CN102809519A

CN102809519A - 一种气体化学不稳定性智能测试装置

Info

Publication number: CN102809519A
Application number: CN2012103182708A
Authority: CN
Inventors: 王利兵; 于艳军; 熊中强; 韩伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-09-02
Filing date: 2012-09-02
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2032-09-02
Also published as: CN102809519B

Abstract

本发明涉及一种气体化学稳定性智能测试装置，包括试验容器、电子点火装置、温度控制模块、压力控制模块、能量记录模块和控制终端，试验容器顶部设有进气口和出气口，通过固定螺栓形成封闭试验空间，试验容器外部依次设有电加热器和绝热保温层，并连接压力传感器和容器内温度传感器；容器内温度传感器和加热器传感器在温度传感控制模块的控制下调节试验温度；点火后通过记录试验容器内压力来确定气体化学不稳定性。出气口与T形导气管连接，T形导气管一端与防爆盘固定螺母连接，另一端连接出气管路；出气管路设有直接排气支管和带真空泵排气支管。试验容器内试验气体反应后压力升高，当超过安全压力值时，防爆盘自动爆破泄压。

Description

一种气体化学不稳定性智能测试装置

技术领域

本发明属于化学品分类测试装置，特别是一种能够完成气体化学稳定性智能测试的试验装置。

背景技术

为降低化学品产生的危害，保障人民的生命财产安全，联合国推出了《化学品分类及标记全球协调制度》（GHS），从而使其成为各国按全球统一的观点科学地处置化学品的指导性文本。GHS制度将化学品的危害分为物理危害、健康危害和环境为3大类共28项，其中气体化学不稳定性是指气体在没有任何起反应的伴生条件（如空气或氧气）的情况下，通过自身分解而造成温度和/或压力升高，进而发生危险反应。为此，必须按照GHS体系要求对气体进行分类，确定其化学不稳定性，进而保证其在生产、包装、运输、使用和储藏等过程的安全。气体化学不稳定性所涉及的气体分解倾向，在很大程度上取决于压力和温度，如果是气体混合物，还取决于化学性质不稳定成分的浓度。一般通过气体在环境温度和压力下，以及在65℃和相应的初始压力下的化学性质是否稳定进行判断。这里所述相应的初始压力，指在65℃进行试验时的压力。对于完全呈气态的试验气体，相应的初始压力是在环境温度下最大装载压力时气体在65℃时的压力；对于液体试验气体，相应的初始压力是在65℃时的蒸汽压力。目前，有关气体安全性检测装置多为完成与可燃气体爆炸极限相关的测试，即通过将气体与空气（或氧气）在一定浓度范围内均匀混合后，点火确定爆炸极限。化学不稳定性为GHS体系新增分类项目，目前国内外气体化学不稳定性试验装置多在爆炸极限测试体统基础上进行改装，采用人工记录判别压力变化率的方法，缺乏对试验气体进样、反应缸内压力记录、气体排出等智能化控制和判断，同时还可能在实验过程中直接采用人工操作而增加试验的危险性。

发明内容

为了提高气体化学不稳定性试验的安全性与智能控制性，本发明提供一种能够完成一定环境温度和压力下的密闭容器内气体和气体混合物点火的试验装置，通过压力传感器记录压力变化情况并智能完成压力升高超过20％的判断，从而确定气体和气体混合物是否具有化学不稳定性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种气体化学不稳定性智能测试装置，其特征是：检测装置包括试验容器、电子点火装置、温度控制模块、压力控制模块、能量记录模块和计算机控制终端，试验容器顶部设有进气口和出气口，通过固定螺栓形成封闭试验空间，试验容器外部依次设有电加热器和绝热保温层，并连接压力传感器和容器内温度传感器；容器内温度传感器和加热器传感器在温度传感控制模块的控制下调节试验温度；电子点火装置点火，点火源点燃试验气体，压力传感器测试试验容器压力，能量记录模块记录点火能量；温度控制模块、压力控制模块、能量记录模块和计算机控制终端连接，通过监控反应过程的压力变化实现气体化学不稳定性的智能检测。

气体进气口通过气体管线与试验气体存储器连接，通过手动控制阀和自动控制阀的控制下注入试验容器；气体出气口通过气体管线与T形导气管连接，T形导气管一端与防爆盘固定螺母连接，另一端连接出气管路；出气管路设有两个支气管路，即直接排气支管和带真空泵排气支管；支气管路上均设有自动控制阀，计算机控制终端控制自动控制阀的开启。

