專利名稱：可燃爆物料、氣體的管道輸送隔火隔爆閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于可燃爆物料、氣體輸送管道上的隔火隔爆安全裝置。
為實現工業連續化生產，可燃爆物料、氣體輸送，采用皮帶輸送配合紫外線控制的雨淋安全措施。美國生產發藥的工藝和瑞典生產黑火藥的工藝中均采用此法。但皮帶機械輸送、設備復雜，要建長距離過廊、內部空氣要經過處理，因雨淋的需要，必須建造專用水塔與水管網，投資巨大、施工復雜，同時存在維護難和控制儀器誤動作的可能性。也有資料介紹美國彈藥廠利用皮帶振動的輸送方式解決工房間連續生產。設想采用雙管道脈沖氣力輸送的雙安全門方式，認為該方式效率高，自動化程度高，成本低，比皮帶輸送優越，可技術問題尚未解決，不能采用。根據美國專利3，780，753介紹小管輸送TNT或類似爆炸物系用自身帶雷管等起爆物的阻止器安裝于風力輸送管道上，待事故發生后，通過爆炸風管上的導線而發出信號，用電子儀器使阻止器爆炸切斷風管，達到隔火隔爆的目的。但無內容介紹φ100mm以上大風管輸送具有燃燒爆炸特性的無煙藥等的隔火隔爆方法。風力管道輸送可燃爆物料、氣體，投資少，施工安裝方便，效率高，但如果不能很好解決傳火傳爆的問題，該方式難以得到推廣。在風送管道上安裝一節1mm厚的鋁管作輸送管供泄爆用;或在管道上設計彎頭泄爆孔。由于泄爆面太小，瞬間生成廢氣量太大，加之前后管道仍然相通，后面管內藥量多見火產生二次火源等因素，同樣存在傳火傳爆的危害。同時鋁管限制了許多硬質物料輸送和受到壓力限制。
本發明所述的隔火隔爆閥則能安裝在可燃爆物料、氣體輸送管道上達到本質安全的隔火隔爆目的。它是由活塞、套筒、活塞固定機構和誘導泄爆旁路組成。活塞、套筒結構、滑鉤型等固定機構、各部件連接情況分別由附圖2，附圖3(附圖2中A向的視圖)，附
圖1示意出。圖1中[4][5]的封頭泄爆面是為了減小管道隔斷后對火源方向的反射能量，因隔斷動作于泄爆動作之前產生，所以根據某些情況可只設計隔斷動作而不設計泄爆面或合理設計泄爆材料。根據輸送物料可選擇潤滑劑品種，可選擇合理密封圈，安裝于圖2[4]導向堵風蓋外端面中央滑軸上于日常生產中，以防管內壓力向外泄漏，起到密封作用。
活塞是平行置放在套筒內，活塞的后部有一孔，此孔平時與風道同一中心而連通，以完成風送任務。活塞前部為空心體，活塞重5-7kg，活塞外徑與套筒內徑總間隙約0.15mm以內，石墨等潤滑。組裝時，活塞通過套筒和后蓋中央滑軸孔以保持水平，并要求向前、向后和左右旋轉，運動靈活自如。活塞在風送時，靠固定機構中件號2、件號5、彈簧三者產生的水平固定力頂住活塞滑軸一端而固定。固定機構主要是由緊緊接觸的45°角度兩切面組成，即水平滑鉤短桿和垂直滑鉤長桿配合彈簧而成，平時件號2能在件號1上旋轉(相同中心的兩孔用一顆螺栓松動連接，必須時中間用橡皮減振);同理，件號5能在件號6上旋轉。件號1、件號6均與套筒連為剛性體。當彈簧一端固定在件號2滑鉤上，另一端通過調整所需拉伸長度固定于件號1上時，件號5就頂住活塞，滑軸在任何情況下不能動搖。有時也可以用一根鋁絲等，一頭固定在滑軸上，另一頭固定在后蓋上的方法，使滑軸不能動搖。
誘導泄爆旁路結構。在兩個90°彎頭頂部設計三個垂直泄爆封頭(φ165、長320mm)和兩個向前傾斜45°左右的封頭(φ165、長120mm)。彎頭材料為6mm厚的鑄鋁彎頭，內部加工光潔，封頭可采用泄爆薄料(因它與藥粒相撞機會少)。所以該結構極有利于誘導泄爆。在套筒的前端有一個φ165mm泄爆孔，該泄爆鋁皮用法蘭固定。封頭均采用咬口形式連接而成。
