高低(dī)溫濕熱試驗箱的(de)防爆研究
作(zuò)者:
salmon範
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來源:
www.tuyatang.com
發布日期: 2019.08.15
引言
環境試驗設備主要(yào)模擬高溫、低溫、濕熱、紅外線輻射和低氣壓、沙塵以及黴菌等一係列自然條件,並且對模擬精度有很高的要求。隨著行業的(de)發展,越來越多的客戶需要(yào)在實現以上(shàng)環境模擬的同(tóng)時,對(duì)設備提(tí)出了防爆要求,以適應更廣的試驗樣品。防爆首先要考慮在模擬(nǐ)試驗過(guò)程中能檢測箱內可燃性氣體的濃度,當發現異常時,試驗箱要采取措施來降低可燃性氣體濃度,避免發生燃燒、爆炸等意外;一旦(dàn)發生了爆炸,試驗箱的強度結構、防護措施就顯得尤(yóu)為重要,防護得當.可減少經濟財(cái)產損失、避免人員傷亡。
1、高低溫濕熱試驗防爆箱的控製
爆炸是由(yóu)燃燒等劇烈化學反應而產生的。為了防止
高低溫濕熱試驗防爆箱內樣(yàng)品在測試時發生燃燒反應,在檢測到箱內產生少量可燃性氣(qì)體的初期,可在高(gāo)低溫(wēn)濕熱試驗箱的控製方麵設計引(yǐn)入(rù)新風(fēng)動作(zuò),通過從外界引入新鮮空氣來保持箱內可燃性氣體的濃度在安全(quán)範圍內。萬(wàn)一箱內(nèi)已經發(fā)生明火、爆炸等較嚴重的情(qíng)況時,箱(xiāng)內溫度會(huì)急劇地上升,此時應在(zài)試(shì)驗箱的控製方(fāng)麵設計滅火動(dòng)作,及時(shí)地將試(shì)驗箱(xiāng)內的火(huǒ)勢控製、撲滅,防止(zhǐ)明火、爆炸等擴散到(dào)試驗箱外,避免引起周圍設備、財產損失及人員傷亡。
如(rú)表1所示,當試驗箱的可燃(rán)性氣體檢測裝(zhuāng)置檢測到箱內的可燃性氣體濃度達到400ppm時,進、排氣風門打開,換氣排風扇同時開始運轉(zhuǎn),將外界(jiè)的新風引入到設備內,稀(xī)釋可燃性氣體濃度,直到可燃性(xìng)氣體濃度恢複到400pm以(yǐ)下;並持續地引入新風一段時間後(持續時間可(kě)由外置定時器設(shè)定),換風(fēng)裝置停止工作(zuò),此過(guò)程中試驗箱不停(tíng)機。
當試驗箱內的可燃性氣濃度上升到1000ppm時,換氣裝置繼續工作,引人新風,稀釋(shì)可燃性氣體濃度,在此過程中試驗箱(xiāng)停(tíng)機不工作,但安全防(fáng)爆係統正常工作。
若可燃性氣體濃度持續在(zài)1000ppm以上不能及時地降低,並且箱內溫度急劇地上升,終導致試驗箱內發生燃燒或爆炸(zhà),此時(shí)換(huàn)氣係統關閉,CO₂消防裝置(zhì)自動開啟,高(gāo)壓CO₂通內箱內的噴嘴瞬間噴射進入試驗箱內,撲滅箱內的明火,並降低試驗箱內的溫度。在此過程中,試驗箱停機不工作(zuò),試驗箱的安全防爆係統正常工作,防止燃燒、爆炸對試驗箱的箱體造成更大的破壞。
2、高低溫濕熱試驗防爆箱的電氣設計
