专利名称:一种用于检测消防压力钢瓶防爆报警功能的方法
技术领域:
本发明属于消防技术领域,特别是涉及一种用于检测消防压力钢瓶防爆报警功能
的方法。
背景技术:
中国发明专利申请第200710150126. 7中公开了一种消防压力钢瓶。图1为这种 已有技术的消防压力钢瓶结构示意图。如图l所示,这种已有技术的消防压力钢瓶主要由 钢瓶2、安装在钢瓶2的上端开口处,用于密封住储存在钢瓶2内部的灭火剂或驱动气体的 容器阀3、相隔间距以螺旋方式缠绕在钢瓶2外壁上的低塑性(低延伸率)导电丝4及与 低塑性导电丝4的测量端相连,用于监测低塑性导电丝4断路信息及发出报警信号的报警 盒6构成。当钢瓶2的某一处壁面因灭火剂的腐蚀而局部发生塑性变形并向外突出时,由 于低塑性导电丝4的塑性变形率小于钢瓶2的塑性变形率,因此低塑性导电丝4将在钢瓶 2爆炸前提前出现断路,这时,与低塑性导电丝4相连的报警盒6就会根据监测到的断路信 息立即进行报警。 一般来说,低塑性导电丝4的断裂延伸率越低,防爆报警的时间越早,越 有利于在消防压力钢瓶爆炸前采取措施。 当对上述消防压力钢瓶进行型式检验时,需要对其防爆报警功能进行检测。通常 的检测方法是按照一定的充压速率向消防压力钢瓶内充气或充水,待其内部的压力超过钢 瓶2的正常工作压力并达到一定值时,低塑性导电丝4先断开,同时报警盒6发出报警信 号,检验人员记录下导电丝4断开报警的时刻或压力;继续升压,直至钢瓶2发生爆炸,检验 人员再记录下钢瓶2爆炸的时刻或压力,目前通常用钢瓶2爆炸时刻与导电丝4断开报警 时刻之间的时间差或压力差(简称爆炸报警时间差或压力差)来衡量导电丝4的防爆报警 灵敏度。 但是,上述钢瓶防爆报警功能检测方法存在有如下问题消防压力钢瓶防爆报警 功能的检测是在钢瓶2内压力逐步升高至超过其正常工作压力直至发生爆炸的试验条件 下进行的,而实际上钢瓶2发生爆炸的情况通常是其内部压力不升高(在一定的压力范围 内基本保持不变或变化很小),但由于瓶体表面出现缺陷,从而导致钢瓶2出现爆炸。很显 然,钢瓶2试验过程中出现的爆炸与实际使用过程中产生的爆炸条件不同,所以即使钢瓶2 在试验条件下检测的防爆报警功能正常,也并不能保证瓶体出现缺陷后恒压条件下的防爆 报警功能也正常。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种能够使检测结果更贴近实际使用 情况的用于检测消防压力钢瓶防爆报警功能的方法。 为了达到上述目的,本发明提供的用于检测消防压力钢瓶防爆报警功能的方法中 所使用的消防压力钢瓶主要由钢瓶、安装在钢瓶的上端开口处,用于密封住储存在钢瓶内 部的灭火剂或驱动气体的容器阀、相隔间距以螺旋方式缠绕在钢瓶外壁上的低塑性导电丝及与低塑性导电丝的测量端相连,用于监测低塑性导电丝断路信息及发出报警信号的报警 盒构成;所述的用于检测消防压力钢瓶防爆报警功能的方法包括按顺序进行的下列步骤
1)在不带低塑性导电丝及报警盒的普通钢瓶壁面上形成一个裂纹,以制成一个带 有缺陷的试验钢瓶; 2)之后采用与已有技术完全相同的工艺和方法将低塑性导电丝缠绕在试验钢瓶 的外壁上,并连接好报警盒; 3)在保证试验钢瓶的爆炸压力低于钢瓶的正常工作压力范围前提下,按照规定的 充压速率向试验钢瓶的内部冲气或充水,待低塑性导电丝断开及报警盒发出报警信号时, 记录下低塑性导电丝断开报警的时刻或压力; 4)继续升压,直至试验钢瓶从裂纹处爆炸开,再记录下试验钢瓶爆炸的时刻或压 力,根据试验钢瓶爆炸时刻与低塑性导电丝断开报警时刻之间的时间差或压力差即可确定 出带有缺陷的消防压力钢瓶的防爆报警灵敏度。 所述的裂纹为直线形或弧形,形成在钢瓶的内圆周面或外圆周面上。 所述的裂纹在钢瓶的壁面上沿钢瓶的轴向形成或呈螺旋状形成。 所述的裂纹的长度或弧长为钢瓶直径的0. 1 5倍,深度为钢瓶壁厚的0. 2 0. 5倍。 本发明提供的用于检测消防压力钢瓶防爆报警功能的方法是首先利用在普通钢 瓶上人为形成裂纹的方法而制成试验钢瓶,以此来模拟实际使用过程中普通钢瓶上产生的 缺陷,然后在保证试验钢瓶的爆炸压力低于钢瓶正常工作压力范围前提下对试验钢瓶进行 充压,经过上述处理而得出的防爆报警灵敏度会更加贴近于实际使用情况,这样就可以根 据普通钢瓶在试验条件下检测的防爆报警功能和瓶体出现缺陷后恒压条件下检测的防爆 报警功能的结果来综合评价消防压力钢瓶的防爆报警功能,所以能够确保消防压力钢瓶的 安全。