上述各部件的組合方法。先將活塞平行放在套筒內，活塞孔能否對中風管，可通過垂直泄爆封頭處暫未連接的管孔用手檢查。至于套筒、后蓋、固定機構、旁路，均用螺栓組合。
一般輸送風機在壓力1100mm水柱以上，管內風速18-25M/S，藥量15kg/分進行輸送時，活塞前端所受推力測定為3.5kg左右，而彈簧滑鉤的活塞水平固定力選用其4倍以上，即14kg以上。所以活塞必然能緊緊固定在套筒上。這是活塞平時的靜止狀態，一旦前面管內產生燃燒或爆燃時，依靠壓力波迅速而不易轉向的特性，壓力首先作用于活塞前端面，從而活塞滑動，彈簧拉伸，垂直滑鉤長桿旋轉落地，壓力波被引入套筒內部。由于沖擊力比活塞固定力大若干倍，故活塞呈加速運動。活塞孔徑φ165mm即為運動行程。管路隔斷后，火團才到達旁路進行泄爆。當然這些動作都是在那一瞬間完成的。由于壓力波的固有特性和裝置的合理結構，所以隔斷動作必然超前于火焰波到達。通過具有生產規模，與生產條件完全相同情況下的反復試驗，發現活塞孔中均存完好藥粒這一事實，可以證明這一觀點的正確性。
通過管內強、弱火燃燒的壓力測定與試驗，發射藥2/1樟、4/7石、5/7石所產生的管內膨脹推力都遠遠大于14kg。2/1樟在21米長管內燃燒時，壓力上升很快，末端壓力有時達到9.25kg/cm2。這壓力在管內，相當2噸的推力，所以滑鉤極易脫落。當管內呈弱火燃燒時，即火焰速度比較慢，火焰有時不能到達隔火隔爆閥處，但通過計算，只依靠空氣在管內定向傳播的膨脹力，都遠遠大于14kg。這種情況，在試驗中多次出現(尤其5/7石)，但后面的活塞仍然達到了隔斷管路的目的。它有一個好處，可以防止后患。
活塞隔斷加速度與其受力成比例，故管內燃燒力越大，其隔斷動作越迅速。對于2/1樟，或類似燃燒分解速度的燃爆物，管道越長，物料越多，沖擊力越大，隔斷越迅速;對于4/7石、5/7石或類似弱火燃燒燃爆物，通過試驗，是完全可以達到隔火目的。
活塞材料可以選用多種鋁合金(如ZL111，ZL201等)或輕金屬，抗拉強度δb≥30kg/mm2，硬度HB≥70，表面光潔度 6以上。套筒材料可以選用抗拉強度δb≥40kg/mm2，硬度HB≥80的金屬或合金，如ZHA166-6-3-2，ZHMn55-3-1不銹鋼等，其內徑與活塞外徑相差約0.15mm，內表面光潔度 6以上。
發射藥2/1樟、4/7石、5/7石或同類燃燒力的燃爆物，均可使用彈簧滑鉤等結構固定活塞。滑鉤材料可以選用不銹鋼或黃銅，搭接面45°，搭接面光潔度 5，彈簧(拉簧)可選用d1.5(D10，P29.3kg)等。
使用本發明的隔火隔爆閥，彈簧滑鉤等固定機構的水平固定力，選為物料正常輸送狀態下活塞水平受力的4倍左右。
該裝置安裝于管道中，其前面燃燒力越大，隔斷越迅速，故前面要求盡可能保持直管段，以減少能量釋放。對于4/7石、5/7石這類受熱分解慢的燃爆物，該裝置與下料斗之間盡可能減少彎頭，并盡可能設計平緩角度的彎頭。
該裝置安裝于兩工房之間時，設計混凝土建筑防護，或砌堅石建筑，其頂部為普通小青瓦等遮雨，可作泄爆用，門為3mm以上鋼板制造，方向不朝人行道。
本發明所述的隔火隔爆閥安裝于可燃爆物料、氣體輸送管道上，解決了傳火傳爆問題。使比皮帶機械輸送配合雨淋安裝措施的送料方式更為先進的管道風送方式得以推廣應用。此方式效率高，自動化程度高，投資少，施工方便。隔火隔爆閥安全裝置本身性能良好，結構簡單，動作靈敏可靠，制造容易，無需儀器控制，不存在儀器維護與失靈問題。
