一种液化石油气瓶水压爆破试验瓶体注水排气装置

本实用新型涉及危险化学品储存设施的试验检验领域，具体为一种液化石油气瓶水压爆破试验瓶体注水排气装置。

在近30年来，液化石油气钢瓶作为生活燃气的载体，已在城乡得到广泛使用。进入二十一世纪以来，随着油气田的开发，能源利用的形式更加多样化，天然气作为一种清洁能源，通过管道进入千家万户，民用气利用的便捷性和安全性都有极大提高，但是我们同时可以发现，天然气的使用并未使民用液化气完全淘汰，在广大的中小城市的老旧居民小区、流动餐饮摊贩中，使用液化石油气钢瓶作为燃气的载体仍然是主要选择。据不完全统计，目前在役的液化石油气钢瓶超2000万，并且每年还在不断增长。

由于液化石油气具有易燃易爆的特性，且液化石油气钢瓶所具有的移动性，增加了气瓶风险管控的难度。在液化石油气钢瓶控制的角度来看，产品的质量控制显得尤为重要。我国有关部门为了确保液化石油气钢瓶的安全使用,制定了相应的管理措施和规范，如GB 5842-2006《液化石油气钢瓶》、GB/T 9251-2011《气瓶水压试验方法》、GB/T 15385-2011《气瓶水压爆破试验方法》等，从气瓶的加工、制造和检验方面都做了详细的规定，其中压力试验是检验液化石油气钢瓶安全性能的重要方法，水压爆破试验压力也是进行气瓶安全评价工作中的重要参数。

目前气瓶水压爆破试验方法主要依据GB/T 15385-2011，该标准中对水压爆破试验的测试系统也是完全依照GB/T 9251-2011中水压试验的测试系统做了推荐性的规定。但是在实际使用过程中发现标准中所推荐的试验系统有两方面不足：首先，标准所推荐的试验系统缺少对气瓶内所存在空气的排气装置，这样就会造成所做试验不是纯的水压爆破，而是水+空气的混合爆破，造成水压爆破压力失真，为后续气瓶的安全使用埋下隐患。其次，由于没有排气装置，多数实验室在进行气瓶水压爆破试验时，除了气瓶正常的阀门用于进水之外，往往还会在瓶体上钻孔，并在开孔处焊接水嘴用于排气，而焊接产生的热及焊接缺陷都会对气瓶的质量造成影响，而水压爆破的爆破口也往往位于水嘴的焊接处，造成水压试验结果偏低，不能真实的反映气瓶的承压能力。

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种液化石油气瓶水压爆破试验瓶体注水排气装置，可在气瓶水压爆破试验中，将瓶中空气完全排尽，为后续的气瓶的安全评估提供详实可靠的参考依据，安全系数高。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种液化石油气瓶水压爆破试验瓶体注水排气装置，包括阀体、注水系统和排气系统；

所述阀体固定密封连接在液化石油气瓶瓶口；

所述注水系统包括注水管和设置在阀体上的注水通道；注水通道一端与液化石油气瓶内部连通，另一端固定连接注水管；

所述排气系统包括排气管和设置在阀体上的排气通道；排气通道一端与液化石油气瓶内部连通，另一端固定连接排气管；

所述注水通道和排气通道互不连通，注水通道的出口和排气通道的入口均高于液化石油气瓶瓶口。

优选的，所述排气通道的入口处设置圆弧形从液化石油气瓶瓶口处向入口收缩的排气通道入口引导部，注水通道的出口处设置圆弧形从液化石油气瓶瓶口处向出口收缩的注水通道出口引导部。

优选的，所述排气通道的入口高于注水通道的出口。

优选的，所述注水通道入口与注水管螺纹连接，注水管上设置注水阀，注水管连通注水泵，注水泵放置在水池中。

优选的，所述排气通道出口与排气管螺纹连接，排气管上设置排气阀，排气管出口放置在水池中。

进一步的，所述排气通道内设置止回系统，所述止回系统包括止回阀底座、止回阀瓣和止回阀上座，所述止回阀底座固定设置在排气通道入口，止回阀底座中心设置凹槽，凹槽中心部位设置有排气通孔；所述止回阀上座固定在止回阀底座上部，止回阀上座的中心设置有朝下的凸块，凸块中心设置有凹槽；所述止回阀瓣放置在止回阀底座的凹槽中，止回阀瓣中心设置有向上的凸块，止回阀瓣的凸块与止回阀上座的凹槽来回插接配合；止回阀上座上设置多个出水孔，排气通孔与出水孔之间的空间形成止回腔。

