專利名稱：一種可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及可燃?xì)怏w輸運裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種針對煤礦可能發(fā)生的瓦斯爆炸事故滅火的抑爆裝置。
背景技術(shù)：
HS主動抑爆系統(tǒng)技術(shù)源于軍事領(lǐng)域，是針對可能發(fā)生的瓦斯爆炸事故專門設(shè)計開發(fā)的超高速滅火抑爆系統(tǒng)，具有主動監(jiān)測、高速啟動、自動抑爆等突出特點。在25余年的發(fā)展歷程中，經(jīng)受了包括南非、西班牙、美國、德國、中國等多個國家官方和第三方獨立機構(gòu)超過一千多項的在各種環(huán)境和條件下的測試和鑒定。其先進(jìn)性、適應(yīng)性、穩(wěn)定性和可靠性得到了所有測試機構(gòu)的一致認(rèn)可，以獨到的技術(shù)性能領(lǐng)先于世界。已申請國際專利注冊，是目前世界上最為先進(jìn)的且唯一投入商業(yè)化運營的抑爆防護(hù)技術(shù)，已被南非、西班牙、澳大利亞、德國、俄羅斯等多個國家礦業(yè)巨頭廣泛應(yīng)用。在南非，所有在危險煤層開采的煤礦已被強制要求裝備該系統(tǒng)。我國是瓦斯災(zāi)害最為嚴(yán)重的國家，為治理瓦斯、減少瓦斯事故的發(fā)生，近年來瓦斯抽采利用技術(shù)與配套裝備已廣泛應(yīng)用于煤礦。將煤層中的瓦斯安全地抽出并加以利用，既可以有效防止煤礦瓦斯事故發(fā)生，又可以獲得較好的經(jīng)濟效益和社會效益。目前我國部分煤礦已經(jīng)在低濃度瓦斯輸送管道中配備安全保障系統(tǒng)，但隨著科學(xué)技術(shù)的提高、對安全生產(chǎn)的要求越來越高，現(xiàn)有的抑爆技術(shù)與新的安全標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的技術(shù)要求偏差較大，大致存在以下問題。I)火焰?zhèn)鞲衅黜憫?yīng)時間過長；2)控制器的響應(yīng)時間過長；3)抑爆噴灑器的動作響應(yīng)時間過長；4)滅火介質(zhì)為干粉滅火劑，存在很多弊端；5 )控制器穩(wěn)定性差。人們迫切需要一種能夠在煤礦瓦斯抽放管道發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故時，可以及時撲滅火災(zāi)或抑制爆炸更大范圍發(fā)展的抑爆裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置，特別提供一種用于煤礦可能發(fā)生的瓦斯爆炸事故的超高速滅火抑爆裝置。本實用新型一種可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置，用于撲滅可燃?xì)怏w運輸管路8發(fā)生的火災(zāi)或抑制爆炸，安裝于可燃?xì)怏w運輸管路8外部；所述的可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置由高壓容器1、控制器5、火焰?zhèn)鞲衅?、滅火執(zhí)行裝置構(gòu)成，內(nèi)裝滅火介質(zhì)的高壓容器I布置在可燃?xì)怏w運輸管路8外部，控制器5布置在可燃?xì)怏w運輸管路8外部，火焰?zhèn)鞲衅?布置在可燃?xì)怏w運輸管路8內(nèi)部，與控制器5電連接。高壓容器I用于儲存高壓滅火介質(zhì)；火焰?zhèn)鞲衅?用于檢測可燃?xì)怏w運輸管路8內(nèi)部火情，一旦發(fā)生火情，火焰?zhèn)鞲衅?將信號發(fā)送至控制器5，由控制器5開啟控制開關(guān)，進(jìn)入火災(zāi)撲滅過程。[0013]所述的可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置還設(shè)置有短管2，短管2的一端固定連接 在可燃?xì)怏w運輸管路8上，另一端固定連接在高壓容器I上。高壓容器I與短管2能夠拆 卸的活動連接。