下面給出二實施例
實施例一安裝在φ165大口徑風力輸送管道上的隔火隔爆閥，活塞材料用鋁合金ZL111，表面光潔度 6以上，套筒材料選用ZHA166-6-3-2不銹鋼，表面光潔度 6，其內徑與活塞外徑相差約0.15mm;彈簧滑鉤固定機構的滑鉤材料選用不銹鋼，搭接面45°，搭接面光潔度 5，彈簧選用d1.5(D10，P29.3kg);誘導泄爆旁路在兩個90°彎頭頂部設計的三個垂直泄爆封頭口徑為φ165，長320mm，兩個向前傾斜60°的封頭口徑為φ165，長為120mm，封頭材料為0.5-0.6mm厚的鋁皮，彎頭材料為6mm厚的鑄鋁，內部加工光潔。活塞平行停放在套筒內，注意活塞孔對中風管，其余部件套筒、后蓋、固定機構、旁路均用螺栓固定在主風管上。
輸送2/1樟發射藥。氣溫15℃，t濕＝13℃，下料斗存30kg藥粒，風速11.8M/S，送藥量12.7kg/分左右。點火后，隔火隔爆閥達到隔火隔爆目的，同時泄爆面被沖開。
實施例二隔火隔爆閥的制造和與風管的連接同例一。
輸送2/1樟發射藥。氣溫12℃，t濕＝10.5℃，下料斗倒料30kg，風速17.9m/s，送藥量14kg/分。點火后，由于噴嘴(噴射泵)的反風原因，進入風管內的火焰很小，所以管內火勢較小，呈弱火燃燒。火焰只從下料斗燃燒到9.45M遠風管處就自動熄滅。但活塞仍將管路進行了隔斷。閥前離閥還有14.38M長的風管內藥粒未燃燒。
說明書附圖中各附圖名稱及各號碼代表的部件如下圖1隔火隔爆閥部件連接示意圖，其中1.套筒2、活塞3.誘導泄爆旁路4.兩個60°斜封頭5.三個垂直封頭6.定位滑軸及固定機構位置7、8.風、物料圖2活塞、套筒結構圖，其中1.頂部泄爆孔膜2.活塞3.固定機構位置4.導向堵風蓋5.活塞孔6.端面7、8.誘導泄爆旁路安裝位置9.風、物料(壓力波)10.風、物料圖3(A向視圖)滑鉤型活塞固定機構，其中1.固定桿2.水平滑鉤轉動短桿3.鋼絲4.拉簧5.垂直滑鉤轉動長桿6.固定卡7.滑軸
權利要求
1.一種用于可燃爆物料、氣體輸送管道上的隔火隔爆安全閥，其特征在于它為活塞式，由帶孔活塞、套筒、活塞固定機構、固體潤滑劑和誘導泄爆旁路所組成。
2.根據權利要求1所述的隔火隔爆閥，其特征在于活塞為空心園柱體，中部有與風道相吻合的孔道。
3.根據權利要求1或2所述的隔火隔爆閥，其特征在于套筒有風送物料的通道，一端有導向堵風蓋，套筒內能置放帶孔活塞。
4.根據權利要求1、2或3所述的隔火隔爆閥，其特征在于帶孔活塞一端裝有彈簧滑鉤等組成的固定機構。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的隔火隔爆閥，其特征在于誘導泄爆旁路由頂部有一定泄爆面;其特征在于誘導泄爆旁路由頂部有一定泄爆面積的彎管組成。
全文摘要
本發明為一種用于可燃爆物料、氣體輸送管道上的隔火隔爆閥安全裝置。該閥解決了風送輸送管道上的傳火傳爆問題，使這一效率高、自動化程度高、投資少、施工方便的先進連續送料方式得以推廣。該裝置為活塞式，由活塞，套筒、活塞固定機構、固體潤滑劑和誘導泄爆旁路所組成。其結構簡單，制造容易，動作靈敏可靠，無需儀器控制，不存在儀器維護與失靈問題，是一種本質安全裝置。
文檔編號A62C4/00GK1078029SQ92102770
公開日1993年11月3日 申請日期1992年4月22日 優先權日1992年4月22日
發明者江支銘, 黃明月 申請人:國營瀘州化工廠