為了實現高低溫濕熱試驗箱的防爆預警(jǐng)檢測,控製(zhì)試驗箱內的可燃性氣體濃度及發生燃燒、爆炸(zhà)後自動滅火,在電氣方麵,需要進行一(yī)些專門的設計。
2.1 可燃性氣體傳感器
在高低(dī)溫濕熱(rè)試驗
防爆箱的前端(duān)(如大門以下位置),安裝可燃性氣體濃度檢測傳感器,該傳感器(qì)采用泵吸式結構,從試驗(yàn)箱內抽樣吸取箱內(nèi)氣體進行檢測,抽樣口(kǒu)安裝在箱(xiāng)內循環風的出風口處。可燃氣傳感器(qì)麵板可設定並顯示兩(liǎng)個警報(bào)點,當檢測(cè)到的(de)箱內可燃性氣(qì)體濃度超出設定的警報點時,可燃(rán)氣傳感器給出警戒或危險報警信號;並通過自帶輸出端子輸出相應的斷路信號,係統PLC檢測到對應DI輸入信號斷開後,做出相應的DO輸出動作,從而控製換氣裝置、CO₂滅火係統等安全防護裝置啟動。
2.2 加熱器
為了避免明火,防爆箱不可使用普通的鎳鉻絲加熱器,必須使用翅片式鎧裝電加熱器,其鎧裝(zhuāng)管及翅片的材質均為不鏽鋼。這種封裝好的加熱器既不會產生明火,也不會因為爆炸等外力造成短路等次故障。
2.3 換氣風門
門體兩側(cè)均(jun1)設有換氣風扇、換氣閥和風門,並通過Φ100風管連接至箱內,與試驗箱璧連通(tōng)處設有止回閥板,不換風時,箱內(nèi)與外界(jiè)沒有氣體交換。換氣閥(fá)與換氣扇安裝於試驗箱的箱體(tǐ)外側,裝有保護罩。換氣扇的(de)換氣量不小於5m³/min
2.4 自(zì)動噴(pēn)射式CO₃消防裝置
當火災、爆炸發生(shēng)時,高低溫濕熱試驗防爆箱內溫度會急劇(jù)地升高。這(zhè)種異(yì)常的溫(wēn)度變化,可通過專用的溫度傳感器檢(jiǎn)測到,並將此異常溫度信號傳送給(gěi)試(shì)驗箱控製係統,係統通過開啟(qǐ)電動閥來噴射(shè)CO₂。高(gāo)壓CO₂消防罐(guàn)及電動閥體均安裝在箱外壁,噴嘴安裝在(zài)箱內(nèi)。另在操(cāo)作顯示板處設有“手動(dòng)開關”及“取消開關”,當(dāng)操作(zuò)人員發現箱內有異常情況需要CO₂消防裝置動(dòng)作時(shí),可人為(wéi)地按下手動開關,此手(shǒu)動開關與外置延遲定時(shí)器配合使用(yòng),防止誤操作,在用戶設定的延時時間內可按下取消開關,取消CO₂消(xiāo)噴射動作。值得注意的(de)是,如果安全防護門處於開啟狀態,CO₂消防(fáng)就作用不起作用,以防高壓CO₂誤傷(shāng)人員。
2.5 溫度異常檢測
配有2支可在箱內任意位置移動的溫度傳感器,用於檢測樣品的(de)表(biǎo)麵(miàn)溫度,當樣(yàng)品的表麵溫度異常,高於預設溫(wēn)度時,設備紅色警報燈、箱內溫度過高燈同時亮起,且設備停止運行並通(tōng)過試驗電源端子切斷樣品電源。
2.6 急停開關
操(cāo)作(zuò)人員發現箱內有異常情況,立即按下急停開關,設(shè)備停止箱體運轉(zhuǎn),通過交流接觸器切斷試驗箱二次電源,但安全係統(換氣(qì)、CO₂噴射等)不受影響,工作正常。
2.7 安全操作裝置顯示板
