得负责人的同意后，点火人员接通点火开关线路，并远程点火。
[0062]点火的能量分别为20mJ、60mJ、100mJ、140mJ、160mJ、180mJ、200mJ、220mJ、240mJ……从低到高依次进行试验，直到点爆试验罐内的气体。通过摄像头监测试验过程，观察爆炸压力采集系统的数据(P、dP/dt)，及时记录试验数据。根据压力曲线的上升趋势以及爆破片的破裂情况判断是否发生爆炸及爆炸类型(燃爆或爆轰)。
[0063](3)重复试验:在每种点火能量下要做三次重复试验:即若点火后通过传感器和视频监控发现试验罐内并没有发生爆炸现象，或者发生了爆炸，但罐体完好，爆炸压力可控，那么还需要在相同点火能量下重复点火验证两次。
[0064]在完成一种点火能量试验后，必须对试验罐内的气体进气吹扫置换，重新配气，然后再进行下一个能量的点火试验。
[0065]每次进行置换试验时，均需开启巷道通风风机，使其正常运行5min，使巷道内气体进行强制交换，确保巷道内甲烷气体处于安全水平(在巷道顶部位于配气排空口装1个甲烷传感器)。
[0066]试验罐内气体置换步骤如下:首先断开点火开关，打开排气阀V5，接通压缩机与进气管道，然后启动压缩机置换试验罐内含有甲烷的气体，检测排气口甲烷的含量，直到甲烷含量小于1%时，方可停止置换。最后重复上面的配气、检测、点火和数据采集步骤。若在同一点火能量、3次点火试验下有爆炸发生，但爆炸压力可控，那么可以认为该次试验条件下的填料配置是可以起到抑爆作用的。
[0067]如果重复三次以上试验，均出现以下四种现象之一时，则可认为装入试验罐的填料在低温下具有抑爆功能，填料和爆破片对精馏塔具有一定的保护作用。
[0068](1)未发生爆炸，爆破片未破损；
[0069](2)发生爆炸，但爆破片未破损，即爆炸后压力小于爆破压力；
[0070](3)发生爆炸，爆破片破裂，但罐体完好；
[0071](4)发生爆炸，罐体仅有微小裂缝，但未形成向四周随机扩散的碎片。
[0072]每次试验前，必须对设备进行(罐体、测试设备等)完好性检查，若设备损伤则必须进行检修，待确认设备完好后才可进行试验。填料填装完成后，按上述对应试验的步骤进行试验。在对试验罐进行拆卸前，一定要采用压缩空气对试验罐内气体进行置换，置换后经瓦斯检测仪进行分析，确保甲烷含量达到要求(〈1% )后方可拆卸。
[0073]在本发明中，所设计的具体数据仅是为了对本发明进行说明，而不是为了限制本发明，本领域具体人员可以根据需要设计不同的数据。
[0074]本发明为瓦斯带压低温爆炸试验，其特点为爆炸威力大，瓦斯带压爆炸，试验罐内有阻碍物。在常温常压条件下，规整填料对瓦斯气有明显的抑爆作用，但在低温带压条件下，一旦规整填料无法有效抑爆，则反而有可能使爆炸威力增加，因此具有爆轰的风险。从安全角度考虑，必须考虑爆炸发生的情况。
[0075]试验罐设置泄爆装置，泄爆启动压力为0.6MPa，泄爆口径与罐体一致，可使爆炸对试验设备的冲击降低到安全范围。
[0076]本发明采用能承受高压的仪表、管道、阀门。电磁阀和测量仪表防爆等级Exib IIBT4，并至少具有IP54的防护等级，能在巷道内正常工作。巷道内使用防爆灯照明，并设置瓦检仪随时监测巷道内瓦斯含量，以确保安全。
[0077]配气过程中，氧气和甲烷依次通过管道进入试验罐。配气完成后，关闭配气电磁阀和巷道外的手动阀，断开氧气和甲烷配气软管，将甲烷钢瓶与氧气瓶从配气系统折下隔离，防止燃爆蔓延到巷道外。
[0078]电磁阀采用FC (断电常闭)型电磁阀，准备点火时，巷道内除点火系统和摄像系统夕卜，其余一切电源均关闭。
[0079]为确保人员安全，从甲烷进入试验罐开始，试验人员都在巷道外的控制室通过电磁阀和传感器远程完成试验操作，并可通过视频监控系统查看巷道内的情况。当配气开始后，试验人员不得进入巷道内操作。
