一种金属粉尘遇湿自燃危险性试验装置及评估方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种粉尘火灾爆炸的检测预防技术领域，尤指一种金属粉尘遇湿自燃危险性试验装置及评估方法，主要包括控制系统、监测系统、恒温水箱和工作柜，监测系统包括与控制系统电连接的氧气监测装置、氢气监测装置、湿度检测装置和液位监控装置，分别安装在工作柜内；工作柜设置为内部安装监测系统与控制系统以进行实验工作的电柜体结构，且内部还安装有承载板、试验水槽、废液槽与试验容器；控制系统主要包括PLC控制器、触控屏与温度传感器，恒温水箱通过保温管连通至试验水槽处；本发明专利技术在综合分析粉尘遇湿自燃影响因素的基础上，可通过调节控制各自变量，包括设备内温度、湿度、氧含量，逐步试验得出粉尘遇湿自燃的临界条件，以确定粉尘遇湿自燃危险特性。

A test device and evaluation method for the risk of spontaneous combustion of metal dust in wet condition

【技术实现步骤摘要】
一种金属粉尘遇湿自燃危险性试验装置及评估方法
本专利技术涉及一种粉尘火灾爆炸的检测预防
，尤指一种金属粉尘遇湿自燃危险性试验装置及评估方法。
技术介绍
在工业生产与金属加工车间中，金属零件在加工时由于金属材料性能、加工设备设计、加工工序与精度要求的影响，在加工过程中容易产生不少金属粉尘，比如在金属冶炼、切削、研磨、抛光等制造和使用过程中，均会有大量的金属粉尘产生，以及某些金属矿产的开采和粉碎加工过程中，亦会产生金属粉尘。然而，生产性金属粉尘是人类健康的天敌，不仅污染大气，而且是诱发多种疾病的主要原因，一旦遇到浓度过高、达到起燃点的状况时，还会有火灾、爆炸等严重情况发生，因此需要及时检测与处理。镁铝等金属粉尘属于危险化学品的范畴，目前对镁铝等金属粉尘物理危险特性的试验主要集中在粉尘爆炸特性参数，包括但不限于最小点火能量MIE、粉尘云最低着火温度MIT-C及粉尘层最低着火温度MIT-L等；而另一方面，镁铝等活泼金属粉尘在一定条件下遇水反应生成可燃性气体，若存在外部点火源时则会瞬间发生燃烧爆炸现象，因此采用遇水放气试验成为表征这一类物理危险特性的重要试验。但是由于铝镁等金属粉尘在一定条件下遇湿会缓慢放出气体，然后出现温度升高乃至自燃等现象，成为工业火灾爆炸事故的重要因素之一。现有表征粉尘爆炸特性的相关试验及遇水放气试验，均不能有效表征粉尘遇湿自燃危险特性，难以有效分析粉尘遇湿自燃的影响因素和临界条件，无法评价粉尘遇湿自燃危险程度。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术旨在公开一种粉尘火灾爆炸的检测预防
，尤指一种金属粉尘遇湿自燃危险性试验装置及评估方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种金属粉尘遇湿自燃危险性试验装置，其特征在于，所述的试验装置主要包括控制系统、监测系统、恒温水箱和工作柜，所述的监测系统包括与控制系统电连接的氧气监测装置、氢气监测装置、湿度检测装置和液位监控装置，分别安装在工作柜内；所述的工作柜设置为内部安装监测系统与控制系统以进行实验工作的电柜体结构，且内部还安装有承载板、试验水槽、废液槽与试验容器，其中承载板设置为工作平台，通过滑轨结构可调节式安装在工作柜内壁；试验水槽安装在承载板表面，内部设置为安装试验容器或液体的空槽结构；废液槽安装在承载板的下方；所述的控制系统主要包括PLC控制器、触控屏与温度传感器，其中PLC控制器与触控屏电控连接以通过触控屏操控信息收发，PLC控制器与温度传感器电连接以实时检测工作柜内温度；所述的恒温水箱通过保温管连通至试验水槽处。优选地，所述的氧气监测装置、氢气监测装置分别由检测探头与显示仪表连接形成通讯电路，其中检测探头设置在邻近试验容器处，以实时监测气体生成或含量并读出显示。优选地，所述的液位监控装置主要包括液位传感器与液位开关，液位传感器安装在试验水槽内以监测试验水槽的液位，液位开关连接在保温管上以根据液位开启或关闭试验水槽的补给进水。优选地，所述湿度检测装置由湿度探头、湿度显示仪表、湿度控制器与喷雾加湿阀门依次连接形成湿度检测与控制回路，其中湿度探头设置在邻近试验容器处，喷雾加湿阀门设置在工作柜内顶部。优选地，所述工作柜的承载板成型为支承板块结构，侧边上依次连接横向滑轨结构与纵向滑轨结构，形成支撑及调节试验水槽的工作平台；所述试验水槽与废液槽均设置为容置液体的立方体空槽结构，分别通过工作柜内的承载板与底面支撑；所述试验容器为储存粉尘以进行试验的耐腐蚀高温试验容器，整体设置在试验水槽内。优选地，所述的控制系统的PLC控制器与各控制电路相连接以收发、处理电路信息，所述触控屏安装在工作柜的外表面，与PLC控制器电性连接以触控式提交执行命令。优选地，所述的控制系统的温度传感器设有至少三个，分别设置在试验容器、试验水槽与工作柜体内以实时检测工作柜内各处的温度。