[发明专利]过热液体超压泄放实验装置

说明书

本发明涉及的是过热液体超压泄放实验装置，这种过热液体超压泄放实验装置包括压力容器、计算机控制系统，压力容器内部安装有加热电极，压力容器下封头处设置有注入球阀和放空球阀；压力容器安装有温度传感器、压力变送器、温度表、压力表、超声波液位计、磁浮子液位计；压力容器上封头设有三个接管，中心的接管为电磁阀接管，两侧的每个接管又各分支出四个分支接管，一侧分支接管安装四组泄压球阀和安全阀组合装置，另一侧分支接管安装四组球阀和爆破片组合装置，电磁阀接管处安装电磁阀；电磁阀、温度传感器、压力变送器、超声波液位计均连接相应的控制器上；各控制器连接计算机控制系统。本发明实现了实验人员可在安全的范围内完成实验，安全性高。

技术领域

本发明涉及用于研究BLEVE现象以及安全阀，爆破片等安全泄放装置工作现象和机理的实验装置，具体涉及过热液体超压泄放实验装置。

背景技术

压力容器广泛应用于石油化工、生物制药、食品加工等工业生产的各个部门；同时，诸如液化石油气罐等压力容器也广泛应用于居民生活中。然而，随着时间的推移，服役于石油、化工、热力、燃气等工业生产部门的压力容器因存在腐蚀问题，成为了严重的安全隐患，对国民经济和人民的生命财产安全构成了严重的威胁。盛装过热液体的在役压力容器由于腐蚀等原因出现点蚀、小孔等缺陷，会产生超压泄漏，引发沸腾液体膨胀蒸汽爆炸（BLEVE—Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion）现象，该现象是一种危害性极大的物理性爆炸，这类事故一旦发生，容易造成人员的大量伤亡及巨大经济损失。

同时，在我们的城市及周边储存着大量的危险液化气，例如石油化工过程的许多压力容器，特别是大型储罐，充装的一般是用于各种生产生活的危险液化气体，它们通常使用率高、储存量大。储存这些液化气的储罐都有发生BLEVE事故的潜在危险，一旦在生产或使用中这些容器由于各种原因发生了失效，容器内外的环境急剧变化，使得液化气体急速沸腾就有可能会促使发生BLEVE事故。比如盛有危险液化气（LPG，LNG）燃料的运输罐车，由于在近几十年的频繁使用，对罐车BLEVE事故的研究就是安全工程建设的热点之一。

发明内容

本发明的一个目的是提供过热液体超压泄放实验装置，这种过热液体超压泄放实验装置用于解决目前不能有效地预防在役压力容器BLEVE事故，同时也解决在役容器因泄漏而发生BLEVE现象的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种过热液体超压泄放实验装置包括压力容器、操作台、数据采集系统、计算机控制系统，压力容器内部安装有加热电极，压力容器下封头处设置有注入球阀和放空球阀，超声波液位计和磁浮子液位计接管对称设置在压力容器两侧；压力容器上部安装有数据采集系统的温度传感器、压力变送器、温度表、压力表，压力容器下部也安装有数据采集系统的温度传感器、压力变送器、温度表、压力表；压力容器上封头设有三个接管，中心的接管为电磁阀接管，两侧的每个接管又各分支出四个分支接管，一侧分支接管安装四组泄压球阀和安全阀组合装置，另一侧分支接管安装四组爆破球阀和爆破片组合装置，电磁阀接管安装电磁阀阀座，由电磁阀阀座水平向外延伸的四根连接杆与电磁阀阀头相连，电磁阀阀头与阀座之间由驱动轴驱动；操作台内设置有清水泵和水箱，水箱连接清水泵，清水泵连接压力容器的注入球阀；温度传感器、压力变送器、超声波液位计均通过数据传输线缆连接到数据采集箱内相应的控制器上，电磁阀阀头接出数据传输线缆接到数据采集箱里的相应控制器上；各控制器连接计算机控制系统，加热电极连接温度控制器，清水泵与计算机控制系统连接。

上述方案中压力容器安装爆破片组合装置的一侧设置有摄像机，摄像机安装在摄像机架上，摄像机与爆破片组合装置大致在距地面的同一高度上，以借助高速摄像机对实验过程进行记录和切片。