[发明专利]一种高温高压可燃气体爆炸极限测试装置

说明书

本发明涉及气体爆炸极限测试技术领域，具体涉及一种高温高压可燃气体爆炸极限测试装置，包括：高温高压反应机构(1)，具有允许增压后的可燃气体和空气分别注入的第一开口(11)和第二开口(12)；可燃气体注入机构(2)，包括对可燃气体进行增压的第一增压结构(21)和用于储存增压后的可燃气体的第一贮罐(23)，从第一贮罐输出的增压后的可燃气体注入高温高压反应机构中；空气注入机构(3)，包括对空气进行增压的第二增压结构(31)和用于储存增压后的空气的第二贮罐(33)，从第二贮罐输出的增压后的空气注入高温高压反应机构中。本发明提供了一种测试压力范围为常压至35MPa的高温高压可燃气体爆炸极限测试装置。

技术领域

本发明涉及气体爆炸极限测试技术领域，具体涉及一种高温高压可燃气体爆炸极限测试装置。

背景技术

在石油化工领域，可燃气体或蒸气经常处于高温高压环境下。例如，在油气开采过程中，地层压力可以达到几十兆帕，温度可以达到100℃左右；此外，可燃气体通常在密闭容器和管道中储存和输送，其压力可以达到几兆帕甚至十几兆帕，由于摩擦生热、热传导和热对流等原因，其温度往往高于环境温度。在这种条件下，当可燃气体或蒸气与空气发生混合时，若配比浓度达到可燃气体的爆炸极限浓度，则很可能遇静电火花发生爆炸，进而造成人员伤亡和财产损失。为此，需要一种装置来测试高温高压条件下可燃气体的爆炸极限，进而为工艺生产提供边界条件，从而有效避免油气开采和储运过程中爆炸事故的发生。

目前，大多数可燃气体爆炸极限测试装置均局限于测试常温常压状态下可燃气体的爆炸极限，其工作压力在常压至2.5MPa，远远达不到实际工艺环境中的高压条件。例如，中国专利文献CN205484155U公开了一种可升温加压的气体爆炸极限测定装置，包括：反应管，电压互感器经放电电极连接在反应管底部进行点火操作，可拆卸式可燃液体蒸气发生装置连接在电磁阀上，干燥器连接进空气的电磁阀，反应管外部套有油浴套管，空气压缩机经干燥器与进气管连接，反应管上部连接温度计与压力计。真空泵经循环管路将反应管抽真空，待测气体通过电磁阀进入反应管进行配制，空气压缩机经干燥器对反应管加压，进气完成后，对反应管进行恒温油浴，再点火进行测定。该装置能够准确测定室温到140℃，常压到1MPa条件下可燃气体的爆炸极限，但是仍不能满足在油气开采和储运过程中更高压条件下可燃气体爆炸极限的测定需求。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的可燃气体爆炸极限测试装置测试压力范围小，不能满足油气开采和储运过程中高压条件下的测试需求的缺陷，从而提供一种测试压力范围为常压至35MPa，能够针对高温高压条件下可燃气体与空气的混合工况确定气体含量的边界控制条件的高温高压可燃气体爆炸极限测试装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高温高压可燃气体爆炸极限测试装置，包括：

高温高压反应机构，具有允许增压后的可燃气体和空气分别注入的第一开口和第二开口，还包括用于对增压后的所述可燃气体和空气加热的加热结构以及用于点燃增压加热后的所述可燃气体和空气的点火结构；

可燃气体注入机构，包括对可燃气体进行增压的第一增压结构和用于储存增压后的可燃气体的第一贮罐，从所述第一贮罐输出的增压后的可燃气体经所述第一开口注入所述高温高压反应机构中；

空气注入机构，包括对空气进行增压的第二增压结构和用于储存增压后的空气的第二贮罐，从所述第二贮罐输出的增压后的空气经所述第二开口注入所述高温高压反应机构中。

所述的高温高压可燃气体爆炸极限测试装置，所述可燃气体注入机构还包括与所述第一增压结构连通的第一空气压缩结构，经所述第一空气压缩结构压缩后的空气驱动所述第一增压结构将可燃气体注入所述第一贮罐中，并在所述第一贮罐中形成可燃气体的高压状态。

所述的高温高压可燃气体爆炸极限测试装置，还包括与所述第一增压结构和所述第一贮罐同时连通的可燃气体储气瓶。