安(ān)裝在設備易操作的位置,即箱體正麵靠(kào)右(yòu)位置,換氣裝置開關、CO₂消(xiāo)防裝(zhuāng)置手動-自動切換、緊急(jí)停止開關(guān)和燃氣(qì)報(bào)警(jǐng)燈(dēng)、箱內溫度異常顯(xiǎn)示燈均裝於此處。
2.8 UPS不間斷電源
用於在停電時或試驗箱箱體的漏電斷路閥、自動斷路器動作時,仍可向燃氣警報回路、換氣裝置、CO₂消防裝置、溫度指示(shì)警報(bào)回(huí)路和安全裝置操作顯示板供電,保(bǎo)證停電或爆炸情況下,安(ān)全係(xì)統的正常(cháng)工作。
2.9 三色警報燈
安裝在設備頂(dǐng)部醒目的位置高低溫濕(shī)熱試驗(yàn)防爆(bào)箱結構(gòu)。
3、高低溫濕熱試驗防爆箱結構
3.1 箱體加強
箱體外側用100mm槽鋼加強防護,見圖(tú)1 防止爆炸(zhà)發生時,試驗箱的箱體受到巨大的衝擊而發生嚴重的變形、損壞,火勢擴散,硬物射出而導致意外傷人。蓋板分成小塊式設計,避開槽鋼位便於拆裝(zhuāng),進行試驗箱日常的保養維(wéi)護工(gōng)作。
3.2 安(ān)全防護門
除試驗箱的箱體帶觀察窗的大門外,還應加裝加強型的安全防護門,防護門注意不(bú)要擋到試驗箱的控製器及觀察窗部分,見圖2。防護門也(yě)裝有開(kāi)門檢測(cè)的限位開關,在安全防護門開啟狀態下,設備箱體停止運行(háng);必須在防護門關好,限位開關處於閉合狀態時(shí),試驗箱方可運行。
3.3 釋壓閥
釋壓閥需(xū)向箱頂方向釋(shì)壓,不可向箱體橫向側、底部釋壓,以防傷人。釋壓閥在箱內內壓急劇上升的情況下動作,釋(shì)放箱內壓力。釋壓閥外需有金屬保護網罩,爆炸(zhà)氣體在網罩內的膨脹釋放,以減小爆炸(zhà)對外界的衝擊力,見圖3。
3.4 觀察窗
觀察窗的設計(jì)尺(chǐ)寸(cùn)不(bú)可過大,以(yǐ)圓形為(wéi)宜,外圈與試驗箱門之間可用雙層不鏽鋼固定件固定,玻(bō)璃材質方麵需使(shǐ)用(yòng)鋼化防爆玻璃,並在玻璃外(wài)裝個防護(hù)網(wǎng)罩進(jìn)行保護,防止爆炸時玻璃碎片傷人,如圖2所示。
3.5 引線孔
除配有保溫(wēn)膠塞外,引線孔還應配有帶螺紋(wén)的保護旋蓋,旋蓋上鑽有小孔,預埋護套管,用(yòng)於穿(chuān)線。當箱內的壓力(lì)急劇地上升時(shí),旋蓋可防止膠塞射出傷人。
3.6 安裝場地(dì)
為了避免高低溫濕熱試驗箱釋壓時試驗箱周邊的壓力上升,試驗箱的安裝(zhuāng)場地要寬敞且試驗箱周邊(biān)無障礙物。為了防止釋壓時連帶引起試驗室發生火災,造成二次損失,試驗箱的箱體頂部與試驗室(shì)的房頂要留有一定的間距,且屋頂應(yīng)為防(fáng)火鋼混(hún)結構;若安裝吊頂,則應(yīng)采用阻燃材質(zhì)。
4、結束(shù)語
高低溫濕熱試(shì)驗箱的防爆功(gōng)能滿(mǎn)足了電子(zǐ)、軍工等行業的(de)需求,我公司(草莓视频网站儀器)已於2008年為國內(nèi)某鋰電池廠生產了一台防爆型高低溫濕(shī)熱試驗箱,該廠使(shǐ)用設備至今,未(wèi)發生過安全事故。