优选的，所述阀体和液化石油气瓶的瓶口通过设置阀体上的管螺纹螺纹连接。

进一步的，所述管螺纹上缠绕防水生料带。

进一步的，所述阀体与液化石油气瓶瓶口的连接部位设置防水橡胶垫片。

优选的，所述阀体材质采用屈服强度不小于295MPa的合金钢。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型一种液化石油气瓶水压爆破试验瓶体注水排气装置，通过与液化石油气瓶固定密封连接的阀体内设置注水通道和排气通道来与外界连通，使得在水压爆破试验中，通过注水管和排气管可将瓶中的空气完全排尽，实现气瓶100％的水压爆破，避免因排气对瓶体造成损害，为气瓶的安全评估提供详实可靠的参考依据。

进一步的，排气通道的入口处设置圆弧形从液化石油气瓶瓶口处向入口收缩的排气通道入口引导部，注水通道的出口处设置圆弧形从液化石油气瓶瓶口处向出口收缩的注水通道出口引导部。通过圆弧型的引导部将空气聚拢，从排气通道排出，提升排气效率。

进一步的，排气通道的入口高于注水通道的出口，产生的高度差有利于将空气向排气通道汇集。

进一步的，注水通道入口与注水管螺纹连接，注水管上设置注水阀，注水管连通注水泵，注水泵放置在水池中，通过设置注水阀控制水的流量，注水泵提供注水动力与压力。

进一步的，排气通道出口与排气管螺纹连接，排气管上设置排气阀，排气管出口放置在水池，通过排气阀关闭排气通道，进行水压爆破试验，水池观测排气效果便于控制。

更进一步的，排气通道内设置止回系统，所述止回系统包括止回阀底座、止回阀瓣和止回阀上座，所述止回阀底座固定设置在排气通道入口，止回阀底座中心设置凹槽，凹槽中心部位设置有排气通孔；所述止回阀上座固定在止回阀底座上部，止回阀上座的中心设置有朝下的凸块，凸块中心设置有凹槽；所述止回阀瓣放置在止回阀底座的凹槽中，止回阀瓣中心设置有向上的凸块，止回阀瓣的凸块与止回阀上座的凹槽来回插接配合；止回阀上座上设置多个出水孔，排气通孔与出水孔之间的空间形成止回腔。通过止回系统防止水池中的水通过排气系统进行瓶中进而进入注水通道，引发水的倒流，造成注水泵电机反转，损坏注水泵，若是在注气排气的过程中注水泵发生故障导致注水停滞，防止水池中的水倒流，将瓶中所存在的空气通过注水系统排进注水泵中。

进一步的，阀体和液化石油气瓶的瓶口通过设置阀体上的管螺纹螺纹连接。通过螺纹进行密封连接，便于安装拆卸。

更进一步的，管螺纹缠绕防水生料带，与液化石油气瓶的瓶口螺纹连接，通过缠绕防水生料带，防止水压爆破时泄露，增加密封性。

更进一步的，阀体与液化石油气瓶瓶口的连接部位设置防水橡胶垫片。通过防水橡胶垫片增加密封性。

进一步的，阀体材质采用屈服强度不小于295MPa的合金钢。便于进行水压爆破试验，提高安全性。

图1为本实用新型液化石油气瓶水压爆破试验瓶体注水排气装置结构示意图。

图2为本实用新型止回系统示意图。

图中：1为注水管；2为排气管；3为注水阀；4为排气阀；5为阀体；6为阀门端部管螺纹；7为液化石油气瓶；8为止回阀底座；9为止回阀瓣；10为止回阀上座；11为出水孔；12为止回腔；13为注水泵；14为水池；15为防水橡胶垫片；16为排气通道入口引导部；17为注水通道出口引导部。