[0014]所述滅火執(zhí)行裝置設(shè)置在短管2上，滅火執(zhí)行裝置由壓力閥門3、噴管6和噴嘴7 構(gòu)成；其中壓力閥門3固定安裝在短管2內(nèi)部；壓力閥門3用于在發(fā)生火情時，在控制器5 的控制下開啟開關(guān)，從高壓容器I泄出滅火介質(zhì)，撲滅火患；[0015]噴管6布置在可燃?xì)怏w運輸管路8的內(nèi)部，噴管6的一端與壓力閥門3固定連接； 另一端安裝有噴嘴7。[0016]所述的噴管6和噴嘴7，噴管6成“L”型結(jié)構(gòu)；噴嘴7為扇形結(jié)構(gòu)，且其逆向可燃 氣體的流動方向布置安裝。噴管6用于引導(dǎo)滅火介質(zhì)噴射向火患發(fā)展方向，可以有效抑制 火災(zāi)的蔓延；扇形噴嘴7能夠更大范圍的噴灑滅火介質(zhì)，使滅火介質(zhì)能夠快速、充分的與火 焰接觸，起到快速滅火的效用。[0017]所述可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置滿足下述要求[0018]所述控制器5為PLC智能控制器,抑爆控制技術(shù)采用PLC智能控制方法,安全穩(wěn)定 性高；[0019]火焰?zhèn)鞲衅?的響應(yīng)時間小于5ms ；[0020]控制器5的控制時間小于15ms ；[0021]滅火執(zhí)行裝置的噴灑滯后時間小于15ms，噴灑完成時間小于150ms ；[0022]高壓容器I具體為內(nèi)裝液態(tài)CO2的容器。[0023]二氧化碳具有噴出時迅速氣化、吸熱量大、易儲存和滅火后無痕跡無需清理的特 點，同時在撲滅火災(zāi)是，氣化后的二氧化碳又具有沖淡氧氣濃度作用。[0024]當(dāng)瓦斯輸送管道內(nèi)發(fā)生火情時，火焰?zhèn)鞲衅?通過光學(xué)原理捕捉到火焰信號并傳 遞到控制器5，抑爆控制器5對信號進(jìn)行判定與解析，在爆炸接近防護(hù)區(qū)間的瞬間發(fā)出信號 給壓力閥門3，在15ms時間內(nèi)打開壓力閥門3，通過噴嘴7組件釋放高壓容器I內(nèi)儲存的高 能抑爆介質(zhì)，從而形成抑爆屏障，阻斷火焰的擴散。噴嘴7組件采用專用防漏單向閥設(shè)計， 可承受2MPa壓力。[0025]經(jīng)過多次瓦斯輸送模擬爆炸試驗和測試，整個控制系統(tǒng)完全達(dá)到了煤礦瓦斯輸送 管道抑爆裝置的技術(shù)條件與要求，能探測到火焰信息并快速噴灑液態(tài)二氧化碳滅火介質(zhì)， 自抑爆噴灑器6m之外無火焰信息，適用于抑制易燃易爆氣體與可燃粉塵的擴大燃燒與爆 炸，確保瓦斯的安全輸送與利用。
[0026]
以下結(jié)合附圖及實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明[0027]圖1為可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置安裝布置關(guān)系示意圖；[0028]圖2為可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置自控原理圖；[0029]圖3為可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置電器連接示意框圖。
具體實施方式
[0030]附圖中各個附圖標(biāo)記的含義說明如下[0031]高壓容器1、短管2、壓力閥門3、火焰?zhèn)鞲衅?、控制器5、噴管6、噴嘴7、可燃?xì)怏w 運輸管路8 ；[0032]附圖中箭頭方向為可燃?xì)怏w運輸管路中可燃?xì)怏w流通方向。[0033]實施例1 :[0034]一種可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置，用于撲滅可燃?xì)怏w運輸管路8發(fā)生的火災(zāi) 或抑制爆炸，安裝于可燃?xì)怏w運輸管路8外部；所述的可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置由 高壓容器1、控制器5、火焰?zhèn)鞲衅?、滅火執(zhí)行裝置構(gòu)成，內(nèi)裝滅火介質(zhì)的高壓容器I布置在 可燃?xì)怏w運輸管路8外部,控制器5布置在可燃?xì)怏w運輸管路8外部,火焰?zhèn)鞲衅?