高低溫(wēn)濕熱試驗箱的防(fáng)爆研究
作者:
salmon範
編輯:
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來源:
www.tuyatang.com
發布(bù)日期: 2019.08.15
引言
環境試驗設備主(zhǔ)要模擬高溫、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。隨著行業的發(fā)展,越來越多的客戶(hù)需要在(zài)實(shí)現以上(shàng)環境(jìng)模擬的同時,對設備提出了防爆要求,以適(shì)應(yīng)更(gèng)廣的試驗樣品。防爆首先要考慮在模擬試驗過程中能檢測箱內可(kě)燃(rán)性氣體的濃度,當發現(xiàn)異常時,試驗箱(xiāng)要采取措(cuò)施來降低可燃性(xìng)氣體濃度,避免發生燃燒、爆炸等意外;一旦發生了爆炸,試驗箱的強度結(jié)構、防護(hù)措施就顯得尤為(wéi)重(chóng)要,防護得當.可減少經(jīng)濟(jì)財產損失、避免人員傷亡(wáng)。
1、高低溫(wēn)濕熱試驗防爆箱的控(kòng)製
爆炸是由燃燒(shāo)等劇烈化學反應而產生的。為了防止
高低溫濕(shī)熱試驗防爆箱內樣品在測試時(shí)發生燃燒反應,在檢測(cè)到箱內(nèi)產生少量可燃性氣體的初期,可在高低溫濕熱試驗箱的控製方(fāng)麵設計引入新(xīn)風動作,通過從外界引入新鮮空(kōng)氣來保持箱內可燃性氣體的濃(nóng)度在安(ān)全(quán)範圍內。萬(wàn)一箱內已經發(fā)生明火、爆炸等較嚴重的情況時,箱內溫度會急劇地上升,此時應在(zài)試驗箱的控(kòng)製方麵設計滅火動作,及時地將試驗箱內的火勢控製(zhì)、撲滅,防止明火、爆炸等擴散到試驗箱(xiāng)外,避免引起周圍(wéi)設備、財產損失及人員傷亡。
如表1所(suǒ)示(shì),當試驗箱的可燃性氣體檢測裝置檢測到箱內的可燃性(xìng)氣體濃度達到400ppm時,進、排氣風門(mén)打開,換氣排風扇同時開始運轉,將外(wài)界的新風引(yǐn)入到設備內,稀釋可燃性氣(qì)體濃度,直到可燃性氣體濃度恢(huī)複到400pm以下;並持續地引入新風一段時間(jiān)後(持續時間可由外置定(dìng)時器設定),換風(fēng)裝置停止工作,此過程中試驗箱不停(tíng)機。
當試驗箱內的可燃性氣濃度上升(shēng)到1000ppm時,換氣裝置(zhì)繼續工作,引人新風,稀釋可燃性氣體濃度(dù),在此過程中試(shì)驗箱停機不工作,但安全防爆係統正常工作。
若可(kě)燃性氣體濃度持續在1000ppm以上不(bú)能及時地降低(dī),並且(qiě)箱內溫度急劇(jù)地(dì)上(shàng)升,終導(dǎo)致試驗箱內發生燃燒或爆炸,此(cǐ)時換氣係統關閉,CO₂消防裝置自動開啟(qǐ),高壓CO₂通(tōng)內箱內的噴(pēn)嘴瞬間噴射進入試驗箱內,撲滅箱內的明火,並降(jiàng)低(dī)試驗(yàn)箱內的溫度。在此過程中,試驗箱停機不工作,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(qì)設計
為了實現高低溫濕熱試驗箱的防爆預警檢測,控製試驗箱內的可燃(rán)性氣體濃度及發生燃燒、爆炸(zhà)後自動滅火,在電氣方(fāng)麵,需要進行一些專門的設計。
2.1 可燃性氣體傳感器
在高低溫濕熱試驗
防爆箱的前(qián)端(如大門以下(xià)位置),安裝可燃性氣體濃度檢測傳感器(qì),該傳感器采用泵吸式結(jié)構,從(cóng)試驗箱內抽樣吸取箱內氣體進行檢測,抽樣口安裝在箱內循環風的出風口處。可燃氣傳感器麵板可設定並顯示兩個警報點,當檢測到的箱內可燃性氣體濃度超出設定的警報(bào)點時(shí),可燃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(shū)入信(xìn)號(hào)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(xì)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,其鎧裝管及翅片的材(cái)質均為不(bú)鏽(xiù)鋼。這種封(fēng)裝好的加(jiā)熱器(qì)既不會產生明火(huǒ),也不會因為爆(bào)炸等外力造成短路等次故(gù)障。
2.3 換氣風門
門體兩側(cè)均設有換(huàn)氣風(fēng)扇、換氣(qì)閥和風門,並通過Φ100風管連接至箱內,與試驗箱璧連通處設有止回閥板,不換風時,箱內與外界沒有氣體交換。換氣閥與換氣扇安裝(zhuāng)於試驗箱的箱體外側,裝有保護罩。換氣扇的換氣量不小於5m³/min
