专利名称：高温高压爆炸极限测试仪，测定爆炸极限的方法及应用的制作方法
高温高压爆炸极限测试仪，测定爆炸极限的方法及应用技术领域
本发明属于石油化工安全工业领域，尤其涉及一种测定可燃气体或蒸气在高温高压条件下爆炸极限的测试仪。
背景技术：
石油化工工艺条件下一般都会涉及到可燃气体或蒸气在高温高压条件下反应，反应釜、塔或管路中经常存在可燃气体和空气，或一定浓度的氧气，共存的状态，一旦其浓度配比达到该工况条件下的爆炸极限浓度，则很可能在静电火花的激发下引起爆炸，为此，需要一种可以模拟工况条件下并能够测试出该条件下可燃气体的爆炸极限，进而为工艺生产提供边界条件，从而避免危险事故的发生的用于可燃气体和蒸气在高温高压下进行爆炸性测试的装置，因此测定该可燃气体或蒸气在高温高压条件下的爆炸极限，可以防止在石油化工生产中危险的发生。
目前国内外测试爆炸极限的装置有美国标准ASTM E681-04 (即GB/ T21844-2008)介绍的5L爆炸球；中国标准GB12474介绍的管式爆炸极限测试仪；英国标准 EN1839-2003介绍的I. 5L管式爆炸极限测试仪；美国标准ASTM E918介绍的IL管式爆炸极限测试仪。前3套仪器都是针对常压及负压条件下的测试，对于工艺条件下高压的测试只有第四套实验装置，但IL的容积会因为器壁效应使测试结果有偏差。现有标准中介绍的爆炸极限测试仪测试温度最高为200°C，超过200°C的温度对密封材料和电子元器件会产生影响，无法有效的检测爆炸极限。
本仪器客服了温度对密封材料和电子元器件的影响，可以测试室温 400°C条件下的爆炸极限。压力测试范围为常压 I. 2MPa，高于ASTM E918标准的I. 38MPa。发明内容
本发明所要解决的技术问题是在于提供一种新型的测定可燃气体或蒸气在高温高压条件下的爆炸极限，其克服了高温条件下(200°C以上)对密封材料和电子元器件的影响，可以测定现有技术中测定爆炸极限的仪器所达不到的温度和压力，可测试温度范围为室温至400°C，可测试压力范围为常压至2. 2MPa，远高于现有技术中爆炸极限测试仪温度和压力范围，其针对高温高压条件下含氧气和可燃物料的工况条件能够更好的确定氧含量的控制条件。
基于此，本发明提供了一种新型的高温高压爆炸极限测试仪，其包括原料气体供给装置、爆炸测定装置、真空发生装置和控制装置；
所述原料气体供给装置用于发生、传送待测定的可燃气体或蒸气和氧气、氮气至爆炸测定装置；
所述爆炸测定装置主要由压力传感器、温度传感器、点火器组成，用于测定所述可燃气体或蒸气的爆炸极限、爆炸压力以及爆炸温度；
所述真空发生装置用于对爆炸测定装置进行抽真空；
所述控制装置用于测量、控制和收集实验过程中的产生的实验数据。
其中，所述原料气体供给装置包括蒸发釜，在所述蒸发釜上配置有安全阀、用于监控所述蒸发釜内物料压力变化的压力表、用于监控所述蒸发釜内温度变化的温度传感器和搅拌器。
其中，所述爆炸测定装置包括高压反应器和低压反应器。
其中，在所述高压反应器上设置有一个动态温度传感器、三个动态压力传感器和六个普通温度传感器，便于实时监控所述高压反应器内部温度和压力变化情况，两个动态压力传感器放置在与高压反应器上顶部的点火端相反的高压反应器的另一端的管壁上组合使用来测试爆炸波速度，另一个动态压力传感器放置在与点火端相反的高压反应器的另一端的管底来测试最大爆炸压力；所述动态温度传感器置于所述高压反应器点火端相反的高压反应器的另一端的管壁上来测试火焰温度；所述六个普通温度传感器均匀分散在高压反应器的管壁上对管壁温度进行温度监控。
