一种放置在真空环境的玻璃隔板的防爆破方法

摘要

本发明提供了一种放置在真空环境的玻璃隔板的防爆破方法。该方法利用真空规管、真空开关、高真空电磁阀、安全爆破片的特点，结合PLC控制系统软硬件，充分考虑到各种潜在的安全隐患，在抽气流程、放气流程、保压工作流程中，在整个真空度5×10²Pa~1×10⁵ Pa的范围内实施防爆破。特别是在保压流程中进行了四级实时保护，第一级是声光报警保护，第二级是PLC程序自动控制开阀保护，第三级是真空开关电气硬件控制开阀泄压防护，第四级则完全由机械爆破片泄压实现安全防护。本发明的放置在真空环境的玻璃隔板的防爆破方法具有安全性好、响应快、可靠性高的优点，对处于复杂而特殊的真空环境中的玻璃隔板起到了很好的安全保护作用。

主权项

一种放置在真空环境的玻璃隔板的防爆破方法，所使用的防爆破装置包括高真空容器（2）、低真空容器（3）、高真空管道（4）、低真空管道（5）、高真空规管（6）、低真空规管（7）、真空开关Ⅰ（8）、真空开关Ⅱ（9）、高真空电磁阀Ⅰ（10）、高真空电磁阀Ⅱ（11）、安全爆破片Ⅰ（12）、安全爆破片Ⅱ（13）、电气控制线路（14）、PLC控制系统（15）、真空控制系统（16）、进气阀（17）；其特征在于，防爆破方法如下：所述的高真空容器（2）和低真空容器（3）之间放置玻璃隔板（1）；所述的高真空管道（4）与高真空容器（2）连通，高真空管道（4）上安装有高真空规管（6）和真空开关Ⅰ（8）；所述的低真空管道（5）与低真空容器（3）连通，低真空管道（5）上有安装低真空规管（7）和真空开关Ⅱ（9）；所述的高真空管道（4）和低真空管道（5）之间并联高真空电磁阀Ⅰ（10）、高真空电磁阀Ⅱ（11）、安全爆破片Ⅰ（12）和安全爆破片Ⅱ（13）；进气阀放置在低真空容器上；所述的高真空规管（6）和低真空规管（7）的真空读数通过电气控制线路（14）传输至PLC控制系统（15），PLC控制系统（15）的控制命令通过电气控制线路（14）传输至高真空电磁阀Ⅰ（10）和高真空电磁阀Ⅱ（11）；所述的真空开关Ⅰ（8）或真空开关Ⅱ（9）的设定值控制高真空电磁阀Ⅰ（10）或高真空电磁阀Ⅱ（11）打开或关闭；所述的高真空容器（2）和低真空容器（3）之间的压差值控制安全爆破片Ⅰ（12）和安全爆破片Ⅱ（13）的爆破，安全爆破片Ⅰ（12）、安全爆破片Ⅱ（13）的爆破方向相反；所述的高真空容器（2）和低真空容器（3）在从大气压强进入高低真空的抽气流程中，高真空电磁阀Ⅰ（10）和高真空电磁阀Ⅱ（11）保持打开连通状态；并且高真空规管（6）和低真空规管（7）实时比对压差读数；所述的PLC控制系统（15）与高真空容器（2）和低真空容器（3）连通抽气的真空控制系统（16）之间有硬件触点安全连锁信号，当PLC控制系统（15）发出许可抽气触点信号时，真空控制系统（16）启动抽气；所述的PLC控制系统（15）与高真空容器（2）和低真空容器（3）连通抽气的真空控制系统（16）之间有通过以太网的软件通讯连锁信号，当PLC控制系统（15）发出许可抽气控制信号时，真空控制系统启动抽气；所述的高真空容器（2）和低真空容器（3）在从大气压强进入高低真空的抽气流程中，当低真空容器（3）真空度P2 ≤1000Pa时，PLC控制系统（15）控制高真空电磁阀Ⅰ（10）和高真空电磁阀Ⅱ（11）关闭，低真空容器（3）进入保压流程，抽气的真空控制系统（16）只对高真空容器（2）进行高真空抽气，直到高真空容器（2）内的压强小于等于1×10^‑4Pa，低真空容器（3）进入保压状态；所述的高真空容器（2）和低真空容器（3）在从大气压强进入高低真空的抽气流程中，PLC控制系统（15）实时比对高真空容器（2）和低真空容器（3）的真空度P1和P2，两者的差值必须始终小于5000Pa，否则，PLC控制系统（15）将发出超压报警；所述的高真空容器（2）和低真空容器（3）在从真空状态进入大气压强的放气流程中，PLC控制系统（15）控制高真空电磁阀Ⅰ（10）和高真空电磁阀Ⅱ（11）保持连通状态；即PLC控制系统（15）实时比对高真空容器（2）和低真空容器（3）的真空度P1和P2，两者的差值必须始终小于5000Pa，否则，PLC控制系统（15）将发出超压报警；所述的PLC控制系统（15）具有紧急处理功能，现场控制柜和上位机软件上有紧急按钮，当紧急情况发生时，立刻打开高真空电磁阀Ⅰ（10）和高真空电磁阀Ⅱ（11），使玻璃隔板（1）始终处于安全状态；保压流程包括以下步骤：a. 设备上电和自检；b. 第一级保护：是将PLC控制系统（15）通过电气控制线路（14）与高真空规管（6）和低真空规管（7）连接在一起，当任意一个真空规管的读数超过设定值时，PLC的自动控制程序会发出“漏气报警”命令给蜂鸣器发出声光报警，实现PLC程序软件自动控制声光报警保护；故障处理后，PLC的自动控制程序会发出漏气报警复位的命令，停止报警、系统恢复到保压流程；c. 第二级保护：是由PLC控制系统（15）通过电气控制线路（14）与高真空规管（6）和低真空规管（7），以及两个并联的高真空电磁阀Ⅰ（10）和高真空电磁阀Ⅱ（11）连接在一起；当第一级的漏气报警没有得到有效处理，真空规管的读数继续上升到自动开阀的阈值时，PLC程序软件根据真空规管的读数自动控制高真空电磁阀Ⅰ（10）和高真空电磁阀Ⅱ（11）开阀泄压，实现PLC软件自动控制开阀泄压保护；当玻璃隔板（1）两侧之间的压强迅速减小直至平衡后， PLC的自动控制程序会发出开阀泄压复位的命令，高真空电磁阀（10）和（11）自动关闭，系统恢复到保压流程；d. 第三级保护：是由真空开关Ⅰ（8）或真空开关Ⅱ（9）通过电气控制线路（14）与高真空电磁阀Ⅰ（10）或高真空电磁阀Ⅱ（11）相连；当第一级和第二级保护失效，玻璃隔板（1）两侧的压强继续增大，达到真空开关Ⅰ（8）或真空开关Ⅱ（9）的设定值时，真空开关Ⅰ（8）或真空开关Ⅱ（9）发出触点信号控制高真空电磁阀Ⅰ（10）或高真空电磁阀Ⅱ（11）打开，实现电气硬件开阀泄压保护；当玻璃隔板（1）两侧之间的压强迅速减小直至平衡后，真空开关Ⅰ（8）或真空开关Ⅱ（9）输出触点控制信号解除，高真空电磁阀（10）和（11）自动重新关闭，系统恢复到保压流程，实现电气硬件开阀泄压保护；e. 第四级保护：由高真空容器（2）和低真空容器（3）之间并联的安全爆破片Ⅰ（12）和安全爆破片Ⅱ（13）组成，爆破方向相反；当前三级保护均失效，玻璃隔板（1）两侧的压强继续增大，达到安全爆破片的设定爆破阈值时，爆破片自动爆破泄压，实现机械级硬件保护；完全独立于电气控制系统，安全爆破片Ⅰ（12）和安全爆破片Ⅱ（13）自动爆破泄压，玻璃隔板（1）两侧之间，即高低空容器之间的压强迅速减小直至平衡，待处理完故障，更换爆破片，系统恢复正常保压流程。