地下管道探测检漏仪厂家,大口径管道流量计选

日期:2019-12-28编辑作者:企业文化

江苏国测是一家专业的地下管道探测检漏仪厂家,本司生产销售的地下水管漏水检测仪是用于寻找并确定供水管道漏点位置的专用仪器,也可用于其它压力管道系统的检漏,当管道内流体在压力下溢出时,产生噪音能沿管道传播,或沿埋层介质传播到地面。

煤矿瓦斯爆炸,包括其他气体或工业煤尘爆炸,通常具有爆源物质分布范围广、能量释放时间长等特点,一旦发生爆炸,往往由于现场工艺设备(如矿车、防护支架等)、坑道或管壁面等障碍物群作用而发生火焰加速的现象,火焰和压力波耦合作用,导致灾害程度和作用范围增大。特别地,在可燃气体爆炸传播管道具有较大长径比的情况下,甚至可能发生爆燃向爆轰的转变。目前我国煤矿主要以井下开采为主,现行的采煤工艺往往造成巷道和设备表面沉积大量的煤尘,因此发生的瓦斯爆炸往往会沿着井下巷道、硐室或采掘工作面传播,引发多次连续爆炸,从而使爆炸事故迅速殃及邻近工作面、整个采区,甚至是全矿井。煤矿中长期以来使用的抑爆隔爆技术存在这样或那样的不足,已不能满足形势发展的需要,因此,如何及时、有效、可靠地将瓦斯爆炸传播灾害控制在局部范围,减弱或降低爆炸灾害带来的损失,探索新型阻火抑爆材料和结构,已成为煤矿安全生产中迫切需要解决的问题。目前石油化工工业中广泛应用的几种阻火结构如金属网型、波纹型等,因其对火焰有淬熄作用,对压力波有抑制作用而逐渐被人们所重视,这些阻火结构不仅能淬熄以亚音速传播的爆燃火焰,还能淬熄以超音速运动的爆轰火焰,并能承受爆轰波所产生的巨大压力。受此启发,本文提出将阻火器结构和材料用于煤炭工业,降低瓦斯爆炸传播过程中火焰和压力的破坏程度的设想,为煤矿阻隔爆技术开拓出新的领域。 1 矿用阻隔爆装置失效分析 作为我国煤矿控制或减弱瓦斯爆炸的主要手段之一,碾爆抑爆技术的主要目的是把已经发生的爆炸控制在一定范围内并扑灭,防止瓦斯/煤尘爆炸沿巷道传播到气体工作面、采区,甚至整个矿井。目前国内外抑制爆炸的原理有:降温、惰性化、中止反应、阻隔、淬熄等;采用的手段如:高压水幕、岩粉棚、水袋、干粉灭火剂、隔火栅淬熄等。“六五”以来,我国开发研制成功了系列煤矿隔爆抑爆装置,并在煤矿和其他工业爆炸防治中得到了广泛的运用。根据抑爆方式的不同,抑爆技术可分为被动式抑爆和自动式抑爆两大类。 发生爆炸的初期,爆炸火焰锋面超前于爆炸压力波向前传播,随着爆炸反应的继续和加强,压力波逐渐赶上并超前于火焰锋面传播,两者之间有一时问差。被动式隔爆技术就是基于这一规律,利用爆炸激波自身的能量作用于预先设置在爆炸传播通道中的抑爆剂,形成一定区段的抑爆带,扑灭随后到达的传播火焰,同时耗散激渡能量,防止形成过高压力,达到抑爆的目的。如隔爆水槽、水袋和岩粉棚等,都属于被动隔爆装置,大量事故分析表明它们在使用中不能有效地发挥作用。 比如,水棚的水分易蒸发、缺失,需要经常冲水、换水,增加工人的工作量和劳动强度,尤其是在风量大、气温高的采区,水中易混入矿尘,造成灭火水雾因水量不足而不能有效隔断爆炸火焰的传播。回采巷道中的水袋棚,按设计规定应该采用易脱钩吊挂的方式,但实际应用中的水袋棚却多 用铁丝拴吊于棚梁上,使得这一被动形式的隔爆设施在动作时雾化愈加不充分,大大降低隔爆效果。另外,如果阻隔爆装置的动作压力过低,即灵敏度过高,则火焰前面较远处前驱压力波的较低冲击压力会使阻隔爆装置开始动作,在火焰到达前就释放出了抑制剂,这样在火焰到达阻隔爆装置位置时,由于抑制剂已被提前释放出来,且因重力作用大部分已沉落到巷道的底板上,只剩下悬浮在空间中浓度较低的抑制剂。