其中，所述低压反应器的管体上设置有三个条形视窗，所述视窗采用氟胶圈密封， 便于观察所述低压反应器内的反应情况，在所述低压反应器的一端设置有压力传感器，用于检测所述低压反应器内压力的变化情况，低压反应器中还设置有六个普通温度传感器， 均匀分散在低压反应器管壁上对管壁进行温度监控。
其中，在所述高压反应器和所述低压反应器的尾端还可以装有爆破片和安全阀， 所述爆破片和所述安全阀用于超过所述高压反应器所能承受的最大压力时，起到泄压的作用，在所述高压反应器和所述低压反应器的顶部的点火端配有点火器，可以采用高压电击点火、化学点火或熔丝点火。
其中，所述高压反应器的设计温度范围为常温 400°C，设计压力范围为(T22MPa， 所述低压反应器的设计温度范围为常温 40(TC，设计压力范围为O飞MPa。
本发明还提供了一种新型的高温高压爆炸极限测试仪，其包括原料气体供给装置、爆炸测定装置、真空发生装置和控制装置；
所述原料气体供给装置进一步包括蒸发釜，在所述蒸发釜上配置有安全阀，用于监控所述蒸发釜内物料压力变化的压力表、用于监控所述蒸发釜内温度变化的温度传感器；
所述爆炸测定装置进一步包括高压反应器和低压反应器；
所述高压反应器上设置有一个动态温度传感器、三个动态压力传感器和六个普通温度传感器，便于实时监控所述高压反应器内部温度和压力变化情况，两个动态压力传感器放置在与高压反应器上顶部的点火端相反的高压反应器的另一端的管壁上组合使用来测试爆炸波速度，另一个动态压力传感器放置在与点火端相反的高压反应器的另一端的管底来测试最大爆炸压力；所述动态温度传感器置于所述高压反应器点火端相反的高压反应器的另一端的管壁上来测试火焰温度；所述六个普通温度传感器均匀分散在高压反应器的管壁上对管壁温度进行温度监控；
在所述高压反应器的尾端装有爆破片和安全阀；
在所述高压反应器的顶部点火端配有点火器；
所述低压反应器的器体上设置有三个条形视窗，所述视窗采用氟胶圈密封；
在所述低压反应器的一端设置有压力传感器，用于检测所述低压反应器内压力的变化情况，低压反应器中还设置有六个普通温度传感器，均匀分散在低压反应器管壁上对管壁进行温度监控；
在所述低压反应器的尾端装有爆破片和安全阀；
在所述低压反应器的顶部点火端配有点火器；
所述高压反应器和所述低压反应器之间通过管路相连通，在管路上设置微调阀， 通过调节所述微调阀，使所述原料气体供给装置中供给的可燃气体或蒸气送入所述高压反应器或低压反应器中；
所述真空发生装置包括真空泵和真空缓冲罐，通过所述真空泵对所述高压反应器或低压反应器抽真空；
所述控制装置为PLC控制系统，用于测量、控制和收集实验过程中的产生的实验数据。
本发明还提供了采用上述高温高压爆炸极限测试仪进行爆炸极限测定的方法，其包括
第一步，采用氮气吹扫所述高压反应器和所述低压反应器；
第二步，采用所述真空泵对所述高压反应器和所述低压反应器抽真空；
第三步，在所述蒸发釜中放入液体物料经加热蒸发，获得蒸气；
第四步，根据需要，当进行爆炸速度、爆炸温度的测试时，选择使用高压反应器，当进行爆炸极限的测试时使用低压反应器，根据工况条件下的物料组成通入合适比例的可燃蒸气，气体或蒸气的通入量按照分压比来计算；
第五步，物料通入后开启循环风机将物料混合均匀，通过点火器点火，记录点火情况；点火后，尾气经尾气排放管放尽，根据点火情况来判断下一步实验的可燃气体或蒸气的分压比，重复步骤一至步骤四，直至测定出可燃气体或蒸气在高温高压下的爆炸速度、爆炸温度或爆炸极限为止；