优选地，所述的控制系统还包括电磁阀、电阻丝，其中电磁阀设置有若干个，安装在管路上并与PLC控制器电信号连接，以电信控制管路阀门的开关，电阻丝设置有2-4个，安装在工作柜内壁以加热工作柜体。优选地，所述的试验装置还包括氧含量调节系统，调节系统由空气、N2和O2供给装置组成，以调节式输出空气、N2或O2至工作柜内，同时所述氧含量自动调整系统的输出始端还安装有气体流量计以统计气体流量。一种金属粉尘遇湿自燃危险性试验装置的评估方法，其特征在于，所述的评估方法包括以下：1)采用湿度检测装置的湿度探头进行实时检测湿度，当湿度显示仪表的读数低于预设值时，打开喷雾加湿阀门，通过湿度控制器为系统加湿；从试验装置内部的加湿调节中获取湿度临界值；2)采用氧气监测装置、氢气监测装置的氧气探头、氢气探头实时监测试验装置内是否有氢气生成与氧气的含量，当氧含量低于预期值时，通过氧含量调节系统以调节氧气浓度；从试验装置内部的环境气体调节中获取氧浓度临界值；3)采用加热电阻丝的方法对工作柜进行加热以提升温度；同时在恒温水箱中加入恒温溶液，通过恒温水箱对工作柜的试验水槽进行温度调控，当液位监控装置的液位传感器检测到试验水槽的液位低于预设值时，液位开关开启以将恒温水箱的液体经保温管补给至试验水槽中；且工作柜内通过温度传感器实时检测试验水槽与试验容器的温度；从综合的温度调节中获取温度临界值。本专利技术的有益效果体现在：本专利技术在综合分析粉尘遇湿自燃影响因素的基础上，可通过调节控制各自变量，包括设备内温度、湿度、氧含量等，同时需要观察或测量粉尘堆积体积，粉尘粒度、形状、氧化程度，浸湿液液位、pH值等，并随时观察粉尘堆内部温度变化情况，逐步试验得出粉尘遇湿自燃的临界条件，确定粉尘遇湿自燃危险特性；在获得临界条件的基础上，以便于将临界条件与实际粉尘工作条件进行比较，从而评价粉尘在实际工作状态下遇湿自燃的风险等级。本专利技术采用了监测系统通过氧气监测装置、氢气监测装置、湿度检测装置实时监测工作柜内部的含氧量与湿度条件，并配合氧含量调节系统与湿度控制器进行数据调整，时刻记录数据并试验获取临界值；监测系统通过液位监控装置用以监测试验水槽中的液位，从而保证温度调节的准确性，其中的温度调节既可通过电阻丝加热调节，亦可采用恒温水箱对试验水槽进行温度调控，时刻记录数据并试验获取临界值；本专利技术采用的工作柜提供安全的电路设计、以及稳定的结构设计以使试验样品在试验容器中参与试验后，可获取精确度高的实验结果；所采用的控制系统为整体的程序运行提供智能操控的基础，从而使得试验装置在整体功能运行时，响应快速、试验效果优良，获取精确的临界值，与实际粉尘工作条件进行比较后以精确地评价风险等级。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意简图。附图标注说明：1-触控屏，2-PLC控制器，3-恒温水箱，4-液位监控装置，5-保温管，6-阀门，7-湿度控制器，8-泄压阀，9-温度传感器，10-风扇，11-流量计，12-PH计，13-电阻丝，14-电磁阀，15-湿度探头，16-湿度显示仪表，17-氢气显示仪表，18-氢气探头，19-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属粉尘遇湿自燃危险性试验装置，其特征在于，所述的试验装置主要包括控制系统、监测系统、恒温水箱和工作柜，/n所述的监测系统包括与控制系统电连接的氧气监测装置、氢气监测装置、湿度检测装置和液位监控装置，分别安装在工作柜内；/n所述的工作柜设置为内部安装监测系统与控制系统以进行实验工作的电柜体结构，且内部还安装有承载板、试验水槽、废液槽与试验容器，其中承载板设置为工作平台，通过滑轨结构可调节式安装在工作柜内壁；试验水槽安装在承载板表面，内部设置为安装试验容器或液体的空槽结构；废液槽安装在承载板的下方；/n所述的控制系统主要包括PLC控制器、触控屏与温度传感器，其中PLC控制器与触控屏电控连接以通过触控屏操控信息收发，PLC控制器与温度传感器电连接以实时检测工作柜内温度；/n所述的恒温水箱通过保温管连通至试验水槽处。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属粉尘遇湿自燃危险性试验装置，其特征在于，所述的试验装置主要包括控制系统、监测系统、恒温水箱和工作柜，
所述的监测系统包括与控制系统电连接的氧气监测装置、氢气监测装置、湿度检测装置和液位监控装置，分别安装在工作柜内；
所述的工作柜设置为内部安装监测系统与控制系统以进行实验工作的电柜体结构，且内部还安装有承载板、试验水槽、废液槽与试验容器，其中承载板设置为工作平台，通过滑轨结构可调节式安装在工作柜内壁；试验水槽安装在承载板表面，内部设置为安装试验容器或液体的空槽结构；废液槽安装在承载板的下方；
所述的控制系统主要包括PLC控制器、触控屏与温度传感器，其中PLC控制器与触控屏电控连接以通过触控屏操控信息收发，PLC控制器与温度传感器电连接以实时检测工作柜内温度；
所述的恒温水箱通过保温管连通至试验水槽处。


