[发明专利]高温高压爆炸极限测试仪，测定爆炸极限的方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于石油化工安全工业领域，尤其涉及一种测定可燃气体或蒸气在高温高压条件下爆炸极限的测试仪。 

背景技术

石油化工工艺条件下一般都会涉及到可燃气体或蒸气在高温高压条件下反应，反应釜、塔或管路中经常存在可燃气体和空气，或一定浓度的氧气，共存的状态，一旦其浓度配比达到该工况条件下的爆炸极限浓度，则很可能在静电火花的激发下引起爆炸，为此，需要一种可以模拟工况条件下并能够测试出该条件下可燃气体的爆炸极限，进而为工艺生产提供边界条件，从而避免危险事故的发生的用于可燃气体和蒸气在高温高压下进行爆炸性测试的装置，因此测定该可燃气体或蒸气在高温高压条件下的爆炸极限，可以防止在石油化工生产中危险的发生。 

目前国内外测试爆炸极限的装置有：美国标准ASTM E681-04(即GB/T21844-2008)介绍的5L爆炸球；中国标准GB12474介绍的管式爆炸极限测试仪；英国标准EN1839-2003介绍的1.5L管式爆炸极限测试仪；美国标准ASTM E918介绍的1L管式爆炸极限测试仪。前3套仪器都是针对常压及负压条件下的测试，对于工艺条件下高压的测试只有第四套实验装置，但1L的容积会因为器壁效应使测试结果有偏差。现有标准中介绍的爆炸极限测试仪测试温度最高为200℃，超过200℃的温度对密封材料和电子元器件会产生影响，无法有效的检测爆炸极限。 

本仪器客服了温度对密封材料和电子元器件的影响，可以测试室温~400℃条件下的爆炸极限。压力测试范围为常压~2.2MPa，高于ASTM E918标准的1.38MPa。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在于提供一种新型的测定可燃气体或蒸气在高温高压条件下的爆炸极限，其克服了高温条件下(200℃以上)对密封材料和电子元器件的影响，可以测定现有技术中测定爆炸极限的仪器所达不到的 温度和压力，可测试温度范围为室温至400℃，可测试压力范围为常压至2.2MPa，远高于现有技术中爆炸极限测试仪温度和压力范围，其针对高温高压条件下含氧气和可燃物料的工况条件能够更好的确定氧含量的控制条件。 

基于此，本发明提供了一种新型的高温高压爆炸极限测试仪，其包括：原料气体供给装置、爆炸测定装置、真空发生装置和控制装置； 

所述原料气体供给装置用于发生、传送待测定的可燃气体或蒸气和氧气、氮气至爆炸测定装置； 

所述爆炸测定装置主要由压力传感器、温度传感器、点火器组成，用于测定所述可燃气体或蒸气的爆炸极限、爆炸压力以及爆炸温度； 

所述真空发生装置用于对爆炸测定装置进行抽真空； 

所述控制装置用于测量、控制和收集实验过程中的产生的实验数据。 

其中，所述原料气体供给装置包括蒸发釜，在所述蒸发釜上配置有安全阀、用于监控所述蒸发釜内物料压力变化的压力表、用于监控所述蒸发釜内温度变化的温度传感器和搅拌器。 

其中，所述爆炸测定装置包括高压反应器和低压反应器。 

其中，在所述高压反应器上设置有一个动态温度传感器、三个动态压力传感器和六个普通温度传感器，便于实时监控所述高压反应器内部温度和压力变化情况，两个动态压力传感器放置在与高压反应器上顶部的点火端相反的高压反应器的另一端的管壁上组合使用来测试爆炸波速度，另一个动态压力传感器放置在与点火端相反的高压反应器的另一端的管底来测试最大爆炸压力；所述动态温度传感器置于所述高压反应器点火端相反的高压反应器的另一端的管壁上来测试火焰温度；所述六个普通温度传感器均匀分散在高压反应器的管壁上对管壁温度进行温度监控。 

其中，所述低压反应器的管体上设置有三个条形视窗，所述视窗采用氟胶圈密封，便于观察所述低压反应器内的反应情况，在所述低压反应器的一端设置有压力传感器，用于检测所述低压反应器内压力的变化情况，低压反应器中还设置有六个普通温度传感器，均匀分散在低压反应器管壁上对管壁进行温度监控。 

其中，在所述高压反应器和所述低压反应器的尾端还可以装有爆破片和安全阀，所述爆破片和所述安全阀用于超过所述高压反应器所能承受的最大 压力时，起到泄压的作用，在所述高压反应器和所述低压反应器的顶部的点火端配有点火器，可以采用高压电击点火、化学点火或熔丝点火。 

其中，所述高压反应器的设计温度范围为常温~400℃，设计压力范围为0~22MPa，所述低压反应器的设计温度范围为常温~400℃，设计压力范围为0~6MPa。