抑爆管道及其安全系统的制作方法

本发明涉及气体输送，具体而言，涉及一种抑爆管道及其安全系统。

背景技术：

1、在绿氢制取方面，目前主流技术主要采用可再生能源所发电力接入隔膜电解池(包括碱性电解池、质子交换膜电解池、固体氧化物电解池等)电解水制取氢气，氢氧经由电解池两侧不同端口进入bop系统，通过气液分离及气体纯化，得到高纯度氢气和氧气。由于电解池内部存在隔膜或陶瓷，同时bop系统具有气液分离纯化功能，从气体产生开始，绝大部分氢氧便被分隔开，即便氧侧混入氢气，氢气含量也一直控制在3％以下，不存在爆炸风险。然而，在测试平台对电解槽进行测试时，由于缺少bop系统，一些测试平台可能无法将氢中氧或氧中氢控制在安全范围之类，导致氢氧混排出现安全隐患，因此需要对氢氧混输管道及控制系统进行优化升级，以此规避爆炸风险。

2、经专利检索，与本技术方案接近的专利有：1)2013年申请公布号为cn103454308a的专利申请文件，公布了一种可燃气与空气预混气体爆炸过程中火焰传播及抑制的实验装置，该专利申请在上游管道与下游管道连接处安装细水雾喷头或金属网阻火装置，以研究细水雾对火焰传播及压力上升特性的影响和抑制作用，或研究不同材料、不同结构的金属网对火焰的抑制作用。2)2023年申请公布号为cn116637318a的专利申请文件，公布了一种管道抑爆装置及抑爆方法，该专利申请在运输管道外部安装抑爆单元，抑爆单元包括罩壳、气泵和抑爆器，罩壳围绕运输管道布置，罩壳和运输管道之间留有间隙，抑爆器安装在罩壳上，抑爆器喷头位于间隙中，气泵输入端和运输管道连接，输出端和储罐连通，当压力检测仪检测到运输管道泄露，气泵迅速将运输管道内的气体抽入到储罐中，抑爆器喷出液态二氧化碳，对运输管道泄漏点外部火焰进行扑灭，同时在运输管道内壁面包覆有金属网，可以防止外部火焰进入管道内部。

3、申请公布号为cn103454308a的现有技术采用细水雾或金属网阻火装置对管道内部火焰进行扑灭，由于该技术提供的装置为实验设备，其应用场景较少、实用性较差；申请公布号为cn116637318a的现有技术采用液态二氧化碳与金属网组合对管道外部火焰进行扑灭，并阻止火焰进入管道内部进行燃烧，然而该技术提供的抑爆单元为固定安装，管道泄露点位置却具有不可预知性，无法有效扑灭随机出现的泄露点火焰，其实用性极差，若是沿着管道全线铺设抑爆单元，成本必然过高。除此之外，两项现有技术装置结构复杂，安装费工费时，无法适应绿氢快速发展趋势。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的阻火器或抑爆单元应用场景少、实用性差、结构复杂、成本过高，同时存在无法快速适应绿氢发展趋势的问题，本发明提供了一种抑爆管道及其安全系统，以解决上述技术问题。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、第一方面，本发明提供一种抑爆管道，抑爆管道包括端部抑爆短节、中间抑爆短节和挡火片；

4、预订数量的中间抑爆短节连接在两个端部抑爆短节的中间，形成主体管道，挡火片安装在主体管道的内部，主体管道的侧壁内开设有空隙，两个端部抑爆短节的侧壁上均开设有冷却口，冷却口与空隙连通，形成冷却通道。

5、在可选的实施方式中，端部抑爆短节和中间抑爆短节均包括内管道和外管道，外管道与内管道同轴套叠设置，外管道与内管道之间形成空隙，主体管道的两端为空隙的封闭端。

6、在可选的实施方式中，抑爆管道还包括支撑杆，支撑杆支撑在空隙内。

7、在可选的实施方式中，抑爆管道还包括保温材料，保温材料涂覆在主体管道的外周面上。

8、在可选的实施方式中，相邻两个外管道的相邻端的外周面上均设置有法兰，相邻两个外管道通过法兰连接。

9、在可选的实施方式中，相邻两个内管道的相邻端的内侧面上均开设有环形缺口，相邻两个内管道的环形缺口拼接形成环形凹槽，挡火片嵌入在环形凹槽内。

10、在可选的实施方式中，抑爆管道还包括压力传感器和信号线，压力传感器嵌入在内管道的侧壁内，信号线的一端连接压力传感器，信号线的另一端通过封闭端、并从外管道的侧壁伸出。

11、在可选的实施方式中，挡火片的数量和目数根据混输气体的实际情况确定，以抑制爆炸火焰传播；挡火片包括橡胶环和不锈钢圆网，不锈钢圆网连接在橡胶环的内部，橡胶环嵌入在环形凹槽内。