2.4 自動噴射式CO₃消防裝置
當火災、爆炸(zhà)發生時,高(gāo)低溫濕熱試驗(yàn)防爆箱內溫度會(huì)急劇地升高(gāo)。這種異常的溫度變(biàn)化,可通過專用的溫度傳感器檢測到(dào),並將此(cǐ)異常溫度信號傳送給試驗箱控製係統,係統通過開啟電動閥來(lái)噴射CO₂。高壓CO₂消防罐及電動閥體均安(ān)裝在箱(xiāng)外壁,噴嘴安裝在箱內。另在操(cāo)作(zuò)顯示板處設有“手動開關”及“取消開關(guān)”,當操作(zuò)人員發現箱內有異常(cháng)情況需要CO₂消防(fáng)裝置動作時,可人為地(dì)按下手動(dòng)開關,此手動開關與(yǔ)外置延遲定時器配合使用,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消噴射動作。值(zhí)得注意的是,如果安全防護門處於開啟狀態(tài),CO₂消防就作用不起作(zuò)用,以防高壓CO₂誤(wù)傷人員。
2.5 溫度異常檢測
配有2支可在(zài)箱內任意位置移動的溫度傳感器,用於檢測樣品(pǐn)的表麵溫度,當樣品的表麵溫(wēn)度異常,高於預設溫度時,設備紅色警報燈、箱內溫度過高(gāo)燈同時亮起,且設備停止運行並通過試驗電源端子切斷樣(yàng)品電源。
2.6 急停開關
操作人員發現箱內有異(yì)常(cháng)情況,立即按下急(jí)停開關(guān),設備停止箱體(tǐ)運轉,通過交流接(jiē)觸器切斷試驗箱二次電源,但安全係統(換氣、CO₂噴射等)不受影(yǐng)響,工作正(zhèng)常。
2.7 安全操作(zuò)裝置顯示板
安裝在設備易操作的位置,即箱體正(zhèng)麵靠右位置,換氣(qì)裝置開關、CO₂消防裝置手動-自動切換、緊急停止開關和燃(rán)氣報警燈、箱內溫度異常顯示燈均裝(zhuāng)於此處。
2.8 UPS不間斷電(diàn)源
用於在停電時或試驗箱箱體的漏電斷路閥、自動斷(duàn)路器動作時,仍可向燃氣警報回路、換氣裝置(zhì)、CO₂消防裝置、溫度指(zhǐ)示警報回路和安全裝置操(cāo)作顯示板供電,保證停電或爆炸情況下,安全係統的正(zhèng)常工作。
2.9 三(sān)色警報燈
安裝在設備頂部醒目的位置高低溫濕熱試驗防爆箱結構(gòu)。
3、高低溫(wēn)濕熱試驗防爆(bào)箱結構
3.1 箱體加強
箱體外側用100mm槽鋼加(jiā)強防護,見圖1 防止爆炸發生時,試(shì)驗箱的箱體受到巨大(dà)的衝擊而發生嚴重(chóng)的(de)變形、損(sǔn)壞,火(huǒ)勢擴(kuò)散,硬(yìng)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,進行試驗箱日常的保養維護工作。
3.2 安全防護門
除試驗箱的箱體帶觀(guān)察窗(chuāng)的(de)大門外,還應加裝加強型的安全防護門,防護門注意不要擋到試驗箱的控製器及觀察窗部分,見圖2。防護門也裝有開門檢測的限位開(kāi)關,在安全防(fáng)護(hù)門開啟狀態下,設備箱體停止運行;必須在防護門關好,限位開關處於閉合(hé)狀態時,試驗箱方可運行。
3.3 釋壓閥
釋壓閥需向箱頂方向釋壓,不可向箱體橫向側、底部釋壓,以防傷人。釋壓(yā)閥在箱內內壓(yā)急劇上升的情(qíng)況下動作,釋放箱內壓力。釋壓閥外需有金屬保護網罩,爆炸氣體在網罩內的膨(péng)脹釋放,以減小爆炸對外界(jiè)的衝擊力,見圖(tú)3。
3.4 觀察窗
觀察窗的設計尺寸不可過大,以圓形為宜,外圈與試驗箱門(mén)之間可用雙層不鏽鋼固(gù)定件固定,玻璃材質方麵需使(shǐ)用鋼化防爆玻璃,並在玻璃外裝個防護(hù)網罩進行保護,防(fáng)止爆(bào)炸時玻璃碎(suì)片傷人,如圖2所示。
3.5 引線孔
除配有保溫膠塞外(wài),引線孔還應配有帶(dài)螺紋的保護旋蓋(gài),旋蓋上鑽有小孔(kǒng),預埋護套(tào)管,用於穿線(xiàn)。當箱內的(de)壓力急劇地上升時,旋(xuán)蓋可防止膠塞射出傷人。
3.6 安裝場地
為了避免高低溫濕(shī)熱試驗箱釋壓時試驗箱周邊的壓力(lì)上升,試驗箱的安裝場地要寬(kuān)敞且試驗箱(xiāng)周邊無(wú)障礙(ài)物。為了防止(zhǐ)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(yàn)室的房頂要留有一定(dìng)的間距,且屋頂應為防火鋼混結構;若(ruò)安裝吊頂,則應采用阻燃材質。
4、結束語
高低溫(wēn)濕熱試驗箱的防爆功能滿足了電(diàn)子、軍工等行業的需(xū)求(qiú),我公司(草莓视频网站儀器)已於2008年為國(guó)內某鋰電池廠生產了一台防爆型高低溫濕(shī)熱試驗箱,該廠(chǎng)使用設備至今,未發生過(guò)安全事故(gù)。