布置在 可燃?xì)怏w運輸管路8內(nèi)部，與控制器5電連接。高壓容器I用于儲存高壓滅火介質(zhì)；火焰?zhèn)?感器4用于檢測可燃?xì)怏w運輸管路8內(nèi)部火情，一旦發(fā)生火情，火焰?zhèn)鞲衅?將信號發(fā)送至 控制器5，由控制器5開啟控制開關(guān)，進(jìn)入火災(zāi)撲滅過程。[0035]所述的可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置還設(shè)置有短管2，短管2的一端固定連接 在可燃?xì)怏w運輸管路8上，另一端固定連接在高壓容器I上。高壓容器I與短管2活動固 定連接，高壓容器I可以反復(fù)拆裝。[0036]所述的可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置還設(shè)置有短管2，短管2的一端固定連接 在可燃?xì)怏w運輸管路8上，另一端固定連接在高壓容器I上。高壓容器I與短管2能夠拆 卸的活動連接。[0037]所述滅火執(zhí)行裝置設(shè)置在短管2上，滅火執(zhí)行裝置由壓力閥門3、噴管6和噴嘴7 構(gòu)成；其中壓力閥門3固定安裝在短管2內(nèi)部；壓力閥門3用于在發(fā)生火情時，在控制器5 的控制下開啟開關(guān)，從高壓容器I泄出滅火介質(zhì)，撲滅火患；[0038]噴管6布置在可燃?xì)怏w運輸管路8的內(nèi)部，噴管6的一端與壓力閥門3固定連接； 另一端安裝有噴嘴7。[0039]所述的噴管6和噴嘴7，噴管6成“L”型結(jié)構(gòu)；噴嘴7為扇形結(jié)構(gòu)，且其逆向可燃 氣體的流動方向布置安裝。噴管6用于引導(dǎo)滅火介質(zhì)噴射向火患發(fā)展方向，可以有效抑制 火災(zāi)的蔓延；扇形噴嘴7能夠更大范圍的噴灑滅火介質(zhì)，使滅火介質(zhì)能夠快速、充分的與火 焰接觸，起到快速滅火的效用。[0040]所述可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置滿足下述要求[0041]所述控制器5為PLC智能控制器,抑爆控制技術(shù)采用PLC智能控制方法,安全穩(wěn)定 性高；[0042]火焰?zhèn)鞲衅?的響應(yīng)時間小于5ms ；[0043]控制器5的控制時間小于15ms ；[0044]滅火執(zhí)行裝置的噴灑滯后時間小于15ms，噴灑完成時間小于150ms ；[0045]高壓容器I具體為內(nèi)裝液態(tài)CO2的容器。[0046]二氧化碳具有噴出時迅速氣化、吸熱量大、易儲存和滅火后無痕跡無需清理的特 點，同時在撲滅火災(zāi)是，氣化后的二氧化碳又具有沖淡氧氣濃度作用。[0047]當(dāng)瓦斯輸送管道內(nèi)發(fā)生火情時，火焰?zhèn)鞲衅?通過光學(xué)原理捕捉到火焰信號并傳 遞到控制器5，抑爆控制器5對信號進(jìn)行判定與解析，在爆炸接近防護(hù)區(qū)間的瞬間發(fā)出信號 給壓力閥門3，在15ms時間內(nèi)打開壓力閥門3，通過噴嘴7組件釋放高壓容器I內(nèi)儲存的高能抑爆介質(zhì)，從而形成抑爆屏障，阻斷火焰的擴散。噴嘴7組件采用專用防漏單向閥設(shè)計，可承受2MPa壓力。在煤礦地面瓦斯放空管上安裝本實施例所述裝置，當(dāng)因雷擊等原因造成的瓦斯爆炸事故，火焰在管道內(nèi)向井下傳播時，火焰探測器感應(yīng)到有火焰時，向控制器5發(fā)出信號，再由控制器5控制開啟壓力閥門3，壓力閥門3開啟后，高壓容器I釋放儲存于高壓容器I里面的液態(tài)二氧化碳，來實現(xiàn)滅火并抑制爆炸蔓延的目的。經(jīng)過多次瓦斯輸送模擬爆炸試驗和測試，整個控制系統(tǒng)完全達(dá)到了煤礦瓦斯輸送管道抑爆裝置的技術(shù)條件與要求，能探測到火焰信息并快速噴灑液態(tài)二氧化碳滅火介質(zhì)，自抑爆噴灑器6m之外無火焰信息，適用于抑制易燃易爆氣體與可燃粉塵的擴大燃燒與爆炸，確保瓦斯的安全輸送與利用。