[发明专利]污水管网可燃气体爆炸传播过程测试装置及方法

权利要求书

1.一种污水管网可燃气体爆炸传播过程测试装置，其特征在于，包括竖直管道系统和水平管道系统，所述竖直管道系统包括竖直管道，所述竖直管道的一侧安装点火杆，另一侧安装一对压力/温度传感器，开展泄爆实验时，所述竖直管道顶部安装泄爆片，开展非泄爆实验时，所述竖直管道顶部安装盲板；

所述水平管道系统包括多段水平管道，多段水平管道与竖直管道共同构成一个密闭受限空间，在每段水平管道顶部中心位置分别安装一对压力/温度传感器；

所述竖直管道材质为透明防爆玻璃，所述水平管道为钢质材料，并在每段水平管道正前方中心位置分别安装圆形透明视窗，对应透明防爆玻璃和圆形透明视窗部位的外部设有高速摄像机；

在第一段水平管道的顶部左侧安装有压力表，底部左侧安装有注水口/放水口，在最后一段水平管道顶部通过阀门一和阀门二分别与真空泵和可燃气体气瓶连接。

2.根据权利要求1所述的污水管网可燃气体爆炸传播过程测试装置，其特征在于，所述注水口/放水口通过阀门三与水箱连接。

3.根据权利要求2所述的污水管网可燃气体爆炸传播过程测试装置，其特征在于，所述点火杆与点火系统连接，所述压力/温度传感器与压力温度采集系统连接，所述高速摄像机与火焰采集系统连接。

4.根据权利要求3所述的污水管网可燃气体爆炸传播过程测试装置，其特征在于，所述压力温度采集系统、火焰采集系统和点火系统分别与计算机连接。

5.一种权利要求1至4任一项所述的污水管网可燃气体爆炸传播过程测试装置进行污水管网可燃气体爆炸传播过程测试的方法，其特征在于，开展竖直管道泄爆/非泄爆实验，一次完整的测试步骤如下：

A、测试装置安装与调试：安装并连接竖直管道系统、水平管道系统、供水系统、配气系统、点火控制系统、数据采集系统，其中泄爆实验时在竖直管道1顶部安装泄爆片，非泄爆实验时在竖直管道顶部安装盲板，对各部分进行调试，确保管道密封良好并保证各系统能够正常运行；

B、管道内注水：开启阀门三，将水箱内的水通过注水口/放水口注入到管道内，通过观察竖直管道处透明防爆玻璃确定注水量，当达到预定注水量时关闭阀门三停止注水；

C、管道内抽真空：开启阀门一，启动真空泵，对管道系统进行抽真空，通过压力表观察管道内压力变化，当达到设定压力时停止真空泵并关闭阀门一，抽真空结束；

D、管道内配气：开启阀门二，基于分压法将可燃气体气瓶内的气体充入管道内，通过压力表观察管道内压力变化，当达到预定压力时关闭阀门二，将管道静置一段时间，保证可燃气体与管道内空气充分混合，并均匀分布在管道内；

E、点火：通过计算机控制点火系统，设置一定的点火能量、点火延迟时间，使点火杆高压放电产生电火花，点燃管道内的可燃气体；

F、数据采集：点火后，通过计算机、压力温度采集系统、七对压力/温度传感器采集各段管道内的爆炸压力和温度数据，通过高速摄像机、计算机、火焰采集系统采集爆炸火焰传播到圆形透明视窗和竖直管道处透明防爆玻璃时的数据，并将采集的数据保存到计算机；

G、关闭电源和测试系统；

H、管道放水：开启阀门三，将爆炸后管道内残留蓄水排空；

I、数据分析：对计算机记录的爆炸压力、温度、火焰数据进行整理和分析。