高温高压气体在氧气中爆炸下限的数值预测与实验研究

提出了高温高压下气体在氧气中的爆炸下限数值预测模型,并对25～90℃、0.2～0.6 MPa下甲烷在氧气中的爆炸下限进行了实验测定.结果表明:随着温度的升高,甲烷爆炸下限的实验值逐渐降低.爆炸下限的预测值与实验值相对误差最大值仅为1.29％,实现了可燃气体在氧气中爆炸下限的准确预测.对于燃料-氧气体系,温度的升高对可燃...     

C2H6/C3H8影响CH4爆炸极限参数及动力学特性研究

为研究C₂H₆/C₃H₈对甲烷爆炸极限参数及动力学特性的影响,采用标准的可燃气体爆炸极限测定装置测定了不同配比的C₂H₆/C₃H₈混合气体对甲烷爆炸极限的影响规律,同时得出了氮气惰化条件下甲烷爆炸临界参数的变化规律。此外,利用Chemkin软件模拟了C₂H₆/C₃H₈混合气体对甲烷爆炸过程中中间产物浓度的影响情况,并进行了敏感性分析。结果表明,C₂H₆/C₃H₈的存在降低了甲烷的爆炸上下限,增大了甲烷的爆炸危险度;在氮气惰化过程中甲烷的爆炸上限下降,爆炸下限上升,最终爆炸上下限重合,重合点处甲烷浓度和氮气临界浓度均随C₂H₆/C₃H₈的添加而逐渐减小;此外,C₂H₆/C₃H₈混合气体使甲烷爆炸过程中CO和·H的生成量逐渐增大,而CO₂、·O和·OH的生成量则有下降趋势,通过对爆炸过程中甲烷体积的敏感性分析,发现C₂H₆/C₃H₈的存在在某种程度上促进了甲烷爆炸。对比不同配比的C₂H₆/C₃H₈混合气体,发现C₃H₈含量越高,其对甲烷爆炸过程中相关参数的影响越大,这可为工矿企业的安全生产提供一定的理论依据。     

混合可燃气体爆炸极限预测研究

爆炸极限是评价可燃气体火灾危险性的重要参数,对于多组分混合可燃气体,其爆炸极限随组分种类和含量的不同而不同,不能通过文献查阅直接获得,也不易及时测试,需要采用预测的方法来快速估算。本文根据Le-Chatelier公式法,得出二元及三元混合可燃气体爆炸极限的预测曲线及预测曲面,经验证,爆炸下限的预测结果与实测值的误差小于6%,爆炸上限的预测结果与实测值的误差小于8%。     

硫磺粉尘燃爆危险性研究

为预防硫磺粉尘的燃爆危险性,测试了硫磺的自燃温度、自热特性、热稳定性、最小点火能、爆炸下限质量浓度、爆炸压力和爆炸指数,根据实验结果对硫磺粉尘危险性做了分级。结果表明,随着粒径的减小,硫磺粉尘的自燃温度、最小点火能和爆炸下限质量浓度相应降低,爆炸压力和爆炸指数则升高;70 μm以下粒径的硫磺粉尘的自燃温度（AIT）为220 ℃,最小点火能（MIE）为0.14 mJ,爆炸下限质量浓度（MEC）为17.5 g/m3,最大爆炸压力（pmax）为1.15 MPa,最大爆炸指数（Kmax）为39.87 MPa·m/s,因此燃爆危险性最高;450 μm以下粒径的硫磺粉尘爆炸危险性等级均为St3级。     

安全壳打压试验中可燃混合物爆炸下限的研究

为了研究缩短核电站安全壳完整性试验和泄漏率试验过程工期的可行性,在60℃的初始温度条件下,对由构成安全壳内实际可燃混合物的12种主要可燃液体组成的二元、三元和五元混合物分别在100,310,520 kPa的初始压力条件下的爆炸下限进行了实验研究,获得了51组实验数据。在Le Chatelier方程中引入压力项,对所研究的混合物的爆炸下限进行了估算,结果表明Le Chatelier方程在不同压力下对爆炸下限的估算均具有较高的准确度,可用于CTT过程中可燃混合物爆炸下限的估算,为CTT过程的安全性研究了提供重要的理论依据。     

锌粉尘及其爆炸控制技术与应用

粉尘排放于大气中可引起大气污染,会危害人的健康,不仅使产品质量和机器工作精度降低,还使光照度和能见度降低,影响室内作业的视野,甚至在一定条件下会发生爆炸,造成人员伤亡和经济损失。球形锌粉制备过程中的粉尘主要出现在出料和分级过程中,锌粉尘也会发生爆炸,不同种类粉尘其爆炸极限不同,爆炸下限越低,粉尘爆炸危险性越大,锌粉尘爆炸下极限500 g/m3,起火点常温约680℃,锌粉尘在所有粉尘中爆炸下极限浓度是最高的。制备球形锌粉就必须防止粉尘爆炸,锌粉尘爆炸控制技术与应用是工业领域粉末冶金课题中又一个研究方向。     