實施例2 一種可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置，用于撲滅可燃?xì)怏w運輸管路8發(fā)生的火災(zāi)或抑制爆炸，安裝于可燃?xì)怏w運輸管路8外部；所述的可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置由高壓容器1、控制器5、火焰?zhèn)鞲衅?、滅火執(zhí)行裝置構(gòu)成，內(nèi)裝滅火介質(zhì)的高壓容器I布置在可燃?xì)怏w運輸管路8外部,控制器5布置在可燃?xì)怏w運輸管路8外部,火焰?zhèn)鞲衅?布置在可燃?xì)怏w運輸管路8內(nèi)部，與控制器5電連接。高壓容器I用于儲存高壓滅火介質(zhì)；火焰?zhèn)鞲衅?用于檢測可燃?xì)怏w運輸管路8內(nèi)部火情，一旦發(fā)生火情，火焰?zhèn)鞲衅?將信號發(fā)送至控制器5，由控制器5開啟控制開關(guān)，進(jìn)入火災(zāi)撲滅過程。所述的可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置還設(shè)置有短管2，短管2的一端固定連接在可燃?xì)怏w運輸管路8上，另一端固定連接在高壓容器I上。高壓容器I與短管2活動固定連接，高壓容器I可以反復(fù)拆裝。所述的可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置還設(shè)置有短管2，短管2的一端固定連接在可燃?xì)怏w運輸管路8上，另一端固定連接在高壓容器I上。高壓容器I與短管2能夠拆卸的活動連接。所述滅火執(zhí)行裝置設(shè)置在短管2上，滅火執(zhí)行裝置由壓力閥門3、噴管6和噴嘴7構(gòu)成；其中壓力閥門3固定安裝在短管2內(nèi)部；壓力閥門3用于在發(fā)生火情時，在控制器5的控制下開啟開關(guān)，從高壓容器I泄出滅火介質(zhì)，撲滅火患；噴管6布置在可燃?xì)怏w運輸管路8的內(nèi)部，噴管6的一端與壓力閥門3固定連接；另一端安裝有噴嘴7。所述的噴管6和噴嘴7，噴管6成“L”型結(jié)構(gòu)；噴嘴7為扇形結(jié)構(gòu)，且其逆向可燃?xì)怏w的流動方向布置安裝。噴管6用于引導(dǎo)滅火介質(zhì)噴射向火患發(fā)展方向，可以有效抑制火災(zāi)的蔓延；扇形噴嘴7能夠更大范圍的噴灑滅火介質(zhì)，使滅火介質(zhì)能夠快速、充分的與火焰接觸，起到快速滅火的效用。所述可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置滿足下述要求所述控制器5為PLC智能控制器,抑爆控制技術(shù)采用PLC智能控制方法,安全穩(wěn)定性高；火焰?zhèn)鞲衅?的響應(yīng)時間小于5ms ；控制器5的控制時間小于15ms ；滅火執(zhí)行裝置的噴灑滯后時間小于15ms，噴灑完成時間小于150ms ；[0062]高壓容器I具體為內(nèi)裝液態(tài)CO2的容器。[0063]二氧化碳具有噴出時迅速氣化、吸熱量大、易儲存和滅火后無痕跡無需清理的特 點，同時在撲滅火災(zāi)是，氣化后的二氧化碳又具有沖淡氧氣濃度作用。[0064]當(dāng)可燃?xì)怏w輸送管道內(nèi)發(fā)生火情時，火焰?zhèn)鞲衅?通過光學(xué)原理捕捉到火焰信號 并傳遞到控制器5，抑爆控制器5對信號進(jìn)行判定與解析，在爆炸接近防護(hù)區(qū)間的瞬間發(fā)出 信號給壓力閥門3，在15ms時間內(nèi)打開壓力閥門3，通過噴嘴7組件釋放高壓容器I內(nèi)儲存 的高能抑爆介質(zhì)，從而形成抑爆屏障，阻斷火焰的擴散。噴嘴7組件采用專用防漏單向閥設(shè) 計，可承受2MPa壓力。[0065]在廠礦地面可燃?xì)怏w放空管上安裝本實施例所述裝置，當(dāng)因雷擊等原因造成的可 燃?xì)怏w爆炸事故，火焰在管道內(nèi)向井下傳播時，火焰探測器感應(yīng)到有火焰時，向控制器5發(fā) 出信號，再由控制器5控制開啟壓力閥門3，壓力閥門3開啟后，高壓容器I釋放儲存于高壓 容器I里面的液態(tài)二氧化碳，來實現(xiàn)滅火并抑制爆炸蔓延的目的。
