本發(fā)明涉及可燃?xì)怏w管道爆炸抑制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種工業(yè)管道內(nèi)可燃?xì)怏w爆炸抑制裝置的觸發(fā)方法。

背景技術(shù)：

輸運(yùn)可燃?xì)怏w介質(zhì)的管道在特定條件下，容易形成處于爆炸濃度范圍的可燃?xì)怏w/空氣混合物，在內(nèi)因、外因的點(diǎn)火源作用下發(fā)生爆炸，初始爆炸如不能得到有效控制，爆炸火焰?zhèn)鞑⒉粩嗉铀伲删植勘訛橄到y(tǒng)爆炸，帶來(lái)極大的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失。爆炸抑制技術(shù)則是感知到爆炸信號(hào)后，以主動(dòng)方式觸發(fā)抑爆裝置或利用爆炸沖擊波本身以被動(dòng)方式噴灑抑爆介質(zhì)，阻止、減弱直至完全熄滅火焰?zhèn)鞑ァ?/p>

關(guān)于可燃?xì)怏w爆炸抑制方法的技術(shù)信息，在已公開(kāi)的中國(guó)專利文獻(xiàn)中已有報(bào)道，典型的有CN 103285541 A（一種抑制瓦斯爆炸的裝置及其使用方法）、CN 103883346 A（一種利用荷電細(xì)水霧抑制煤礦井下瓦斯爆炸的方法），更為典型的有CN 101940825 A（一種受限空間油氣爆炸抑制方法），但上述技術(shù)均未涉及抑爆裝置的觸發(fā)方法。而在實(shí)際使用過(guò)程中，抑爆裝置的觸發(fā)判劇及時(shí)機(jī)必須與爆炸火焰?zhèn)鞑ゼ凹铀俚木唧w特點(diǎn)相適應(yīng)，選擇恰當(dāng)時(shí)刻噴射抑爆介質(zhì)是能否成功將爆炸予以抑制的關(guān)鍵因素之一，如抑爆介質(zhì)過(guò)早噴射，爆炸火焰陣面距離抑爆介質(zhì)尚遠(yuǎn)，延遲噴射，則爆炸火焰陣面在噴射之前已越過(guò)噴射界面，均不能實(shí)現(xiàn)有效抑制爆炸火焰?zhèn)鞑サ哪繕?biāo)。同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)也缺少是否將爆炸完全成功抑爆的監(jiān)測(cè)手段和補(bǔ)救措施。另外爆炸初始信號(hào)檢測(cè)方法的靈敏度和可靠性也是需要合理解決的矛盾，如檢測(cè)方法過(guò)于靈敏，則生產(chǎn)工藝參數(shù)的正常波動(dòng)也會(huì)引起抑爆裝置的誤動(dòng)作，如過(guò)于鈍感，待檢測(cè)到爆炸信號(hào)、啟動(dòng)抑爆裝置時(shí)，則爆炸火焰陣面業(yè)已超前于抑爆介質(zhì)噴射，無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效抑爆。

鑒于上述已有技術(shù)，有必要加以改進(jìn)。為此，本申請(qǐng)人作了有益的探索與實(shí)際的嘗試，下面將要介紹的技術(shù)方案便是在這種背景下產(chǎn)生的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種工業(yè)管道內(nèi)可燃?xì)怏w爆炸抑制裝置的觸發(fā)方法，提高抑爆裝置觸發(fā)的適時(shí)性、可靠性，增強(qiáng)爆炸抑制效果。

本發(fā)明的任務(wù)是這樣來(lái)完成的，一種工業(yè)管道可燃?xì)怏w爆炸抑制裝置，包括：

信號(hào)檢測(cè)及控制單元，通過(guò)屏蔽導(dǎo)線與該信號(hào)檢測(cè)及控制單元連接的7個(gè)紅外/電離探針復(fù)合爆炸火焰探測(cè)器所組成的探測(cè)陣列，即與該信號(hào)檢測(cè)及控制單元連接的第一紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、第二紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、第三紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、第四紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器，第五紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、第六紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器和第七紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器；所述的信號(hào)檢測(cè)及控制單元連接有主抑爆裝置和備用抑爆裝置，第一紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、第二紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、第三紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、主抑爆裝置、第四紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、備用抑爆裝置、第五紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、第六紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器（和第七紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器在可燃?xì)怏w管道上依次排列。

進(jìn)一步的，所述的第一紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、第二紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、第三紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、主抑爆裝置兩兩之間的間隔設(shè)置為L(zhǎng)₁；主抑爆裝置、第四紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器和備用抑爆裝置兩兩之間的間隔設(shè)置為L(zhǎng)₂，L₂為L(zhǎng)₁的三分之一；備用抑爆裝置、第五紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、第六紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器和第七紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器兩兩之間的間隔也設(shè)置為L(zhǎng)₁；