尿素系统爆炸原因分析及解决措施

0　前　言在尿素生产过程中,氨缓冲槽、氨冷凝器、惰洗器、尾气吸收塔、碳铵液槽以及尿素合成塔,在不同的尿素生产厂均发生过爆炸,严重影响了系统的安全稳定运行,威胁着职工的生命安全,给国家和企业造成巨大的经济损失。因此,分析尿素系统发生爆炸的原因,制定出相应的预防措施,已引起各生产厂家和设计部门的高度重视。1　爆炸原因分析尿素系统含有NH3和H2两种组分,由于各工序条件不同,NH3和H2在混合气体中的含量也不同,在某种条件下,NH3和H2的含量达到一定数值时,就进入爆炸浓度范围,一旦遇引爆能源,在助燃剂O2作用下,就会发生爆炸。可…     

反应温度对煤焦油沥青质组成与结构的影响

以中低温煤焦油为原料,在高压釜反应器内进行加氢实验,研究反应温度对加氢油品中沥青质组成与结构的影响。结果表明:在实验研究加氢工艺条件下,沥青质转化率随反应温度的升高而增加;与原料沥青质相比,在350—410℃不同温度下加氢后的沥青质中硫、氮、氧杂原子含量均降低,但脱除规律不一致,杂原子硫和氧含量随温度的升高而降低,但氮原子含量随温度的升高呈先增加后降低的趋势,说明各杂原子脱除规律与其赋存形态有关;另外,不同反应温度下沥青质平均分子结构参数相差很大,反应温度越高,沥青质缩合度越大。加氢反应压力为7 MPa时,反应温度不宜高于380℃。     

在中低温条件下温度和基质组成对甲烷生成的影响

用蔗糖和多聚胨作基质通过分批试验研究了在中－低温条件下温度和基质组成对甲烷生成的影响。结果表明，同一基质问的甲烷生成速度在运行温度25℃和35℃下几乎相同。但当运行温度为15℃时，甲烷生成速度变小，当使用蔗糖基质时甲烷的生成量随温度的降低而减少，但当使用多聚胨基质时温度对甲烷的生成量影响很小，几乎是恒定的。     

Ni-Rh/Al2O3催化剂上甲烷-氘化氢间的氢氘交换性能

采用Ni-Rh/Al₂O₃催化剂,在固定床微型反应器上考察了Ni-Rh/Al₂O₃催化剂对甲烷的氢氘交换的催化性能。结果表明,在进料组成不变的条件下,当温度低于692K时,甲烷的转化率随温度的升高而快速升高,当温度高于692K时,甲烷的转化率不随温度的升高而变化;当温度低于692K时,甲烷的转化率随反应物流量的增加而明显减小,当温度高于692K时,甲烷的转化率基本不随温度和反应物流量的变化而变化;在反应物总流量不变的条件下,当HD/CH₄流量比为1.1～2.5时,甲烷的转化率随着HD/CH₄流量比增加而减小。     

正庚烷/甲醇二元燃料层流火焰特性的数值模拟

利用PREMIX程序对预混层流正庚烷/甲醇一维自由传播火焰进行了数值模拟。计算了不同初始压力、初始温度以及不同甲醇掺混比例下正庚烷/甲醇二元燃料的层流火焰速率。研究表明:正庚烷/甲醇二元燃料的层流火焰速率随初始压力的升高而减小,随初始温度的升高而增大,随甲醇掺混比例的升高而增大,但增幅较小。研究对关键组分进行进一步分析,从化学反应动力学角度揭示了层流火焰速率变化的原因。     

海上模块化LNG接收终端泄漏扩散安全特性分析

研究表明:启动流量、绝热层的导热系数和厚度可以明显改变管内流体的温度分布,且启动流量越大、绝热层导热系数越小、厚度越大、管内流体温度越高,生成水合物的风险越小。为了分析上模块化LNG接收终端平台生产运行的安全性,基于相关泄漏扩散理论,利用Fluent软件分别针对平台上多个关键工艺处理模块进行了泄漏扩散规律数值模拟,并进行了LNG泄漏扩散风险分析。研究结果表明,风速会有效降低平台上LNG泄漏扩散的危险性。CGB平台上各工艺模块应分别考虑燃烧爆炸风险与人员健康风险。当LNG发生中度泄漏(20%管径)时,各种气象条件时最大落地浓度均达不到爆炸下限;当重度泄漏(100%管径)时,各种气象条件时最大落地浓度均可达到爆炸下限,达到爆炸下限浓度半径为13.3~91.7 m。     

盐水体系中环戊烷-甲烷水合物相平衡测定与模拟

利用恒温搜索法测定了温度284.4~303.8 K、NaCl质量浓度0~9.978%水溶液中环戊烷-甲烷水合物(II型)的相平衡条件. 结果表明,该体系水合物相平衡压力远低于纯甲烷水合物,且随温度升高和盐度增大逐渐升高. 在Van der Waals-Platteeuw等温吸附模型和Pitzer活度模型的基础上建立了环戊烷-甲烷水合物在盐水体系中的相平衡理论模型,模拟预测值与实验测定值的吻合度较好,平均相对误差为4.07%,能较好地预测盐水体系中环戊烷-甲烷水合物(II型)的相平衡条件.     