虽然含有抑制剂的瓦斯气体可能超出了爆炸极限,但由于爆炸火焰具有较高的内聚力和较好的整体性,火焰仍可能在巨大的爆炸产物压力的推动下,穿过该区域并引爆前面的瓦斯气体而继续向前传播,阻隔9 7 3 1234 4 8 : 来源:湖北安全生产信息网爆装置起不到应起的作用。如果阻隔爆装置的动作压力高于前驱压力波的压力,或阻隔爆装置的动作延迟时间超过了火焰到达装置所需的时间,其释放的抑制剂就会降落在火焰区后部,甚至落在火焰区之后,则未受到抑制剂影响的火焰前部就会继续向前传播,阻隔爆装置也起不到阻隔爆的作用。 自动式抑爆技术是通过传感器等敏感元件及时探测爆炸信号(如爆炸压力和爆炸火焰等),并通过控制单元快速触发抑爆剂喷洒装置动作,以高压引射或爆炸抛洒等方式喷洒抑爆剂,扑灭火焰和衰减爆炸激波,完成抑爆。 图1所示为一典型的用抑爆剂抑制爆炸波的原理。一旦容器内可燃气体燃烧爆炸,在爆炸初期传感器即可发现爆炸信号,并迅速打开抑制剂系统向容器内喷洒抑制剂,同时命令位于气体进口和出口位置的隔爆装置动作,将容器内燃烧火源与所有相连管线隔离,扑灭火焰,控制爆炸的发生。 图1 抑制剂抑制爆破波原理图片 1 适用于自动隔爆装置的抑制剂主要有液体抑制剂、水加卤代烷、粉末无机盐类抑制剂和卤代烷。卤代烷有二氟一氯一溴甲烷,虽然灭火效果好,但它有破坏臭氧层的缺点,已经开始禁用。对于传播速度较低的火焰来说,抑爆剂可采用惰性粉末或水雾,通过物理机制消除火焰的能量;也可采用粉状的有机酸盐、碳酸盐和碳酸氢盐一类的化学物质(如单铵磷酸盐),它们能够利用火焰的能量发生反应,产生二氧化碳,而后者是一种耐用又有效的抑爆物质。然而对于爆轰这样的高速传播过程,若依然采用上述技术则要求有灵敏度更高的阀门和更有效的抑爆剂,在易发生瓦斯爆炸的管道沿线建立一系列的抑爆剂喷射装置,通过电子控制的高灵敏度阀门与管道相通。一旦在某处出现爆炸,其上游和下游的阀门随即自动开启,抑爆剂喷入管道,抑制爆炸的蔓延。在目前阶段,即便技术上能满足要求,其昂贵的成本也会使绝大多数使用单位望而却步。 2 阻火器性能及其研究 阻火器(又名防火器、隔火器)是用来阻止易燃气体和易燃液体、蒸气的火焰蔓延的安全装置。工业中应用最早的阻火装置是19世纪初期英国汉弗莱·戴维(Humphrey Davy)的矿工安全灯,1928年阻火器应用于石油工业,以后又广泛应用于矿山、煤矿、水运及化学工业等部门。 2.1 阻火器性能 阻火器由外壳、阻火芯及附属配件组成。其基本原理为淬熄,当火焰、热气体快速穿过阻火器时,通过阻火元件的孔壁向外释放热量,火焰、热气体在完全穿过阻火器之前充分冷却,实现阻火。其应用的场所包括可燃气体输送系统、可燃气体及液体储罐等等,安装在转运可燃气体的管道网中,防止在非正常条件下气体爆燃或爆轰火焰沿管道传播, 但不影响气体通过,所以工业上期望获得较小流阻而能有效阻火的高性能阻火器。 阻火器分类方式有很多种,按阻火器结构分为金属网型、波纹型、平行板型、多孔板型等。较典型的分类方式是按可燃预混气体燃烧环境不同进行的,有以下3类: 无约束空间爆燃过程。火焰在储罐或管道外燃烧,此时采用“管端型”阻燃阻火器,它安装在管道的顶端,作为放空通大气,阻止大气中火焰传入管道内。 受限空间爆燃过程。火焰在管道中传播,起初以亚音速沿管道传播,此时使用“管线型”阻燃阻火器,它安装在管道线路上,其两侧与管道相接,用于阻止亚音速火焰从上游传入下游管道。 爆轰过程。火焰以音9 7 3 1234 4 8 : 来源:湖北安全生产信息网速甚至超音速沿着管道传播,并伴随着冲击波,此时使用“管线型”阻爆轰阻火器,用于阻止超音速火焰通过。 2.2 相关研究 目前,阻火结构能够使火焰淬熄的理论有两种,这在文献中有详细叙述。一种是热理论,火焰和器壁进行热量传递,降低了通过介质的温度;一种是连锁反应理论(器壁效应),即火焰在结构表面上碰撞失去了自由基,从而燃烧反应停止,阻止了火焰传播。