當(dāng)爆炸火焰沿AB方向傳播，即從可燃?xì)怏w管道的左側(cè)向右側(cè)蔓延，則火焰陣面抵達(dá)第一紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器時(shí)，第一紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器將檢測(cè)到的爆炸特征信號(hào)反饋給信號(hào)檢測(cè)及控制單元，信號(hào)檢測(cè)及控制單元將抑爆裝置設(shè)定至預(yù)警狀態(tài)，并標(biāo)記為時(shí)刻T₁，當(dāng)信號(hào)檢測(cè)及控制單元接收到來(lái)自第二紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器的信號(hào)時(shí)，標(biāo)記為時(shí)刻T₂，并計(jì)算火焰在第一紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器和第二紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器間的L₁距離內(nèi)平均傳播速度V₁=L₁/(T₂-T₁)；當(dāng)信號(hào)檢測(cè)及控制單元接收到來(lái)自第三紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器時(shí)，標(biāo)記為時(shí)刻T₃，并計(jì)算火焰在第二紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器和第三紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器間的L₁距離內(nèi)平均傳播速度V₂=L₁/(T₃-T₂)，以及在第一紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、第二紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器和第二紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、第三紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器間的加速度Δv=（V₂-V₁）/((T₃+T₂)/2-(T₂+T₁)/2)；信號(hào)檢測(cè)及控制單元可根據(jù)火焰平均傳播速度V₁、V₂及加速度Δv準(zhǔn)確估算出火焰自T₃時(shí)刻起傳播至主抑爆裝置所要?dú)v經(jīng)的時(shí)間T，以確定主抑爆裝置的觸發(fā)時(shí)刻。

進(jìn)一步的，若主抑爆裝置未能完全將火焰熄滅，當(dāng)信號(hào)檢測(cè)及控制單元接收到來(lái)自第四紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器的信號(hào)時(shí)，即刻觸發(fā)備用抑爆裝置。

進(jìn)一步的，所述的紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器成對(duì)安裝，探測(cè)器置于隔爆外殼內(nèi)，采用螺紋聯(lián)結(jié)在被保護(hù)管道上。

進(jìn)一步的，所述的紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器的靈敏度可調(diào)，響應(yīng)時(shí)間小于2ms。

進(jìn)一步的，所述的紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器陣列中探測(cè)器數(shù)量至少為7個(gè)。

進(jìn)一步的，所述主抑爆裝置和備用抑爆裝置內(nèi)儲(chǔ)存超細(xì)干粉抑爆介質(zhì)，裝置內(nèi)安裝有氣體發(fā)生器，抑爆裝置觸發(fā)后，氣體發(fā)生器產(chǎn)生的氮?dú)饽軌蛟?0ms時(shí)間內(nèi)將抑爆裝置的壓力由常壓提升至10MPa，驅(qū)動(dòng)抑爆介質(zhì)噴射。

進(jìn)一步的，紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、抑爆裝置在第四紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器兩側(cè)對(duì)稱布置，初始爆炸發(fā)生在管道內(nèi)任意方向，均能得到及時(shí)檢測(cè)及有效抑制。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有如下有益效果：

1、紅外探測(cè)器和電離探針探測(cè)器的成對(duì)復(fù)合使用，消除工藝參數(shù)波動(dòng)和環(huán)境干擾的影響而導(dǎo)致誤動(dòng)作的同時(shí)，保證了探測(cè)靈敏度。

2、根據(jù)爆炸火焰?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)的信號(hào)，計(jì)算火焰?zhèn)鞑テ骄俣燃凹铀俣?，?zhǔn)確預(yù)估火焰陣面到達(dá)抑爆裝置處的時(shí)間，恰當(dāng)時(shí)刻觸發(fā)抑爆裝置，使得管道內(nèi)抑爆介質(zhì)云幕參數(shù)優(yōu)化的條件下，火焰陣面到達(dá)，提高了爆炸抑制的適時(shí)性、有效性。

3、主、備抑爆裝置成套使用，當(dāng)主抑爆裝置為能將爆炸火焰完全熄滅時(shí)，啟動(dòng)備用抑爆裝置，爆炸抑制的可靠性顯著提升。

4、在管道上對(duì)稱布置，管道內(nèi)無(wú)論從那個(gè)方向發(fā)生的初始爆炸，均能有效監(jiān)測(cè)、抑制。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明的可燃?xì)怏w管道抑爆裝置的示意圖。

附圖中各個(gè)附圖標(biāo)記的含義說(shuō)明如下：

a—可燃?xì)怏w管道、11—第一紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、12—第二紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、13—第三紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、14—第四紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、15—第五紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、16—第六紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、17—第七紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器、21—主抑爆裝置、22—備用抑爆裝置、3—信號(hào)檢測(cè)及控制單元。

具體實(shí)施方式

為了使專利審查人員及公眾能夠更加清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)和有益效果，申請(qǐng)人將在下面以實(shí)施例的方式作詳細(xì)說(shuō)明，但是對(duì)實(shí)施例的描述均不是對(duì)本發(fā)明方案的限制，任何一句本發(fā)明構(gòu)思所作出的僅僅為形式上的等效變換都應(yīng)視為本發(fā)明的技術(shù)方案范疇。