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

如图1所示，本实用新型提供了一种液化石油气钢瓶水压爆破试验瓶体注水排气装置，包括注水系统和排气系统；注水系统包括注水管1和设置在阀体5上的注水通道；排气系统包括排气管2和设置在阀体5上的排气通道；阀体5固定密封连接在液化石油气瓶7瓶口，注水通道和排气通道一端与液化石油气瓶7内部连通，另一端分别固定连接注水管1和排气管2。

注水通道入口与注水管1螺纹连接，注水管1上设置注水阀3，注水管1连通注水泵13，注水泵13放置在水池14中。排气通道出口与排气管2螺纹连接，排气管2上设置排气阀4，排气管2连通水池14。排气通道的入口高于注水通道的出口，排气通道的入口处设置圆弧形从液化石油气瓶7瓶口处向入口收缩的排气通道入口引导部16，注水通道的出口处设置圆弧形从液化石油气瓶7瓶口处向出口收缩的注水通道出口引导部17。阀体5和液化石油气瓶7的瓶口通过设置阀体5上的管螺纹6螺纹连接。管螺纹6上缠绕防水生料带；阀体5与液化石油气瓶7瓶口的连接部位设置防水橡胶垫片15。注水通道和排气通道在阀体5上铸造成型，阀体5材质采用屈服强度不小于295MPa的合金钢。

通过注水阀3的开闭来控制注水的开始和停止。排气系统主要由排气管2、排气阀4、出水孔11和水池14组成，主要用以通过不断的向瓶中注水，最终将瓶中的空气完全通过排气系统排向大气中，当水池14中水的液面不在产生气泡时，说明瓶中的空气已经排尽，瓶中多余的水被排进水池14中。通过将注水泵13和排气管2出口均放置在水池14中，便于进行水压爆破试验，水可进行循环试验，减少试验成本。

如图2所示，排气通道内设置止回系统，止回系统包括止回阀底座8、止回阀瓣9和止回阀上座10，所述止回阀底座8固定设置在排气通道入口，止回阀底座8中心设置凹槽，凹槽中心部位设置有排气通孔；所述止回阀上座10固定在止回阀底座8上部，止回阀上座10的中心设置有朝下的凸块，凸块中心设置有凹槽；止回阀瓣9放置在止回阀底座8的凹槽中，止回阀瓣9中心设置有向上的凸块，止回阀瓣9的凸块与止回阀上座10的凹槽来回插接配合；止回阀上座10上设置多个出水孔11，排气通孔与出水孔11之间的空间形成止回腔12。

止回系统主要起两方面的作用；一方面，在注水刚开始的阶段，由于泵入瓶中的水较少，导致瓶中的压力较低，而水池14中本来就存有一定量的水，止回系统可以防止水池14中的水通过排气系统进入瓶中，进而进入注水通道，引发水的倒流，造成注水泵电机反转，损坏注水泵13；另一方面，若是在注气排气的过程中注水泵13发生故障导致注水停滞，防止水池14中的水倒流，将瓶中所存在的空气通过注水系统排进注水泵中。

当开始向液化石油气瓶7中注水时，随着水的液面在气瓶7中不断的上升，瓶中在液面以上的空气便会不断被压缩，当空气压缩到一定程度时，便会将止回阀瓣9向上顶起，在止回阀上座中做上下运动，瓶中气体进入止回腔12，并通过止回腔的两个出水孔11进入排气管2，并最终排向注水池14中，随着注水过程的不断进行，当瓶中水注满后，水同样会将止回阀瓣9顶起，并进入止回腔12，最终进入排气管2排向水池14中，当水池14中水的液面不再产生气泡时，说明液化石油气瓶中已全部充满水，空气已经完全排尽。

在实验过程中，液化石油气瓶水压爆破试验开始时，将注水阀3和排气阀4打开，注水管1与注水泵13相连，通过注水泵13的压力向液化石油气瓶7中注水。随着注水过程的不断进行，当瓶中水注满后，水变会顶着止回阀瓣9向上运动，使得瓶中过多的水进入止回腔12，并通过出水孔11进入排气管2，最终进入到水池14中。当排气刚开始时，水池14中的水面会不断冒泡，随着冒泡的不断进行，当发生水池14中水的液面不再产生气泡时，说明液化石油气瓶中空气已经排尽。立即关闭注水阀3，停止注水，同时关闭排气阀4。打开注水阀3，以一定的速率继续向瓶中注水，直至瓶体发生爆破，试验结束。