[发明专利]一种高压富氧环境中的自燃点测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种自燃点测试装置，尤其是涉及一种高压富氧环境中的自燃点测试装置。

背景技术

随着我国气体工业的快速发展和能源需求的逐年递增，特别是清洁能源的广泛应用，液化天然气、液氢、液氧、液氮、液态乙烯等低温液体的产量呈现快速增长，促进了深冷容器行业的快速发展。确保深冷容器安全有效地运行，已成为政府、制造商和用户共同关注的焦点。

但是，我国在深冷容器的设计、制造中，往往忽略了非常重要的气体与材料(包括与储运介质接触的材料以及绝热系统用材料)的相容性、耐化学性以及因化学反应引起的爆炸等问题。深冷容器设计人员往往仅关注深冷条件下材料的物理性能和低温绝热性能，对于气体与材料是否会发生燃烧等化学反应考虑不够，并且缺乏科学的手段及判定依据。而且，如果深冷容器制造商选择了与气体不相容的材料，很可能带来巨大的风险与安全事故隐患。

在一定压力的氧气环境中，当气体温度逐渐升高时，大部分有机的液体或固体材料会发生自燃。因此测量低温液体或固体材料的自燃点非常重要，测定材料的自燃点为正确选择深冷容器各部分的材料提供依据，这将很好地提升深冷容器产品的质量和技术水平，推进新材料、新技术在深冷容器领域的应用，更为重要的是能有效地防范深冷容器的化学爆炸事故，保证深冷容器安全运行，促进经济和社会的和谐发展。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能实时测量、记录装置内的压力和温度变化信息，并据此分析得到待测试材料在特定的富氧条件及压力下的自燃点的高压富氧环境中的自燃点测试装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高压富氧环境中的自燃点测试装置，其特征在于，包括爆炸容器、加热系统、容器安装及密封防护装置模块、压力泄放装置模块、高压氧气供应系统、压力及温度信号测量和显示模块，所述的加热系统设置在爆炸容器内，所述的爆炸容器设置在容器安装及密封防护装置模块内，所述的压力泄放装置模块、高压氧气供应系统分别均通过容器安装及密封防护装置模块连接爆炸容器，所述的压力及温度信号测量和显示模块连接爆炸容器；

将待测试材料放入爆炸容器中，高压氧气供应系统向爆炸容器输入富氧气体，加热系统对爆炸容器进行加热，通过压力泄放装置模块调节爆炸容器中的压力，压力及温度信号测量和显示模块实时测量爆炸容器中的温度和压力信息，最终得出待测试样品的自燃点。

所述的爆炸容器包括外反应器、内反应器和试样托架，所述的内反应器设置在外反应器内，所述的试样托架设置在内反应器中，用于放置待测试材料。

所述的加热系统包括加热炉和保温层，所述的保温层包设在外反应器上，所述的加热炉设置在保温层内。

所述的加热系统连接温度控制器，所述的压力泄放装置模块连接压力控制器，温度控制器和压力控制器均连接爆炸容器，所述的温度控制器探测爆炸容器中温度，并控制加热系统对爆炸容器加热，所述的压力控制器探测爆炸容器中压力，并控制压力泄放装置开启或关闭，使爆炸容器中的压力保持在设定值。

所述的容器安装及密封防护装置模块包括安装接口、防护罩、平法兰、卡箍、密封圈、接管，所述的安装接口设置在防护罩上，所述的爆炸容器设置在防护罩内，所述的平法兰通过卡箍固定在爆炸容器上，平法兰与爆炸容器间设有密封圈，所述的压力泄放装置模块、高压氧气供应系统、压力及温度信号测量和显示模块分别通过接管密封连接至爆炸容器内。

所述的压力泄放装置模块包括爆破片、高压手动阀、泄荷口和自动调压阀，所述爆破片、高压手动阀、自动调压阀并联连接在容器安装及密封防护装置模块与泄荷口之间。

所述的高压氧气供应系统包括依次连接的高压氧气瓶、气源开关、过滤器、高压三通A、高压三通B和截止阀，所述的高压氧气瓶上设置有气源压力表，所述的高压三通A上设置有高压压力表，所述的高压三通B上设置有旁路阀，所述的截止阀通过高压氧气管道与容器安装及密封防护装置模块连接。

所述的压力及温度信号测量和显示模块包括压力传感器、温度传感器A、温度传感器B、温度传感器C、数据采集卡和计算机，所述的压力传感器、温度传感器A、温度传感器B、温度传感器C设置在爆炸容器内，并与数据采集卡连接，所述的数据采集卡与计算机连接，数据采集卡将采集到的温度值和压力值输入计算机中，在计算机中以时间为横坐标、分别以压力和温度为纵坐标，将压力和温度随时间变化曲线实时地显示在计算机屏幕上二维坐标系内，通过此曲线，计算得到被测材料的自燃点。

所述的富氧气体的压力在2.1-20.7MPa之间、氧气的浓度范围为0.5-100％。