第六步，反应结束后，将所述高压反应器或低压反应器中的残留物排出。
本发明还提供了上述高温高压爆炸极限测试仪在石油化工安全生产中的应用。
本发明有益的技术效果在于
相对于现有技术，本发明的高温高压爆炸极限测试仪温度测试范围为室温 400°C，高于现有仪器的最高温度(200°C)，压力范围为常压 2. 2MPa，高于现有仪器的最高压力(1.38MPa)，测试容积10L，容积要大于现有的管式爆炸极限测试仪，能更好的减少器壁效应。
图I为本发明高温高压爆炸极限测试仪的连接结构图中1_蒸发釜；2_蒸发釜液体出料口 ；3_搅拌器；4_压力表；5_爆破片；6-温度传感器；7-气瓶进样针阀；8_单向阀；9_高压反应器进口针阀；10_控制装置；11A\B-点火器；12A-高压反应器；12B-低压反应器；13-动态压力传感器；14A\B-爆破片；15A\B-温度传感器；16_条形视窗；17A\B-压力传感器；18-真空缓冲罐；19-真空泵；20A\B_循环风机；21_动态温度传感器；22_尾气排放管；23_蒸发釜单向阀；24_针阀；25_低压反应器进样针阀；26_真空泵球阀开关；27A\B-安全阀。
具体实施方式
本发明提供了一种新型的高温高压爆炸极限测试仪，其包括原料气体供给装置、 爆炸测定装置、真空发生装置和控制装置；
用于发生、传送待测定的气体或蒸气和氧气、氮气至爆炸测定装置所述待测定的气体或蒸气与氧气、氮气是分别输送的；
所述爆炸测定装置主要由压力传感器、温度传感器、点火器组成，用于测定所述气体或蒸气的爆炸极限、爆炸压力以及爆炸温度；
所述真空发生装置用于对爆炸测定装置进行抽真空；
所述控制装置用于测量、控制和收集实验过程中的产生的实验数据。
所述原料气体供给装置包括蒸发釜，在所述蒸发釜上配置有安全阀、用于监控所述蒸发釜内物料压力变化的压力表、用于监控所述蒸发釜内温度变化的温度传感器、搅拌器。
所述爆炸测定装置包括高压反应器和低压反应器。
在所述高压反应器上设置有一个动态温度传感器、三个动态压力传感器和六个普通温度传感器，便于实时监控所述高压反应器内部温度和压力变化情况，两个动态压力传感器放置在与高压反应器上顶部的点火端相反的高压反应器的另一端的管壁上组合使用来测试爆炸波速度，另一个动态压力传感器放置在与点火端相反的高压反应器的另一端的管底来测试最大爆炸压力；所述动态温度传感器置于所述高压反应器点火端相反的高压反应器的另一端的管壁上来测试火焰温度；所述六个普通温度传感器均匀分散在高压反应器的管壁上对管壁温度进行温度监控。
六个普通温度传感器是监控高压反应器温度和调节温度用的，动态压力传感器是测试爆炸压力数据用的，动态温度传感器是测试爆炸温度用的。
在所述高压反应器的尾端还可以装有爆破片和安全阀，所述爆破片和所述安全阀用于超过所述高压反应器所能承受的最大压力时，起到泄压的作用。
在所述高压反应器的顶部点火端配有点火器，可以采用高压电击点火、化学点火或熔丝点火。
所述高压反应器和所述低压反应器的体积优选为8L 12L，进一步优选为10L。
所述高压反应器的设计温度范围为常温 40(TC，设计压力范围为(T22MPa，所述高压反应器的形状优选为圆形管状，其长径比优选为> 5，高压反应器是由304不锈钢所制，304不锈钢是一种通用性的不锈钢材料，防锈性能比200系列的不锈钢材料要强。耐高温方面也比较好，最高能到100(Γ1200度，常规仪器因为密封件和电器元件耐温的考虑只能做到15(Γ200度，另外，本发明针对高温产生的材料性质变化也做出了不同的选择，如密封件选择石墨材质，电器元件高温部位做了局部水循环冷却。