图1为一种已有技术的消防压力钢瓶结构示意图。 图2为本发明提供的用于检测消防压力钢瓶防爆报警功能的方法中所使用的消 防压力钢瓶一实施例结构示意图。 图3为本发明提供的用于检测消防压力钢瓶防爆报警功能的方法中所使用的消 防压力钢瓶另一实施例结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图及具体实施例对本发明提供的用于检测消防压力钢瓶防爆报警功 能的方法进行详细说明。与已有技术相同的部件采用相同的附图标号,并省略对其进行的 说明。 如图2-图3所示,本发明提供的用于检测消防压力钢瓶防爆报警功能的方法中所 检测的产品——消防压力钢瓶的结构与已有技术相同,所述的方法包括按顺序进行的下列 步骤 1)在不带低塑性导电丝4及报警盒6的普通钢瓶2壁面上形成一个裂纹7,以制成一个带有缺陷的试验钢瓶5 ; 2)之后采用与已有技术完全相同的工艺和方法将低塑性导电丝4缠绕在试验钢 瓶5的外壁上,并连接好报警盒6 ; 3)在保证试验钢瓶5的爆炸压力低于钢瓶2的正常工作压力范围前提下,按照规 定的充压速率向试验钢瓶5的内部冲气或充水,待低塑性导电丝4断开及报警盒6发出报 警信号时,记录下低塑性导电丝4断开报警的时刻或压力; 4)继续升压,直至试验钢瓶5从裂纹7处爆炸开,再记录下试验钢瓶5爆炸的时刻 或压力,根据试验钢瓶5爆炸时刻与低塑性导电丝4断开报警时刻之间的时间差或压力差 即可确定出带有缺陷的消防压力钢瓶的防爆报警灵敏度。 所述的裂纹7为直线形或弧形,形成在钢瓶2的内圆周面或外圆周面上。另外,如
图2所示,裂纹7可在钢瓶2的壁面上沿钢瓶2的轴向形成,或如图3所示在钢瓶2的壁面
上呈螺旋状形成,优选沿轴向形成,这是因为本发明申请人在对使用多年后的旧钢瓶2分
解检查研究时发现,钢瓶2的裂纹缺陷大多沿轴向形成。此外,裂纹7的深度可以是恒定的,
也可以沿其长度方向不断变化,例如,在其长度方向的中间部位最深,两端逐渐变浅。 在钢瓶2的外圆周面上形成裂纹7通常可采用下列方法 l)利用电火花线切割; 2)利用激光光束切割; 3)利用金刚砂切割片切割; 4)利用强酸局部腐蚀。 制作内圆周面上形成有裂纹7的试验钢瓶5可采用下列方法 1)在用于制作钢瓶的钢管内圆周面上先加工好裂纹7,然后用无缝钢瓶的滚压工
艺加工成试验钢瓶5 ; 2)在用于制作钢瓶的钢管内圆周面上先加工好裂纹7,然后再将两端封头焊接在 钢管的上下端即可加工成试验钢瓶5。 所述的裂纹7的长度或弧长为钢瓶2直径的0. 1 5倍,深度为钢瓶2壁厚的 0. 2 0. 5倍。裂纹7的长度和深度将会影响钢瓶2的爆炸压力,选值的前提条件是应保证 试验钢瓶5的爆炸压力处于钢瓶2的正常工作压力范围内,例如IG541气体灭火系统的钢 瓶内压力在15Mpa左右,二氧化碳气体灭火系统的气瓶内压力在3 12MPa范围内,而且上 述压力范围还会因环境温度的不同而有所变化。也可以通过选择不同的裂纹长度、裂纹深 度的办法进行系列试验,以此来检验钢瓶2在各种裂纹状况下的防爆报警功能。
另外,钢瓶2因应力腐蚀而产生实际裂纹的宽度很小,无法精确测量,从模拟实际 钢瓶2爆炸的效果看,裂纹7的宽度越小越接近实际情况。但是试验表明,当裂纹7的宽度 小于lmm后,再改变宽度对防爆报警功能的影响不大,所以一般选择宽度在0. 5mm左右。
