[发明专利]一种促进粉体抑爆介质预分解的爆炸抑制装置

说明书

本发明公开了一种促进粉体抑爆介质预分解的爆炸抑制装置，抑爆装置触发后，气体发生剂瞬间产生的氮气快速灌入抑爆装置下腔体，与预充装的氮气混合并聚压，混合后的气体温度为400‑600℃，达到上下腔体间膜片的破膜压力时，膜片呈粉碎状破碎，高温高压氮气进入上腔体，与化学活性超细粉体抑爆介质逆向流动并进行热量交换，抑爆剂粉体吸热分解，同时使得氮气温度降低；上述过程中气体发生剂仍处于产气阶段，当腔体聚压达到抑爆装置下腔体与喷头体之间膜片开启压力时，该破片呈四瓣破裂，预分解的抑爆介质在高压氮气驱动下向发生爆炸的受限空间喷射。由于抑爆介质在喷射之前发生预分解，使得爆炸抑制进程缩短，抑爆效果增强。

技术领域

本发明属于爆炸抑制技术领域，具体涉及一种促进粉体抑爆介质预分解的爆炸抑制装置，当抑爆装置气体发生器触发后，形成化学活性超细粉体抑爆剂/惰性气体两相混合物的同时，高温气体向抑爆剂粉体进行热量传输，使其发生一定程度的分解，随后向发生爆炸的事故现场快速喷射。

背景技术

爆炸抑制技术是指爆炸发生初期，向爆炸火焰阵面喷洒（抛洒）抑爆介质，减缓、熄灭火焰传播进程，以控制爆炸有害效应。在其它条件一定的情形下，爆炸抑制效果与抑爆介质的抑爆机理、性能以及喷射方式密切相关，近年来以气体发生剂产气驱动化学超细粉体抑爆介质喷射的主动式爆炸抑制技术取得了突破性进展。化学活性超细粉体抑爆介质的主要爆炸抑制机理体现为，粉体抑爆剂喷射到爆炸区域后，在火焰高温的作用下所分解的中间产物能够销毁爆燃反应活性基团，从而使火焰传播得以抑制直至完全熄灭，较物理冷却为主要抑爆原理的惰性粉体相比，该类介质为化学作用抑爆，爆炸抑制效果显著提高。但现有技术在以下方面尚可进一步优化，其一是，现有技术方案必须采取辅助降温措施，对气体发生剂产生的高温惰性气体实施冷却，否则将使粉体抑爆介质烧蚀固化无法喷射，或抑爆装置出口温度高于被保护对象的最低着火温度，从而导致潜在的危险；其二是超细粉体抑爆介质必须与爆炸火焰高温相互作用发生分解之后才能发挥抑爆作用，而在此之前尽管有少量的物理吸热作用，但由于粉状抑爆介质喷射的扰动增强了湍流程度，在喷射初期反而使得爆炸火焰传播加速。

如果能在气体发生器触发产气后、抑爆介质喷射前的时间间隔内强化高温气体与抑爆介质之间的热量交换，促使抑爆介质在喷射前得到一定的预先分解，一方面可使气体发生剂产生的能量得到更加有效利用，减少辅助降温措施；同时预分解的超细粉体抑爆介质喷射后即刻就能直接销毁爆燃反应活性基团，不需要经历与爆炸火焰高温相互作用发生分解的环节，使得抑爆进程更加快捷，爆炸抑制效果进一步提高。

鉴于此，本申请人在上述方面开展了有益的探索与实际尝试，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种促进粉体抑爆介质预分解的爆炸抑制装置，当抑爆装置气体发生器触发后，气体发生剂产气与抑爆装置内预充装的氮气混合，形成温度均匀的高温高压惰性气体，此后在抑爆装置内进一步形成化学活性超细粉体抑爆剂/惰性气体两相混合物，与此同时，高温气体向抑爆剂粉体进行热量传输，粉体抑爆介质在抑爆装置内预分解，该分解产物能够销毁爆燃反应活性基团，随后向发生爆炸的事故现场快速喷射，使得抑爆进程更加快捷，爆炸抑制效果进一步提高。

本发明的任务是这样来完成的，一种促进粉体抑爆介质预分解的爆炸抑制装置，所述的抑爆装置包括上腔体、下腔体和喷头体，超细粉体抑爆剂灌装在上腔体中，气体发生器与上腔体的顶部接口精密螺纹装配，结合面设有金属缠绕密封垫片，上腔体法兰、下腔体上法兰通过双头螺柱紧固，所述的上腔体法兰、下腔体上法兰之间设置有第一膜片，第一膜片装配在夹持具中，上腔体法兰、下腔体上法兰与夹持具结合面设置金属缠绕密封垫片，下腔体、喷头体之间通过高强度螺栓将下腔体下法兰、喷头体法兰紧固，所述的下腔体下法兰、喷头体法兰之间设置有第二膜片，第二膜片装配在夹持具中，所述的下腔体下法兰、喷头体法兰与夹持具结合面设置金属缠绕密封垫片，下腔体中预充装氮气，喷头体由半球形喷头、喷头基座构成，所述半球形喷头与喷头基座内螺纹连接，喷头基座外螺纹与抑爆装置安装管道紧固。