所述低压反应器的器体上设置有三个条形视窗，所述视窗采用氟胶圈密封，便于观察所述低压反应器内的反应情况，在所述低压反应器的一端设置有压力传感器，用于检测所述低压反应器内压力的变化情况，所述低压反应器中还设置有六个普通温度传感器， 均匀分散在低压反应器管壁上对管壁进行温度监控。
低压反应器与高压反应器的不同在于1.增加了视窗；2缺少动态压力测试；3缺少动态温度测试。
在所述低压反应器的尾端还可以装有爆破片和安全阀，所述爆破片和所述安全阀用于超过所述低压反应器所能承受的最大压力时，起到泄压的作用。
所述条形视窗优选为三个。
在所述低压反应器的顶部点火端配有点火器，可以采用高压电击点火、化学点火或熔丝点火。
所述高压反应器和低压反应器均采用铜套进行加热，在与其他装置的连接法兰处采用保温措施保温。
所述低压反应器的设计温度使用范围为常温 40(TC，设计压力使用范围为 (T6MPa，低压反应器材料和高压反应器相同，只是耐压等级不同，管壁厚度不同。
所述高压反应器和所述低压反应器之间通过管路相连通，在管路上设置微调阀， 通过调节所述微调阀，使所述原料气体供给装置供给的蒸气送入所述高压反应器或低压反应器中。
所述真空发生装置包括真空泵和真空缓冲罐。
所述真空缓冲罐的体积优选为4L 6L，进一步优选为5L。
所述控制装置为PLC控制系统。
本发明还提供了一种新型的高温高压爆炸极限测试仪，其包括原料气体供给装置、爆炸测定装置、真空发生装置和控制装置；
所述原料气体供给装置进一步包括蒸发釜，在所述蒸发釜上配置有安全阀，用于监控所述蒸发釜内物料压力变化的压力表、用于监控所述蒸发釜内温度变化的温度传感器；
所述高压反应器上设置有一个动态温度传感器、三个动态压力传感器和六个普通温度传感器，便于实时监控所述高压反应器内部温度和压力变化情况，两个动态压力传感器放置在与高压反应器上顶部的点火端相反的高压反应器的另一端的管壁上组合使用来测试爆炸波速度，另一个动态压力传感器放置在与点火端相反的高压反应器的另一端的管底来测试最大爆炸压力；所述动态温度传感器置于所述高压反应器点火端相反的高压反应器的另一端的管壁上来测试火焰温度；所述六个普通温度传感器均匀分散在高压反应器的管壁上对管壁温度进行温度监控；
在所述高压反应器的尾端装有爆破片和安全阀；
在所述高压反应器的顶部点火端配有点火器；
所述低压反应器的器体上设置有三个条形视窗，所述视窗采用氟胶圈密封；
在所述低压反应器的一端设置有压力传感器，用于检测所述低压反应器内压力的变化情况，低压反应器中还设置有六个普通温度传感器，均匀分散在低压反应器管壁上对管壁进行温度监控；
在所述低压反应器的尾端装有爆破片和安全阀；
在所述低压反应器的顶部点火端配有点火器；
所述高压反应器和所述低压反应器之间通过管路相连通，在管路上设置微调阀， 通过调节所述微调阀，使所述原料气体供给装置中供给的蒸气送入所述高压反应器或低压反应器中；
所述真空发生装置包括真空泵和真空缓冲罐，通过所述真空泵对所述高压反应器或低压反应器抽真空；
所述控制装置为PLC控制系统，用于测量、控制和收集实验过程中的产生的实验数据。
进一步，所述高温高压爆炸极限测试仪仅由上述装置构成。
本发明还提供了采用上述高温高压爆炸极限测试仪进行爆炸极限测定的方法，其包括