利用遗传神经网络预测有机物的易燃下限温度

由1171种有机物组成样本集,将利用Dragon软件计算出来的分子结构描述符Mv、CID、EEig02d、GGI1、nROH、nHDon等数值与有机物的易燃下限温度进行关联,借助遗传神经网络方法建立了相应的定量关系模型。结果表明,在给定条件下,由该模型获得的预测值平均相对误差为3.23%,平均绝对误差为10.28K,相关系数为0.9833。新建立的有机物易燃下限温度预测方法具有模型建立简便、预测精度较高、适用面宽等优点,有望在有机危险物品的火灾性能预测及其安全使用方面发挥重要作用。     

盐水体系中环戊烷-甲烷水合物的相平衡及分解热

利用可视化水合物相平衡实验装置,采用恒温压力搜索法,测定了284～303K内环戊烷(CP)-甲烷在NaCl溶液中的水合物相平衡数据,并采用Clausius-Clapeyron方程计算了其生成/分解热数据。实验结果表明,CP-甲烷水合物生成条件远低于纯甲烷水合物;采用甲烷辅助气体可使CP在高于其纯水合物四相点的更高温度范围内生成CP-甲烷水合物;CP-甲烷水合物相平衡压力随温度增大而升高;随着NaCl浓度的增大,相平衡压力线性升高,且温度越高,温度和NaCl浓度对相平衡压力的影响越大。CP-甲烷水合物的生成/分解热随着温度的升高而逐渐减小,随NaCl浓度的增加而减小。     

非催化加压甲烷部分氧化制合成气

考察了非催化条件下，温度、压力和进气配比对甲烷部分氧化制合成气的影响，结果表明：甲烷的转化率随温度的升高，压力的增加，进气中氧的增加而增加；产物中合成气含量随温度的升高而增加，最高达81％以上；随着温度的升高，产物中H2／CO存在极值，在本实验的研究范围内，最大可达1．8；进气中氧增多，产物中H2／CO减小；温度升高，或压力增大，CO2的选择性也随之提高．对CO选择性的正交分析表明，进气配比对CO选择性影响最大，压力次之，温度的影响最小．     

预测管道中气体爆炸超压的改进ME法

分析了管道中可燃气体爆炸超压的特点,提出了利用ME模型预测管道中气体爆炸超压的新方法,在能量守恒定律和爆炸能量相似律分析的基础上结合爆炸反射压力理论修正了ME模型并用于封闭管道中气体爆炸超压的预测,利用修正的ME模型计算了甲烷在管道中的爆炸超压,对计算值与实验值同ME模型、TNT当量模型的计算值以及数值模拟计算结果进行了比较分析.实验的管道分别是直径为2m、长29m的大型圆管和边长为80mm、长24m的小型方管.数值模拟的独头巷道横截面是方形,边长为1.77m,巷道全长30m,瓦斯填充长度为6m.比较分析结果表明：修正的ME模型计算值与实验值以及数值模拟计算结果吻合较好.该方法可用于管道中气体爆炸灾害事故危险性分析与评估,给管道防爆泄压设计和爆炸防护提供重要参考.     

工艺参数对金刚石薄膜显微结构与性能的影响

着重研究了甲烷浓度、基体温度等工艺参数对热丝CVD法金刚石薄膜显微结构与性能的影响。基体温度（低于1050℃）越高,甲烷浓度越低,膜中非金刚石碳的含量就越低,金刚石的晶形就越完整,晶粒也越大,因而金刚石薄膜的电阻率、初始氧化温度就越高。金刚石薄膜电阻率随温度升高而线性下降,电阻温度系数达2×1010Ω·cm／’℃。     

一起乙炔平衡罐爆炸的原因分析及防范控制措施

对某公司乙炔平衡罐发生爆炸事故的原因进行了分析，从工艺过程、操作条件、物料危险性、爆炸条件等方面探讨了爆炸的性质，并通过计算予以验证。在此基础上，提出了相应的防范控制措施。     

基于可见蒸汽云对LNG喷射泄漏爆炸下限区域的预测

喷射泄漏在LNG泄漏事故中比较常见,由于其蒸汽本身无色无味,难从感观上判断其泄漏扩散范围。但由于其温度低,喷射泄漏会使周边环境空气中水蒸气液化成可见蒸汽云。通过建立LNG喷射泄漏计算流体力学模型,对不同环境条件和喷射速度下的扩散情形进行数值模拟,得到了LNG泄漏扩散区域的温度场和浓度场。根据环境条件和温度场分布,得到了可见蒸汽云区域范围,并总结出可见蒸汽云区域范围与爆炸下限区域范围的关系。喷射泄漏发生时,可以为预测爆炸下限区域范围,划定安全隔离范围和消防救援提供帮助。