为了进一步使形成的裂纹7宽度更接近实际裂纹的宽度,还可以采取如下方法 在裂纹7中塞入深度及长度与裂纹7尺寸相当的金属片,并将金属片与裂纹7的一个侧面 粘结或焊接在一起,以达到縮小裂纹宽度的目的。 不管采用何种办法,应设法使试验钢瓶5上裂纹7部位的材料物理性能与其它部 位相同,例如应对机械加工形成的裂纹7进行回火等热处理。试验钢瓶5上圆柱体段的直 径、材质、厚度、热处理工艺应与钢瓶2完全相同,长度可以相同,也可以适当縮短,但不能太短,以不影响设置在其上的低塑性导电丝4的防爆报警功能为前提。另外,采用焊接工艺 时,焊接强度应保证试验钢瓶5在升压爆炸之前焊接部位不开裂。 本发明的目的是检验防爆报警装置在钢瓶2上的报警功能,而完成报警功能的核 心是线型变形量传感器,即低塑性导电丝4,因此,试验钢瓶2上低塑性导电丝4的选取、在 试验钢瓶5上的安装方法和工艺都要与在钢瓶2上的完全相同。当然,也可以适当变化,但 要确保该变化不会对防爆报警功能带来任何不利影响。另外,还可以选用其它形式的线型 变形量传感器来替代低塑性导电丝4。此外,报警盒6最好选用与钢瓶2上使用的一样,当 然,也可以适当变化,但这种变化也应保证不会对防爆报警功能带来任何不利影响。
步骤3)中的充压速率不能太快,否则试验钢瓶5防爆报警的时刻及压力与其爆炸 的时刻及压力非常接近,这样不利于确定两者之间的差值。所选用的充压速率所带来的裂 纹7扩展速度应尽量与应力腐蚀而产生的裂纹扩展速率相靠近,但也不能过小,以免试验 时间过长。可以采用匀速连续升压的办法,也可以采用升压_停_升压_停……的断续升 压办法。根据经验,充压速率通常在0. 01 0. 1Mpa/min的范围内选取。
另外,可将本发明提供的检测方法中步骤1)与步骤2)的先后顺序根据情况进行 互换。 以上结合附图和实施方案对本发明进行了说明,但应能理解,本领域技术人员可 在不偏离本发明的实质精神和范围的情况下对本发明进行变化或改进。
权利要求
一种用于检测消防压力钢瓶防爆报警功能的方法,所述的消防压力钢瓶主要由钢瓶(2)、安装在钢瓶(2)的上端开口处,用于密封住储存在钢瓶(2)内部的灭火剂或驱动气体的容器阀(3)、相隔间距以螺旋方式缠绕在钢瓶(2)外壁上的低塑性导电丝(4)及与低塑性导电丝(4)的测量端相连,用于监测低塑性导电丝(4)断路信息及发出报警信号的报警盒(6)构成;其特征在于所述的用于检测消防压力钢瓶防爆报警功能的方法包括按顺序进行的下列步骤1)在不带低塑性导电丝(4)及报警盒(6)的普通钢瓶(2)壁面上形成一个裂纹(7),以制成一个带有缺陷的试验钢瓶(5);2)之后采用与已有技术完全相同的工艺和方法将低塑性导电丝(4)缠绕在试验钢瓶(5)的外壁上,并连接好报警盒(6);3)在保证试验钢瓶(5)的爆炸压力低于钢瓶(2)的正常工作压力范围前提下,按照规定的充压速率向试验钢瓶(5)的内部冲气或充水,待低塑性导电丝(4)断开及报警盒(6)发出报警信号时,记录下低塑性导电丝(4)断开报警的时刻或压力;4)继续升压,直至试验钢瓶(5)从裂纹(7)处爆炸开,再记录下试验钢瓶(5)爆炸的时刻或压力,根据试验钢瓶(5)爆炸时刻与低塑性导电丝(4)断开报警时刻之间的时间差或压力差即可确定出带有缺陷的消防压力钢瓶的防爆报警灵敏度。
2. 根据权利要求1所述的用于检测消防压力钢瓶防爆报警功能的方法,其特征在于 所述的裂纹(7)为直线形或弧形,形成在钢瓶(2)的内圆周面或外圆周面上。
3. 根据权利要求1所述的用于检测消防压力钢瓶防爆报警功能的方法,其特征在于 所述的裂纹(7)在钢瓶(2)的壁面上沿钢瓶(2)的轴向形成或呈螺旋状形成。
4. 根据权利要求1所述的用于检测消防压力钢瓶防爆报警功能的方法,其特征在于 所述的裂纹(7)的长度或弧长为钢瓶(2)直径的O. 1 5倍,深度为钢瓶(2)壁厚的0.2 0.5倍。
全文摘要
本发明公开了一种用于检测消防压力钢瓶防爆报警功能的方法。该方法是首先利用在普通钢瓶上人为形成裂纹的方法而制成试验钢瓶,以此来模拟实际使用过程中普通钢瓶上产生的缺陷,然后在保证试验钢瓶的爆炸压力低于钢瓶正常工作压力范围前提下对试验钢瓶进行充压,经过上述处理而得出的防爆报警灵敏度会更加贴近于实际使用情况,这样就可以根据普通钢瓶在试验条件下检测的防爆报警功能和瓶体出现缺陷后恒压条件下检测的防爆报警功能的结果来综合评价消防压力钢瓶的防爆报警功能,所以能够确保消防压力钢瓶的安全。
文档编号A62C37/50GK101716407SQ200910245130
公开日2010年6月2日 申请日期2009年12月28日 优先权日2009年12月28日
发明者侯珏 申请人:侯珏