第一步，采用氮气吹扫所述高压反应器和所述低压反应器；
第二步，采用所述真空泵对所述高压反应器和所述低压反应器抽真空；
第三步，在所述蒸发釜中放入液体物料经加热蒸发，获得蒸气；
第四步，根据需要，当进行爆速、爆温的测试时，选择使用高压反应器，当进行爆炸极限的测试时使用低压反应器，根据工况条件下的物料组成通入合适比例的可燃气体或蒸气;
第五步，物料通入后开启循环风机将物料混合均匀，通过点火器点火，记录点火情况，点火后，尾气经尾气排放管放尽，根据点火情况来判断下一步实验的物料量，重复步骤一至步骤四，直至测定出可燃气体或蒸气在高温高压下的爆炸速度、爆炸温度或爆炸极限为止；
第六步，反应结束后，将所述高压反应器或低压反应器中的残留物排出。
所述爆炸下限=(不发生燃爆的气体最高浓度+发生燃爆的气体最低浓度)/2。
所述爆炸上限=(发生燃爆的气体最高浓度+不发生燃爆的气体最低浓度)/2。
所述可燃气体爆炸极限的测定示例可以为例如可燃气体浓度2.0%未发生燃爆，可燃气体浓度2. 2%发生燃爆，则可燃气体在测试温度压力下的爆炸极限(下限) 为(2. 2%+2. 0%) /2=2. I %，可燃气体浓度2. 0%是通过分压比得来的，如在常压下测试， PO=IOlkPa,则通入的可燃气体量为P0*2. 0%=2. 02kPa，然后用装置上的压力表来进样。
所述第四步中，气体经阀门通入，蒸气由蒸发釜通入，此时高压反应器或低压反应器里面含有工况条件下的有机可燃气体或蒸气，空气或富氧空气。
本发明还提供了上述高温高压爆炸极限测试仪在石油化工安全生产中的应用。
以下采用实施例和附图来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
图I显示了本发明提供的高温高压爆炸极限测试仪，其包括原料气体供给装置、 爆炸测定装置、真空发生装置和控制装置；所述原料气体供给装置进一步包括蒸发釜1，在所述蒸发釜I上配置有安全阀5、压力表4、温度传感器6，搅拌器3 ;所述爆炸测定装置进一步包括高压反应器12A和低压反应器12B ;所述高压反应器12A上设置有一个动态温度传感器21、三个动态压力传感器13和六个普通温度传感器15，两个动态压力传感器13放置在与高压反应器12A上顶部的点火器IlA端相反的另一端的管壁上组合使用来测试爆炸波速度，另一个动态压力传感器13放置在与点火器11端相反的另一端的管底来测试最大爆炸压力；所述动态温度传感器21置于所述高压反应器13点火器11端相反的另一端的管底上来测试火焰温度；所述六个普通温度传感器15均匀分散在高压反应器12A的管壁上对管壁温度进行温度监控；在所述高压反应器12A的尾端装有爆破片14A和安全阀27A ;在所述高压反应器12A的顶部配有点火器IlA ;所述低压反应器12B的器体上设置有三个条形视窗16，所述视窗16采用氟胶圈密封；在所述低压反应器12B的一端设置有压力传感器17A ； 在所述低压反应器12B的尾端装有爆破片14B和安全阀27B ;在所述低压反应器的顶部配有点火器IlB ;所述高压反应器和所述低压反应器之间通过管路相连通，在管路上设置微调针阀9、25，通过调节所述微调针阀，使所述原料气体供给装置中供给的蒸气送入所述高压反应器或低压反应器中；所述真空发生装置包括真空泵18和真空缓冲罐19，通过所述真空泵18对所述高压反应器12A或低压反应器12B抽真空；所述控制装置为PLC控制系统， 用于测量、控制和收集实验过程中的产生的实验数据。