而对于阻火结构的压力波抑制理论则未见报道。 煤矿瓦斯爆炸时的火焰多以超音速传播,因此能用于煤矿的必须是上述第3种阻火结构,金属网结构和波纹结构就是其中的代表,其结构如图2所示。 图2 波纹结构示意图片 2 金属网结构是由具有一定目数和孔径的单层或多层的金属网重叠起来组成的,阻火效果取决于层数和目数。一般同一目数的金属网,随着层数增加,阻火效果也随之增加,但有一定限度。金属网目数过多或者层数过多,都会增加流体的阻力。因其体积小、重量轻、谇熄性能好,多层丝网结构成为了最常用的阻火结构,许多学者也致力于爆炸波在丝网结构中传播的研究。日本的北条英光、津田健等人曾对管内多层丝网结构的淬熄性能做过系统的研究,研究发现临界淬熄速度与金属丝网几何参数(体积空间率、丝网目数、金属丝直径等)之间有一定的关系,还发现丝网的淬熄性能与其材质无关。网孔结构对火焰的淬熄作用也可用热理论和连锁反应理论(器壁效应)两种理论来解释。王振成和小川辉繁就不同的火焰速度,用适合的金属网参数进行了研究,得出临界消焰速度和金属网形状参数系数(线径/孔宽)以及金属网层数之间的实验公式,指出金属网结构不仅有消焰性能,而且具有泄压作用。喻健良等人在前人基础上,研究了多层不锈钢丝网结构在内径为81mm、长度从1.4-2.9m可调的圆形管内对乙炔一空气爆炸火焰和压力波传播的影响,确定临界淬熄速度、临界淬熄压差是衡量某一抑爆结构淬熄性能的重要指标,首次提出临界淬熄量和临界淬熄压差的概念,得到了金属网的几何参数与临界淬熄速度、临界淬熄压差、淬熄量和最大超压值下降比率之间关系的经验公式。此研究未能确定火焰发生淬熄的原因究竟是热理论还是连锁反应理论(器壁效应),依据实验数据得到的经验公式以及火焰淬熄和压力波抑制方面的一些结论都是基于对40目和60目2种不锈钢丝网而言的,不具普适性。 波纹型阻火器的阻火层由铝、铜、黄铜、不锈钢、铜镍合金等材料压制成的薄波纹板组成,如将一条波纹薄带与一条薄平板带绕在芯子上,则可形成小三角形的通道,即组成了波纹型阻火器。如图3所示是一种高效换热器,当火焰穿过三角形单元时,其前沿和阻火器内壁发生能量交换,把热量从燃烧着的气体中尽快移走,气体温度迅速降至 安全水平(低于自燃点),阻止装置某部位发生的爆炸或火灾传递到另一部位。其使用特点:有效截面大、流动阻力小、阻爆燃的范围比较大、阻火层易置换清洗;但制造技术要求高、成本较高;适用于石油储罐、油气系统及其他燃气输送系统的管道。 最具发展潜力的是波纹阻火器,生产时很容易变换其结构形状,达到有效淬熄火焰的目的,因此在没有找到完全新型结构之前它不失为一种良好的阻火结构。图4就是燃烧炉/火炬系统过程中用于抑爆的不锈钢波纹板阻火器盘,它由平滑和波纹钢带交替缠绕而成,二者间所形成的微小空隙即为介质或火焰的通道。图中空隙尺寸即为阻火盘标准化生产的重要参数。火焰一旦抵达阻火盘,即被切割成无数小块,通过火焰和钢带间的热传导作用,火9 7 3 1234 4 8 : 来源:湖北安全生产信息网焰被冷却、熄灭,达到灭火目的。根据阻火器的安装位置离火源的距离,即所谓管道长与直径比(L/D),我们可选择阻爆轰型或者阻爆燃型阻火器。阻爆燃型阻火器适用于L/D<50,阻爆轰型阻火器则可安装在管道任何位置,无需顾及L/D值。朝向火焰的阻火盘上通常要安插一温度探测计,以探测可能发生在阻火盘上的稳定燃烧。 图4 不锈钢波纹板阻火器盘图片 3 对于波纹结构(三角形孔)的研究,早在1963年K.N.Palmer和Tonkin就研究了丙烷空气爆燃火焰通过这种阻火结构时的淬熄规律,并给出了火焰传播速度与三角形孔径(体现在单位面积上三角形孔的数量)及淬熄长度的关系,并得到实验结果的支持。