2.根据权利要求1所述的一种金属粉尘遇湿自燃危险性试验装置，其特征在于，所述的氧气监测装置、氢气监测装置分别由检测探头与显示仪表连接形成通讯电路，其中检测探头设置在邻近试验容器处，以实时监测气体生成或含量并读出显示。


3.根据权利要求1所述的一种金属粉尘遇湿自燃危险性试验装置，其特征在于，所述的液位监控装置主要包括液位传感器与液位开关，液位传感器安装在试验水槽内以监测试验水槽的液位，液位开关连接在保温管上以根据液位开启或关闭试验水槽的补给进水。


4.根据权利要求1所述的一种金属粉尘遇湿自燃危险性试验装置，其特征在于，所述湿度检测装置由湿度探头、湿度显示仪表、湿度控制器与喷雾加湿阀门依次连接形成湿度检测与控制回路，其中湿度探头设置在邻近试验容器处，喷雾加湿阀门设置在工作柜内顶部。


5.根据权利要求1所述的一种金属粉尘遇湿自燃危险性试验装置，其特征在于，所述工作柜的承载板成型为支承板块结构，侧边上依次连接横向滑轨结构与纵向滑轨结构，形成支撑及调节试验水槽的工作平台；所述试验水槽与废液槽均设置为容置液体的立方体空槽结构，分别通过工作柜内的承载板与底面支撑；所述试验容器为储存粉尘以进行试验的耐腐蚀高温试验容器，整体设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁峻，叶亚明，欧阳刚，刘柏清，蒋漳河，刘韦光，
申请(专利权)人：广州特种机电设备检测研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44