长沙泄爆窗技术参数JD天然气防爆门抗爆压力

建筑物承受高压容器爆炸荷载作用的泄爆设计被日益重视。本文开展了在容积为0.15m3方形容器中泄爆实验测试。实验装置一端连接高压管道，模拟产生高压爆炸。另一端连接泄爆装置，对不同压力作用的泄爆装置开启过程进行了实验研究。实验结果给出了不同爆炸压力条件下容器内压力发展时程和泄爆装置开启压力、开启时间等指标，对于高压容器的泄爆防护具有工程应用价值。

关键词

高压爆炸，开口泄爆，实验研究

1.引言

随着化工、核电行业的蓬勃发展，高压容器和高压管道已经成为普遍应用的特种装备，由于高压荷载的特殊性，对装备使用的安全防护日益突出。高压装备发生泄漏爆炸，将会产生政治影响。对于高压容器爆炸防护问题，目前主要有抗暴、防爆和泄爆等手段，而由于经济性和易用性，泄爆是目前主要的方法 为了保证建筑物的安全性，“开口泄爆”是工业生产过程中降低爆炸灾害的有效减灾技术手段。开口泄爆是通过设置一定大小的泄爆口，将爆炸压力及时从内部排放出去，保护建筑设备安全。对寒冷地区进行泄爆设计时，建筑物设计还需要满足密闭、防冻、保温等要求，开口泄爆方式通常在泄爆口被要求安装泄爆装置，如泄爆窗、金属盖板等。泄爆装置在初始压力下开启，在短时间内开启到范围达到泄爆效果，建筑物内部压力变化与泄爆装置的开启过程相互耦合，为泄爆口的设计带来挑战。针对具有泄爆装置的泄爆过程分析，不但需要分析泄爆面积对泄爆效率的影响，还要考虑泄爆装置的开启压力、开启速率等随市内压力发展的耦合过程，目前缺乏类似的实验和研究。

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当今，对于泄爆过程的研究，具有代表性的是从等容绝热燃烧模式出发[1][2]，同时考虑对泄爆过程的热力学平衡过程。即:从泄流气体的质量、能量平衡出发，按照气体泄流率不小于容器内气体生成率的泄爆条件，给出开口面积、容器体积和泄爆压力等参数的关联公式。在此基础上通过理想气体绝热膨胀公式[3]计算气体的爆*能量，通过能量换算关系计算爆*能量所对应的炸*爆炸，*终从某些已知药量的实验中所测到的超压来确定任意药量爆炸时在各种相应下的超压。曾采用这种方法对某企业一段蒸汽管道在发生物理爆炸和破裂时冲击波破坏力的危害后果进行计算。但是由于经验参数的不确定性和不同容器中泄爆发展的差异性，将这些公式运用于不同容器的泄爆设计时，其设计效果不能令人满意。[5]对侧面带有泄爆口的球形容器在不同*性气体浓度条件下密闭爆炸及泄爆过程进行了实验研究，分析*化条件下受限空间内部混合气体爆炸及泄爆过程中的压力变化规律，验证了不同初压对容器内气体密闭爆炸特性的影响和不同*性气体分数对密闭爆炸的影响。由于通过理论计算对高压力容器爆炸进行泄爆设计时，容器内部的湍流因子、气固耦合与超压反射等具体的过程过于复杂， 通过公式难以准确计算模拟。目前对于高压力容器爆炸的开口泄爆研究从实验观测到机理探讨都还相对缺乏，研究工作应该从基础的实验研究入手。

基于大量的实验数据与数据分析，逐渐形成了工程应用的开口泄爆设计规范[61-[8]，但由于缺乏恰当的理论指导，虽然耗费了巨大的人力物力，泄爆设计的实际应用可靠性和通用性仍不能令人满意。迄今为止，还没有一套较为有效的泄爆理论来指导开口泄瀑设计。

本研究主要工作针对考虑泄爆装置模拟高压力容器爆炸的泄爆过程开展实验研究。研究内容包括:设计了一套模拟高压气体爆炸过程的开口泄爆装置，对泄爆过程中压力时程、泄爆装置开启过程开展测试，考虑泄爆压力变化对泄爆装置开启过程的对应关系。为后续泄爆机理硏究提供实验依据。

2.受限空间气体泄爆性能测试

由于可操作性、安全性等因素限制，目前关于高压容器爆炸的实验研究有所不足。在理论分析结合数值模拟的基础上，设计了一套泄爆实验装置，可实现高压容器爆炸效果，采集监测系统可实时采集爆炸压力，为研究高压容器爆炸的特征提供了实验基础。