T形导气管一端与防爆盘固定螺母连接固定防爆盘，螺母加厚且顶部钻孔，防爆盘上下放置O型密封垫圈，防爆盘固定螺母通过螺纹与T形导气管连接固定防爆盘；试验容器内试验气体反应后压力升高，当超过安全压力值时，防爆盘自动爆破泄压。

本发明的有益效果是，通过控制终端自动控制完成整个试验过程的进气、加热、点火和压力采集等控制，能够完成环境温度和压力、65 ℃和相应初始压力下气体分解倾向的测定，控制终端与试验设备可充分屏蔽，且防爆盘与排气管相连，充分保证试验过程安全。

附图说明

图1 气体化学不稳定性智能测试装置结构示意图。

图2 T形导气管和防爆盘固定螺母连接图。

图3 防爆盘固定螺母俯视图。

附图中的标号名称：1.试验气体存储器，2.试验容器，3.电加热器，4.绝热保温层，5.点火源，6.电子点火装置，7.进气口，8. 出气口，9.压力传感器，10.容器内温度传感器，11.加热器传感器，12.固定螺栓，13.能量记录模块，14.温度传感控制模块，15.压力传感显示和记录模块，16.T形导气管，17.防爆盘固定螺母，18.自动控制阀1，19.自动控制阀2， 20. 手动控制阀，21.真空泵，22.自动控制阀3，23.自动控制阀4，24.废气，25.计算机控制终端，26.防爆盘，27.O型垫圈，28.螺纹。各部分连接关系见图1。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

实施例1：气体化学不稳定性智能检测装置。

如图1所示的一种气体化学不稳定性智能检测装置，装置包括试验容器（2）、电子点火装置（6）、温度控制模块（14）、压力控制模块（15）、能量记录模块（13）和计算机控制终端（25），试验容器（2）顶部设有进气口（7）和出气口（8），通过固定螺栓（12）形成封闭试验空间，试验容器（2）外部依次设有电加热器（3）和绝热保温层（4），并连接压力传感器（9）和容器内温度传感器（10）；容器内温度传感器（10）和加热器传感器（11）在温度传感控制模块（14）的控制下调节试验温度；电子点火装置（6）点火，点火源（5）点燃试验气体，压力传感器（9）测试试验容器（2）压力，能量记录模块（13）记录点火能量；气体进气口（7）通过气体管线与试验气体存储器（1）连接，通过手动控制阀和自动控制阀2（19）的控制下注入试验容器（2）；气体出气口（8）通过气体管线与T形导气管（16）连接，T形导气管（16）一端与防爆盘固定螺母（17）连接，另一端连接出气管路；出气管路设有两个支气管路，即直接排气支管和带真空泵（21）排气支管；支气管路上均设有自动控制阀。

温度控制模块（14）、压力控制模块（15）、能量记录模块（13）和计算机控制终端（25）连接，计算机控制终端（25）控制自动控制阀的开启。通过监控反应过程的压力变化实现气体化学不稳定性的智能检测。

实施例2：T形导气管和防爆盘固定螺母连接结构。

如图2所示T形导气管和防爆盘固定螺母连接结构，T形导气管（16）一端与防爆盘固定螺母（17）连接固定防爆盘（26），防爆盘（26）上下放置O型密封垫圈，防爆盘固定螺母（17）通过螺纹（28）与T形导气管（16）连接固定防爆盘（26）；试验容器（2）内试验气体反应后压力升高，当超过安全压力值时，防爆盘（26）自动爆破泄压。

