

步驟1、將阻火器4進(jìn)行改裝，在其表面安裝傳感器10，傳感器測(cè)試面與阻火器內(nèi)表面齊平，保持密閉性；

步驟2、將阻火器4以法蘭連接的方式接入管道2和管道5之間，管道系統(tǒng)密閉；

步驟3、在管道系統(tǒng)內(nèi)填充可燃?xì)怏w混合物，這里選擇ⅡB可燃?xì)怏w乙烯，以體積比為6.5％±0.1乙烯-空氣混合物為檢測(cè)氣體；

步驟4、在管道2末端，選擇合適的點(diǎn)火方式點(diǎn)火，這里選擇點(diǎn)火藥點(diǎn)火，使管道內(nèi)可燃?xì)怏w混合物達(dá)到爆燃；

步驟5、根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)采集到的高速攝像照片與壓力分布情況，按照阻火器性能分級(jí)，計(jì)算ΔP，判斷阻火器4的阻爆性能優(yōu)劣程度。

檢測(cè)發(fā)現(xiàn)后管無(wú)火焰，各測(cè)點(diǎn)壓力值分別為：100.5kPa，88.1kPa，62.2kPa，50.3kPa。則ΔP＝75.3kPa，其中P_B＝160kPa，則阻火器阻爆性能等級(jí)為B2，具有較好阻爆燃效果。