權(quán)利要求1.一種可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置，用于撲滅可燃?xì)怏w運輸管路(8)發(fā)生的火災(zāi)或抑制爆炸，安裝于可燃?xì)怏w運輸管路(8)外部，其特征在于所述的可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置由高壓容器(I)、控制器(5)、火焰?zhèn)鞲衅?4)、滅火執(zhí)行裝置構(gòu)成，內(nèi)裝滅火介質(zhì)的高壓容器(I)布置在可燃?xì)怏w運輸管路(8 )外部，控制器(5 )布置在可燃?xì)怏w運輸管路 (8 )外部，火焰?zhèn)鞲衅?4)布置在可燃?xì)怏w運輸管路(8 )內(nèi)部，火焰?zhèn)鞲衅?4)與控制器(5 ) 電連接。
2.按照權(quán)利要求1所述可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置，其特征在于所述的可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置還設(shè)置有短管(2)，短管(2)的一端固定連接在可燃?xì)怏w運輸管路(8)上，另一端固定連接高壓容器(I);所述的高壓容器(I)與短管(2)能夠拆卸的活動連接。
3.按照權(quán)利要求2所述可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置，其特征在于所述滅火執(zhí)行裝置設(shè)置在短管(2)上，滅火執(zhí)行裝置由壓力閥門(3)、噴管(6)和噴嘴(7)構(gòu)成；其中壓力閥門(3)固定安裝在短管(2)內(nèi)部；噴管(6)布置在可燃?xì)怏w運輸管路(8)的內(nèi)部，噴管 (6)的一端與壓力閥門(3)固定連接；另一端安裝有噴嘴(7)。
4.按照權(quán)利要求3所述可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置，其特征在于，所述的噴管(6) 和噴嘴(7)，噴管(6)成“L”型結(jié)構(gòu)；噴嘴(7)為扇形結(jié)構(gòu)，且其逆向可燃?xì)怏w的流動方向布置安裝。
5.按照權(quán)利要求1-4其中之一所述可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置，其特征在于所述可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置滿足下述要求所述控制器(5)為PLC智能控制器,抑爆控制技術(shù)采用PLC智能控制方法,安全穩(wěn)定性聞;火焰?zhèn)鞲衅?4)的響應(yīng)時間小于5ms ；控制器(5)的控制時間小于15ms ；滅火執(zhí)行裝置的噴灑滯后時間小于15ms，噴灑完成時間小于150ms ；高壓容器(I)具體為內(nèi)裝液態(tài)C02的容器。
專利摘要一種可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置，用于撲滅可燃?xì)怏w運輸管道發(fā)生的火災(zāi)或抑制爆炸，安裝于可燃?xì)怏w運輸管路(8)外部，所述的可燃?xì)怏w輸送管道自動抑爆裝置由高壓容器(1)、控制器(5)、火焰?zhèn)鞲衅?4)、滅火執(zhí)行裝置構(gòu)成，高壓容器(1)布置在可燃?xì)怏w運輸管路(8)外部，控制器(5)布置在可燃?xì)怏w運輸管路(8)外部，火焰?zhèn)鞲衅?4)布置在可燃?xì)怏w運輸管路(8)內(nèi)部，火焰?zhèn)鞲衅?4)與控制器(5)電連接。經(jīng)過多次瓦斯輸送模擬爆炸試驗和測試，整個控制系統(tǒng)完全達(dá)到了煤礦瓦斯輸送管道抑爆裝置的技術(shù)條件與要求，自抑爆噴灑器6m之外無火焰信息，適用于抑制易燃易爆氣體與可燃粉塵的擴大燃燒與爆炸，保證瓦斯的安全輸送。
文檔編號A62C3/00GK202876161SQ201220577508
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者祝釗, 孫凡, 陳騁, 劉小菊, 白雪 申請人:煤炭科學(xué)研究總院沈陽研究院