实验开始后，根据实验项目选择高压反应器12A或低压反应器12B，将管体温度加热至工况温度，进行氮气吹扫，开启氮气阀门，氮气经管路通入反应器，最终由尾气排放管 22排出。
经过三次吹扫后，关闭氮气阀门和尾气排放管22上的阀门，对高压反应器12A或低压反应器12B进行抽真空，反应器内气体经高压反应器进口针阀9或低压反应器口样针阀25，进入缓冲罐18，经真空泵19排出。
将工况条件下物料蒸气按分压由I蒸发釜沿23单向阀经可燃气针阀24、高压反应器进口针阀9或低压反应器进样针阀25进入高压反应器12A或低压反应器12B，氧气和氮气或其它气体燃料由钢瓶通过气瓶进样针阀7、单向阀8、可燃气针阀24、高压反应器进口针阀9或低压反应器进样针阀25通入高压反应器12A或低压反应器12B。
开启循环风机20A\B，混合好后关闭风机两端的阀门。
开启高压反应器12A上的动态压力传感器13，动态温度传感器21，同时关闭静态压力传感器17A，点火，记录爆炸压力和爆炸温度。
低压反应器用来测试可燃物料的爆炸极限，通过摄像机记录火焰通过3个观察窗的情况来判断是否发生了燃爆。
点火完毕后，开启尾气排放管22的阀门，排出废气。
根据实验情况确定是否需要调整气体进量来进行再一次实验。
典型例测试叔丁醇在80°C，O. 3MPaG条件下的爆炸压力和爆炸温度。
根据实验项目选择高压反应器12A做最大爆炸温度和最大爆炸压力，将管体温度加热至80°C，进行氮气吹扫，开启氮气阀门，氮气经管路通入反应器，最终由尾气排放管22 排出。
经过三次吹扫后，关闭氮气阀门和尾气排放管22上的阀门，对高压反应器12A进行抽真空，反应器内气体经高压反应器进口针阀9，进入缓冲罐18，经真空泵19排出。
将叔丁醇蒸气按分压(如5%的叔丁醇蒸气，实际进气压力为5%*0. 3MPaG=15kPa) 由I蒸发釜沿23单向阀经可燃气针阀24、高压反应器进口针阀9进入高压反应器12A，氧气和氮气由钢瓶通过气瓶进样针阀7、单向阀8、可燃气针阀24、高压反应器进口针阀9通入高压反应器12A。
开启循环风机20A，混合好后关闭风机两端的阀门。
开启高压反应器12A上的动态压力传感器13,动态温度传感器21,同时关闭静态压力传感器17A，点火，记录爆炸压力和爆炸温度。
点火完毕后，开启尾气排放管22的阀门，排出废气。
二、叔丁醇在常温常压下的爆炸极限为2. 39Γ8. 0%，现在测试叔丁醇在 800C，O. 3MPaG条件下的爆炸极限。
根据实验项目选择低压反应器12B做爆炸极限，将管体温度加热至80°C，进行氮气吹扫，开启氮气阀门，氮气经管路通入反应器，最终由尾气排放管22排出。
经过三次吹扫后，关闭氮气阀门和尾气排放管22上的阀门，对低压反应器12B进行抽真空，反应器内气体经低压反应器口样针阀25，进入缓冲罐18，经真空泵19排出。
将叔丁醇蒸气按分压(已知叔丁醇的爆炸极限，高温和高压会造成爆炸极限范围变大，预测下限在2. 0%左右，则可以冲入2. 0%*0. 3MPaG=6kPa的叔丁醇蒸气)由I蒸发釜沿 23单向阀经可燃气针阀24、低压反应器进样针阀25进入低压反应器12B，氧气和氮气由钢瓶通过气瓶进样针阀7、单向阀8、可燃气针阀24、低压反应器进样针阀25通入低压反应器 12B。
开启循环风机20B，混合好后关闭风机两端的阀门。
开启摄像机，通过摄像机记录火焰通过3个观察窗的情况来判断是否发生了燃爆。
点火完毕后，开启尾气排放管22的阀门，排出废气。