如图3所示防爆盘固定螺母，螺母加厚且顶部钻孔，固定防爆盘（26）。

实施例3：气体化学不稳定性智能检测装置的使用方法。

在测试开始前，对试验气体进行分类，确定为单一气体或混合气体混合物，对于气体混合物中不同气体之间可能发生危险反应的，如易燃气体和氧化性气体，不认为是化学性质不稳定的，不应进行此类试验。通常气体含有三键、相邻双键或共轭双键、卤化双键和张力环等，均可考虑进行化学不稳定性试验。这里以65 ℃和相应初始压力下化学不稳定性试验为例进行说明。首先，确定初始压力，即为气体在环境温度下最大（装载）压力时（气体在65℃时）的压力，可通过计算或测试获得。气体注入试验容器前，借助真空泵排空容器内原有的气体（空气），后通过自动控制阀的控制向容器内部注气，压力邻近初始压力数值90％的时，通过自动控制阀门控制停止注气，试验容器内部升温至65 ℃，后在压力控制模块和温度控制模块的共同作用下，使得试验容器内气体达到65℃和相应初始压力。试验容器内温度通过两只温度传感器分别测量加热器和试验容器内部温度，温度控制模块与二者相连完成容器内温度的自动控制。点火前通过手动控制阀门切断试验气体储罐阀门。电子点火装置点火，点火能量控制在15焦耳±3焦耳之间，由能量记录模块记录。计算机控制终端显示和记录试验容器内压力数值，当判定试验气体压力上升超过一定数值后，即可停止试验。试验停止后，排空容器内气体，一方面，如果容器内压力达到防爆盘泄压压力，可通过防爆盘的破裂使得废气安全排出，另一方面，容器内压力未达到防爆盘泄压压力，则可通过排气管阀门控制废气排出。试验完毕后，通过计算机控制终端记录的压力升高情况，将压力升高百分率作为判断气体化学不稳定性判断的依据。

Claims

1.一种气体化学不稳定性智能检测装置，其特征在于：检测装置包括试验容器、电子点火装置、温度控制模块、压力控制模块、能量记录模块和计算机控制终端，试验容器顶部设有进气口和出气口，通过固定螺栓形成封闭试验空间，试验容器外部依次设有电加热器和绝热保温层，并连接压力传感器和容器内温度传感器；容器内温度传感器和加热器传感器在温度传感控制模块的控制下调节试验温度；电子点火装置点火，点火源点燃试验气体，压力传感器测试试验容器压力，能量记录模块记录点火能量；温度控制模块、压力控制模块、能量记录模块和计算机控制终端连接，通过监控反应过程的压力变化实现气体化学不稳定性的智能检测。

2.权利要求1所述的气体化学不稳定性智能检测装置，其特征在于：气体进气口通过气体管线与试验气体存储器连接，通过手动控制阀和自动控制阀的控制下注入试验容器；气体出气口通过气体管线与T形导气管连接，T形导气管一端与防爆盘固定螺母连接，另一端连接出气管路；出气管路设有两个支气管路，即直接排气支管和带真空泵排气支管；支气管路上均设有自动控制阀，计算机控制终端控制自动控制阀的开启。

3.权利要求2所述的气体化学不稳定性智能检测装置，其特征在于：T形导气管一端与防爆盘固定螺母连接固定防爆盘，螺母加厚且顶部钻孔，防爆盘上下放置O型密封垫圈，防爆盘固定螺母通过螺纹与T形导气管连接固定防爆盘；试验容器内试验气体反应后压力升高，当超过安全压力值时，防爆盘自动爆破泄压。

4.一种权利要求1-3之一所述的气体化学不稳定性智能检测装置的使用方法，其特征在于：首先，确定初始压力，即为气体在65℃时的压力，可通过计算或测试获得；气体注入试验容器前，借助真空泵排空容器内原有的气体，后通过自动控制阀的控制向容器内部注气，压力邻近初始压力数值90％的时，通过自动控制阀门控制停止注气，试验容器内部升温至65℃，后在压力控制模块和温度控制模块的共同作用下，使得试验容器内气体达到65℃和相应初始压力试验容器内温度通过两只温度传感器分别测量加热器和试验容器内部温度，温度控制模块与二者相连完成容器内温度的自动控制；点火前通过手动控制阀门切断试验气体储罐阀门；电子点火装置点火，点火能量控制在15焦耳±3焦耳之间，由能量记录模块记录；计算机控制终端显示和记录试验容器内压力数值，当判定试验气体压力上升超过一定数值后，即可停止试验；试验完毕后，通过计算机控制终端记录的压力升高情况，将压力升高百分率作为判断气体化学不稳定性判断的依据。

5.权利要求4所述的气体化学不稳定性智能检测装置的使用方法，其特征在于：容器内压力达到防爆盘泄压压力，通过防爆盘的破裂使得废气安全排出；容器内压力未达到防爆盘泄压压力，则可通过排气管阀门控制废气排出。