1972年Rogowski和Ames研究了波纹板阻火器表面的驻定火焰燃烧现象,即阻火器的耐烧实验,给出了在一定燃气流量下阻火芯表面温升与时间的关系。1997年周凯元等人基于丙烷一空气爆燃火焰在平行板狭缝中淬熄现象的理论研究结果,采用相似的实验装置对我国在20世纪80年代末期新研制的波纹板阻火器的阻火性能做了实验研究,并从理论模型研究中所得到的结论出发导出了正三角形波纹高h,波纹板阻火器的阻火芯厚度L与爆燃火焰速度的关系,给出了适用于ⅡA类可燃气与空气混合物爆燃火焰的阻火器参数计算公式。 3 阻火结构抑制煤矿瓦斯爆炸传播的设想 金属网和波纹结构简单,形状易改变,对气体流动阻力小。 火焰淬熄性能。目前研究均是在微小管道中布置阻火结构,生产厂家提供的阻火结构相应较小,比如焊接金属蜂窝结构的直径还不到5cm。但是淬熄性能是阻火结构具有的最基本特性,在煤矿瓦斯爆炸传播的大尺寸管道中,布置适合尺寸的阻火结构后,一样可以使火焰淬熄。 泄压特性。金属同结构具有泄压作用,而性能比它更好的波纹结构一定也具有此特性。 基于目前阻火结构抑制瓦斯爆炸传播的研究空白,下一步工作就是在瓦斯爆炸实验室管道中对金属网结构和波纹结构的抑制特性进行研究,分析其抑制机理,并通过阻火结构抑制性能的实验对比,找出最佳吸波吸能结构,以解决目前矿用阻隔爆装置不适应现场需要的矛盾。这种隔爆技术的研究成功,可为煤矿阻隔爆技术提供一种新的思路。9 7 3 12344 8 : 来源:湖北 安全生产信息网$False$$False$

大口径管道流量计选型及工作的特点

在丈量大口径管道的液体流量时,挑选流量计要考虑一下要素:压力丢失应越小越好;由于流速不高,管道内壁易堆积尘垢、淤泥;所用流量计的丈量规模要格外大,以习惯不一样时间段的阅读的悬殊不一样;流量计的防护等级也要满意所在环境的请求。 大口径管道液体流量计有以下几种及特色。 1、 电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的,被广泛应用于工业过程中各种导电液体的流量丈量。 特色: ①管道内无可动部件,无阻流部件,丈量中几乎没有附加压力丢失。 ②丈量结果与流速散布、流体压力、温度、密度、黏度等物理参数无关。 ③丈量精度高,丈量规模大。 ④直管段请求相对教低,易于满意。 ⑤有大口径及满意防护请求的商品。 ⑥大口径商品的报价较高,且口径越大报价增加越快。 2、超声波流量计 超声波流量计是运用声波在停止流体中的传播速度与在活动流体中的传播速度不一样的本来制成的,既能够丈量导电介质,也能够丈量非导电介质的流量。 特色: ①探头能够装置在管道的外边,不阻碍管道内流体的活动情况,以削减压力丢失。 ②丈量精度与管道口径有关,管径越大,有也许得到的精度越高。 3、插入式流量计 在丈量精度请求不高的场合,能够选用刺进式流量计来丈量大流量。由于刺进式流量计的首要优点是报价低,而且这种流量计重量轻、压损小、也易于装置和修理。 特色: 插入式——报价较低,但只合适丈量洁净液体的流体,否则很容易致使涡轮卡滞(在大口径的管路上加装网目数满意请求的过滤器不太实际)。 插入式——耐脏性比刺进式涡轮流量计好,丈量精度也不差,但可测流速的下限不能太低(丈量水流量时,流速下限只能到达0.3m/s),否则将不能担任。 插入进式超声波流量计——不受温度、压力、密度和电导率改变的影响;传感器构造简略,无节流体,不阻塞;装置时不必停产断电。刺进式电磁流量计——低本钱;无可动部件,与介质触摸部分为不锈钢资料,运用寿命长;装置简便,免维护;一种标准的流量传感器可用于多种管道直径,给选型及运用带来许多便利

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