[0080]以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种低温瓦斯爆炸特性试验方法，其特征在于:包括以下步骤: 51.检查试验系统气密性； 52.进行配气及浓度检测； 53.点火能量，从低到高依次进行试验，直到点爆试验罐内的气体。2.根据权利要求1所述的低温瓦斯爆炸特性试验方法，其特征在于:所述气密性检测包括常温气密性试验和低温气密性试验， 所述常温气密性试验为:通过空压机向试验罐注入压缩空气至第一目标压力，关闭压缩空气进气阀，使整个试验系统内充满压力为第一目标压力的压缩空气，一段时间后，若整个系统内的压缩空气压降不超过第二目标压力，则认为气密性良好； 所述低温气密性试验为:常温气密性试验合格后，打开阀V1、阀V2向试验罐内胆和夹层同时通入低温氮气，将罐体温度降低到第一目标温度，并将压力维持在试验状态下的压力，然后进行检漏。3.根据权利要求2所述的低温瓦斯爆炸特性试验方法，其特征在于:在检漏过程保持温度变化不超过1°C。4.根据权利要求1所述的低温瓦斯爆炸特性试验方法，其特征在于:所述配气包括氮气配气、氧气配气和甲烷配气； 所述氮气配气为:对试验罐内胆充注一定量的液氮，利用液氮冷量对试验罐进行降温至目标温度； 所述氧气配气为:向试验罐内胆充注一定量的氧气，并调节相关阀门，使氧气达到目标温度，同时试验罐达到目标压力； 所述甲烷配气为:打开甲烷发生器出口阀使甲烷进入液氮预冷装置，并控制液氮预冷装置出口的甲烷温度为目标温度。5.根据权利要求4所述的低温瓦斯爆炸特性试验方法，其特征在于:所述氮气配气的具体过程为:打开阀门V2、V5、V10对试验罐内胆充注一定量的液氮后关闭阀门V2，利用液氮冷量对试验罐进行降温；当罐内气体温度至第二目标温度，压力为第三目标压力，关闭试验罐排气阀V5。6.根据权利要求5所述的低温瓦斯爆炸特性试验方法，其特征在于:所述氧气配气的具体过程为:打开氧气钢瓶出口阀V4使氧气进入液氮预冷装置，并控制液氮预冷装置出口的氧气温度为第一目标温度；同时通过V9阀门控制液氮量来调节液氮预冷装置的换热强度，使氧气温度降低；当被预冷的氧气达到指定温度第一目标温度时，首先开启罐内排气阀V5，将罐内压力降至第四目标压力后关闭该排气阀V5，之后关闭排气阀V7同时打开进入罐内胆的进气口阀V10，充入温度为第一目标温度的氧，当罐内压力传感器显示压力上升到第五目标压力时，关闭该进气口阀V10和氧气钢瓶阀门，停止充气。7.根据权利要求6所述的低温瓦斯爆炸特性试验方法，其特征在于:所述甲烷配气的具体过程为:打开甲烷钢瓶出口阀使甲烷进入液氮预冷装置，并控制液氮预冷装置出口的甲烷温度为第三目标温度；同时通过阀门V9控制液氮量来调节液氮预冷装置的换热强度，使甲烷温度降低，温度达标后，关闭该排气阀V7同时打开进入罐内胆的进气口阀V10，充入温度为第三目标温度的甲烷；当罐内压力传感器显示压力上升到第六目标压力时，关闭该进气口阀V10和甲烷钢瓶阀门，停止充气。8.根据权利要求7所述的低温瓦斯爆炸特性试验方法，其特征在于:当三种气体都充入罐内之后，采用夹层降温方式，使混合气体降温至试验所需的温度和压力。
【专利摘要】本发明提出了一种低温瓦斯爆炸特性试验方法，S1.检查试验系统气密性；S2.进行配气及浓度检测；S3.点火能量，从低到高依次进行试验，直到点爆试验罐内的气体。本发明主要测试任意低温状态下，可燃气体的爆炸特性、填料的抑爆性能，以及安全装置泄爆的可靠性，即在低温状态下，装有规整填料和爆破片的压力容器(如精馏塔)如果发生爆炸，规整填料与爆破片是否可以有效抑爆、泄爆，保护精馏塔本体免遭破坏，以避免人员伤亡。
【IPC分类】G01N33/22
【公开号】CN105372404
【申请号】CN201510738209
【发明人】姚成林, 蔡安宁, 肖露, 陈金华, 甘海龙, 肖正, 张斌, 朱菁, 王瑜, 向真才
【申请人】中煤科工集团重庆研究院有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月3日