本發(fā)明的可燃?xì)怏w管道抑爆裝置的觸發(fā)方法，具體步驟如下：

敬請(qǐng)參見(jiàn)附圖1，給出了直徑為300mm的可燃?xì)怏w管道a，該可燃?xì)怏w管道a上設(shè)置9個(gè)M36*3的螺紋孔，在這9個(gè)螺紋孔中從左到右依次安裝了第一紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器11、第二紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器12、第三紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器13、主抑爆裝置21、第四紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器14、備用抑爆裝置22、第五紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器15、第六紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器16和第七紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器17。其中所述的第一紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器11、第二紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器12、第三紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器13、主抑爆裝置21兩兩之間的間隔設(shè)置為L(zhǎng)₁=15m；第一抑爆裝置21、第四紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器14和備用抑爆裝置22兩兩之間的間隔設(shè)置為L(zhǎng)₂=5m；備用抑爆裝置22、第五紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器15、第六紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器16和第七紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器17兩兩之間的間隔設(shè)置為也L₁=15m。

所述的7個(gè)復(fù)合火焰?zhèn)鞲衅魍ㄟ^(guò)屏蔽線與信號(hào)檢測(cè)及控制單元3連接，該信號(hào)檢測(cè)及控制單元3與上述的主抑爆裝置21和備用抑爆裝置22連接；所述的主抑爆裝置21、備用抑爆裝置22內(nèi)安裝有氣體發(fā)生器，并儲(chǔ)存了超細(xì)干粉抑爆介質(zhì)。

在本實(shí)施例中，紅外火焰探測(cè)器優(yōu)選而非限于地使用銦砷銻型紅外火焰探測(cè)器，電離火焰探測(cè)器優(yōu)選而非限于地使用侵入式開(kāi)關(guān)型電離火焰探測(cè)器。

在本實(shí)施例中，火焰沿AB的方向傳播，即從可燃?xì)怏w管道的左側(cè)向右側(cè)蔓延，則火焰陣面抵達(dá)第一紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器11時(shí)，第一紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器11將檢測(cè)到的爆炸特征信號(hào)反饋給信號(hào)檢測(cè)及控制單元3，信號(hào)檢測(cè)及控制單元3將抑爆裝置設(shè)定至預(yù)警狀態(tài)，并標(biāo)記為時(shí)刻T₁，當(dāng)信號(hào)檢測(cè)及控制單元3接收到來(lái)自第二紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器12的信號(hào)時(shí)，標(biāo)記為時(shí)刻T₂，并計(jì)算火焰在第一紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器11和第二紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器間12的L₁距離內(nèi)平均傳播速度V₁=L₁/(T₂-T₁)。

當(dāng)信號(hào)檢測(cè)及控制單元3接收到來(lái)自第三紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器13時(shí)，標(biāo)記為時(shí)刻T₃，并計(jì)算火焰在第二紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器12和第三紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器13間的L₁距離內(nèi)平均傳播速度V₂=L₁/(T₃-T₂)，以及在第一紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器11、第二紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器12和第二紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器12、第三紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器13間的加速度Δv=（V₂-V₁）/((T₃+T₂)/2-(T₂+T₁)/2)；信號(hào)檢測(cè)及控制單元3可根據(jù)火焰平均傳播速度V₁、V₂及加速度Δv準(zhǔn)確估算出火焰自T₃時(shí)刻起傳播至主抑爆裝置21所要?dú)v經(jīng)的時(shí)間T。

當(dāng)信號(hào)檢測(cè)及控制單元3所記時(shí)刻達(dá)到T₃+T，觸發(fā)主抑爆裝置21，主抑爆裝置21內(nèi)的氣體發(fā)生器瞬間釋放氮?dú)猓沟弥饕直b置的壓力在10ms的時(shí)間內(nèi)迅速提升至10MPa，驅(qū)動(dòng)主抑爆裝置內(nèi)21儲(chǔ)存的超細(xì)干粉抑爆介質(zhì)的完全噴灑，在一定長(zhǎng)度的管道內(nèi)形成抑爆介質(zhì)云幕時(shí)，火焰陣面抵達(dá)該位置，抑制爆炸火焰的場(chǎng)景得以優(yōu)化。

如主抑爆裝置21未能完全將火焰熄滅，當(dāng)信號(hào)檢測(cè)及控制單元3接收到來(lái)自第四紅外/電離探針復(fù)合火焰探測(cè)器14的信號(hào)時(shí)，即刻觸發(fā)備用抑爆裝置22，備用抑爆裝置22內(nèi)的氣體發(fā)生器瞬間釋放氮?dú)?，使得備用抑爆裝置22的壓力在10ms的時(shí)間內(nèi)迅速提升至10MPa，驅(qū)動(dòng)備用抑爆裝置22內(nèi)儲(chǔ)存的超細(xì)干粉抑爆介質(zhì)的完全噴灑，進(jìn)一步增強(qiáng)抑爆效果。