根据燃爆情况增加或减少叔丁醇的进量，直至找到发生燃爆和不发生燃爆的叔丁醇浓度，所述爆炸下限=(不发生燃爆的气体最高浓度+发生燃爆的气体最低浓度)/2。
所述爆炸上限=(发生燃爆的气体最高浓度+不发生燃爆的气体最低浓度)/2。
所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，对上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求
1.一种新型的高温高压爆炸极限测试仪，其特征在于，包括原料气体供给装置、爆炸测定装置、真空发生装置和控制装置；所述原料气体供给装置用于发生、传送待测定的气体或蒸气和氧气、氮气至爆炸测定装置；所述爆炸测定装置主要由压力传感器、温度传感器、点火器组成，用于测定所述气体或蒸气的爆炸极限、爆炸压力以及爆炸温度；所述真空发生装置用于对爆炸测定装置进行抽真空；所述控制装置用于测量、控制和收集实验过程中的产生的实验数据。
2.如权利要求I所述的高温高压爆炸极限测试仪，其特征在于所述原料气体供给装置包括蒸发釜，在所述蒸发釜上配置有安全阀、用于监控所述蒸发釜内物料压力变化的压力表、用于监控所述蒸发釜内温度变化的温度传感器、搅拌器。
3.如权利要求I或2所述的高温高压爆炸极限测试仪，其特征在于所述爆炸测定装置包括高压反应器和低压反应器。
4.如权利要求I至3所述的高温高压爆炸极限测试仪，其特征在于在所述高压反应器上设置有一个动态温度传感器、三个动态压力传感器和六个普通温度传感器，便于实时监控所述高压反应器内部温度和压力变化情况，两个动态压力传感器放置在与高压反应器上顶部的点火端相反的高压反应器的另一端的管壁上组合使用来测试爆炸波速度，另一个动态压力传感器放置在与点火端相反的高压反应器的另一端的管底来测试最大爆炸压力； 所述动态温度传感器置于所述高压反应器点火端相反的高压反应器的另一端的管壁上来测试火焰温度；所述六个普通温度传感器均匀分散在高压反应器的管壁上对管壁温度进行温度监控。
5.如权利要求I至4所述的高温高压爆炸极限测试仪，其特征在于所述低压反应器的管体上设置有三个条形视窗，所述视窗采用氟胶圈密封，便于观察所述低压反应器内的反应情况，在所述低压反应器的一端设置有压力传感器，用于检测所述低压反应器内压力的变化情况，低压反应器中还设置有六个普通温度传感器，均匀分散在低压反应器管壁上对管壁进行温度监控。
6.如权利要求I至5所述的高温高压爆炸极限测试仪，其特征在于在所述高压反应器和所述低压反应器的尾端还可以装有爆破片和安全阀，所述爆破片和所述安全阀用于超过所述高压反应器所能承受的最大压力时，起到泄压的作用，在所述高压反应器和所述低压反应器的顶部的点火端配有点火器，可以采用高压电击点火、化学点火或熔丝点火。
7.如权利要求I至6所述的高温高压爆炸极限测试仪，其特征在于所述高压反应器的设计温度范围为常温 40(TC，设计压力范围为(T22MPa，所述低压反应器的设计温度范围为常温 400°C，设计压力范围为(T6MPa。