12、第二方面，本发明提供一种抑爆管道安全系统，抑爆管道安全系统包括监控系统、冷源供应系统和前述实施方式的抑爆管道，监控系统用于监测主体管道内的压力，冷源供应系统与冷却通道连通，冷源供应系统用于向冷却通道内循环通入冷却介质。

13、在可选的实施方式中，监控系统包括相互连接的主机和显示器，主机中安装有压力检测分析软件，当压力检测分析软件监测分析到内管道中的压力达到阈值时，主机发出报警声，或者主机发出无线控制信号，自动关闭抑爆管道的输气阀门。

14、本发明实施例提供的抑爆管道及其安全系统的有益效果包括：

15、1.端部抑爆短节和中间抑爆短节均为同心双管结构，为冷却介质提供冷却通道，对抑爆管道中的高温气体进行降温处理，避免爆炸；

16、2.挡火片安装在主体管道的内部，可以根据混输气体的性质、氧气占比、阻火需求等实际情况进行任意调整，最大程度抑制爆炸火焰传播；

17、3.根据实际所需抑爆管道长度，通过增加或减少中间抑爆短节的个数，对管道长度实现自由调整。

技术特征：

1.一种抑爆管道，其特征在于，所述抑爆管道包括端部抑爆短节、中间抑爆短节和挡火片(12)；

2.根据权利要求1所述的抑爆管道，其特征在于，所述端部抑爆短节和所述中间抑爆短节均包括内管道(1)和外管道(2)，所述外管道(2)与所述内管道(1)同轴套叠设置，所述外管道(2)与所述内管道(1)之间形成所述空隙(3)，所述主体管道的两端为所述空隙(3)的封闭端(11)。

3.根据权利要求1所述的抑爆管道，其特征在于，所述抑爆管道还包括支撑杆(4)，所述支撑杆(4)支撑在所述空隙(3)内。

4.根据权利要求1所述的抑爆管道，其特征在于，所述抑爆管道还包括保温材料(5)，所述保温材料(5)涂覆在所述主体管道的外周面上。

5.根据权利要求2所述的抑爆管道，其特征在于，相邻两个所述外管道(2)的相邻端的外周面上均设置有法兰(6)，相邻两个所述外管道(2)通过所述法兰(6)连接。

6.根据权利要求2所述的抑爆管道，其特征在于，相邻两个所述内管道(1)的相邻端的内侧面上均开设有环形缺口(7)，相邻两个所述内管道(1)的所述环形缺口(7)拼接形成环形凹槽，所述挡火片(12)嵌入在所述环形凹槽内。

7.根据权利要求2所述的抑爆管道，其特征在于，所述抑爆管道还包括压力传感器(8)和信号线(9)，所述压力传感器(8)嵌入在所述内管道(1)的侧壁内，所述信号线(9)的一端连接所述压力传感器(8)，所述信号线(9)的另一端通过所述封闭端(11)、并从所述外管道(2)的侧壁伸出。

8.根据权利要求6所述的抑爆管道，其特征在于，所述挡火片(12)的数量和目数根据混输气体的实际情况确定，以抑制爆炸火焰传播；所述挡火片(12)包括橡胶环(122)和不锈钢圆网(121)，所述不锈钢圆网(121)连接在所述橡胶环(122)的内部，所述橡胶环(122)嵌入在所述环形凹槽内。

9.一种抑爆管道安全系统，其特征在于，所述抑爆管道安全系统包括监控系统(17)、冷源供应系统和权利要求1所述的抑爆管道，所述监控系统(17)用于监测所述主体管道内的压力，所述冷源供应系统与所述冷却通道连通，所述冷源供应系统用于向所述冷却通道内循环通入冷却介质。

10.根据权利要求9所述的抑爆管道安全系统，其特征在于，所述监控系统(17)包括相互连接的主机和显示器，所述主机中安装有压力检测分析软件，当所述压力检测分析软件监测分析到所述主体管道中的压力达到阈值时，所述主机发出报警声，或者所述主机发出无线控制信号，自动关闭所述抑爆管道的输气阀门。

技术总结本发明提供一种抑爆管道及其安全系统，涉及气体输送技术领域。抑爆管道包括端部抑爆短节、中间抑爆短节和挡火片；预订数量的中间抑爆短节连接在两个端部抑爆短节的中间，形成主体管道，可以根据实际所需抑爆管道长度，通过增加或减少中间抑爆短节的个数，对管道长度实现自由调整。挡火片安装在主体管道的内部，可以根据混输气体的性质、氧气占比、阻火需求等实际情况进行任意调整，最大程度抑制爆炸火焰传播。主体管道的侧壁内开设有空隙，两个端部抑爆短节的侧壁上均开设有冷却口，冷却口与空隙连通，形成冷却通道，对抑爆管道中的高温气体进行降温处理，避免爆炸。技术研发人员：张文彪,方明,雷宪章,李艺星,张琪,马晓宇受保护的技术使用者：天府永兴实验室技术研发日：技术公布日：2024/7/18