8.—种高温高压爆炸极限测试仪，其特征在于，包括原料气体供给装置、爆炸测定装置、真空发生装置和控制装置；所述原料气体供给装置进一步包括蒸发釜，在所述蒸发釜上配置有安全阀，用于监控所述蒸发釜内物料压力变化的压力表、用于监控所述蒸发釜内温度变化的温度传感器；所述爆炸测定装置进一步包括高压反应器和低压反应器；所述高压反应器上设置有一个动态温度传感器、三个动态压力传感器和六个普通温度传感器，便于实时监控所述高压反应器内部温度和压力变化情况，两个动态压力传感器放置在与高压反应器上顶部的点火端相反的高压反应器的另一端的管壁上组合使用来测试爆炸波速度，另一个动态压力传感器放置在与点火端相反的高压反应器的另一端的管底来测试最大爆炸压力；所述动态温度传感器置于所述高压反应器点火端相反的高压反应器的另一端的管壁上来测试火焰温度；所述六个普通温度传感器均匀分散在高压反应器的管壁上对管壁温度进行温度监控；在所述高压反应器的尾端装有爆破片和安全阀；在所述高压反应器的顶部点火端配有点火器；所述低压反应器的器体上设置有三个条形视窗，所述视窗采用氟胶圈密封；在所述低压反应器的一端设置有压力传感器，用于检测所述低压反应器内压力的变化情况，低压反应器中还设置有六个普通温度传感器，均匀分散在低压反应器管壁上对管壁进行温度监控；在所述低压反应器的尾端装有爆破片和安全阀；在所述低压反应器的顶部点火端配有点火器；所述高压反应器和所述低压反应器之间通过管路相连通，在管路上设置微调阀，通过调节所述微调阀，使所述原料气体供给装置中供给的蒸气送入所述高压反应器或低压反应器中；所述真空发生装置包括真空泵和真空缓冲罐，通过所述真空泵对所述高压反应器或低压反应器抽真空；所述控制装置为PLC控制系统，用于测量、控制和收集实验过程中的产生的实验数据。
9.权利要求I至8任一项所述的高温高压爆炸极限测试仪进行爆炸极限测定的方法， 其特征在于，包括第一步，采用氮气吹扫所述高压反应器和所述低压反应器；第二步，采用所述真空泵对所述高压反应器和所述低压反应器抽真空；第三步，在所述蒸发釜中放入液体物料经加热蒸发，获得蒸气；第四步，根据需要，当进行爆速、爆温的测试时，选择使用高压反应器，当进行爆炸极限的测试时使用低压反应器，根据工况条件下的物料组成通入合适比例的气体或蒸气；第五步，物料通入后开启循环风机将物料混合均匀，通过点火器点火，记录点火情况； 点火后，尾气经尾气排放管放尽，根据点火情况来判断下一步实验的物料量，重复步骤一至步骤四，直至测定出可燃气体或蒸气在高温高压下的爆炸速度、爆炸温度或爆炸极限为止;第六步，反应结束后，将所述高压反应器或低压反应器中的残留物排出。
10.权利要求I至8任一项所述的高温高压爆炸极限测试仪在石油化工安全生产中的应用。
全文摘要
本发明提供了一种新型的高温高压爆炸极限测试仪，其包括原料气体供给装置、爆炸测定装置、真空发生装置和控制装置；所述爆炸测定装置主要由压力传感器、温度传感器、点火器组成，用于测定所述气体或蒸气的爆炸极限、爆炸压力以及爆炸温度；所述真空发生装置用于对爆炸测定装置进行抽真空；所述控制装置用于测量、控制和收集实验过程中的产生的实验数据。相对于现有技术，本发明的高温高压爆炸极限测试仪温度测试范围为室温~400℃，高于现有标准中仪器的最高温度(200℃)，压力范围为常压~2.2MPa，高于现有标准中仪器的最高压力(1.38MPa)，测试容积10L，容积要大于现有的管式爆炸极限测试仪，能更好的减少器壁效应。
文档编号G01N25/54GK102937603SQ20121040083
公开日2013年2月20日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者王振刚, 孟庭宇, 郑俊鹤 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院