管道内甲烷—空气混合物爆炸压力测定

本文就管道内甲烷-空气混合气体爆炸的压力测试展开实验研究.论文首先探讨了可燃气体爆炸的理论依据,接下来对测试系统的主要组成部分——动态采集存储仪和压力传感器的技术性能做了阐述,经过多次对比实验,确定了测试系统的采集参数及配置参数,并运用该系统对不同浓度的甲烷的爆炸压力进行了多次测试,从实验的角度得出了气体浓度对爆炸压力等特性的影响规律.并对实验过程中出现的一些问题进行了分析.     

FAE武器爆炸状态场压力场测试方法研究

RAE武器爆炸状态场压力场测试方法的建立将为RAE武器的预先研究，设计定型，威力对比等提供统一技术措施和规范化数。本文运和测试工程学原理，结合PAE武器爆炸压力场测试现状，分析了冲击波压力现场测试方法，着重讨论了用于FAE战斗部野外静爆炸压力场测试的自由场冲击波压力测试系统的配置，校准、安装以及信号的处理等。实验证明文中提出的自由场冲击波压力测试方法是一套科学的、有效的冲击波压力测试方法。     

聚碳硅烷粉尘爆炸特性研究

聚碳硅烷是应用于航天、航空等尖端技术中的高性能新型材料之一,对于聚碳硅烷粉尘的火灾爆炸特性还未有相关研究报告。按照相应国家测试标准,采用20 L球形粉尘爆炸测试实验系统,测定得出聚碳硅烷粉尘最大爆炸压力为0.872 MPa,最大爆炸压力上升速率为120 MPa/s,最大爆炸指数为32.57 MPa·m/s。与《工贸行业重点可燃性粉尘目录》(2015版)中明确有最大爆炸压力、最大爆炸指数的44种粉尘相比,聚碳硅烷粉尘最大爆炸压力不算大,但最大爆炸指数较大,说明聚碳硅烷粉尘爆炸时爆炸压力不算太大,但爆炸时却非常猛烈。     

N2和CO2对液化石油气(LPG)惰化抑爆效能对比分析

为探究惰性气体对液化石油气（LPG）惰化抑爆效能的影响规律,本文运用可燃气体爆炸极限测定装置和可视化球型爆炸综合实验系统,分别测试了不同体积分数N₂和CO₂时,LPG的爆炸极限和压力特性参数并进行对比分析。结果表明：N₂和CO₂都会缩小液化石油气的爆炸极限,且对爆炸上限的影响程度更大;达到爆炸临界点时,CO₂体积分数为34%,小于N₂的43%,并且给出了爆炸危险区域的计算公式;在相同条件下,CO₂使得液化石油气的最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率降幅大于N₂的作用效果,且更好地降低了爆炸危险度和最大爆炸指数,提前了爆炸最猛烈程度的出现时间,减小爆炸危险时间。综合对比后发现,CO₂对LPG的抑爆性能要优于N₂。     

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。     

阻火器性能测试试验系统的研制

阻火器是一种用来阻止易燃气体和易燃液体蒸气火焰蔓延的安全装置,近年来已被广泛应用在石油化工、天然气等工业领域。随着现代社会的发展,人们对于安全问题越来越重视,因此,对于阻火器的性能测试就显得必不可少。由于我国在阻火器型式试验研究方向起步较晚,目前国内尚未有阻火器性能完整的测试系统。为完善阻火器的性能测试,本文开展了阻火器性能测试试验系统的研制工作,以提高我国在这一领域的检测水平。系统能够完成试验所需的爆炸性混合气体的配置工作,气体燃烧爆炸过程中的压力、火焰速度及温度的测试工作,数据的分析处理工作。试验系统包括配气装置、传感器检测系统、数据采集装置。配气装置可以实现静态、动态混合配气的要求。传感器检测系统可完成火焰识别、温度采集、压力采集功能。数据采集装置可对数据进行处理,实时显示实验过程数据,并记录、处理试验数据。测试系统充分考虑了试验现场的安全性,测试精度完全满足阻火器型式试验的要求,且系统操作简单、方便、运行可靠,完成了多次阻爆测试和耐烧测试,其效果达到国家相关标准的要求。     

空气及半硬质聚氨酯泡沫塑料中爆炸波传播特性的研究

对半硬质聚氨脂泡沫(SRPUF)塑料中雷管爆炸场的反射压力分布进行了测试,并利用理想气体状态方程将空气中雷管爆炸后所测的入射压力分布转化成反射压力分布.对这两种介质(空气、SRPUF材料)中反射压力分布进行了对比和分析,定性地讨论了两种介质中爆炸波的传播特性,并对SRPUF材料隔爆缓冲性能进行了分析说明.     

火灾条件下拱顶油罐弱连接结构的失效分析

拱顶油罐受外部火焰烘烤发生失效爆炸，易造成严重人员伤亡和巨大经济损失。为对火灾条件下拱顶油罐的失效爆炸进行预警，通过高温材料力学性能实验平台对拱顶油罐弱连接结构进行破坏测试，得出不同火灾温度条件下弱连接结构失效的拉断力和应力值。实验结果表明，当温度高于300℃时，拉断力和失效应力值变化显著，其中450℃为变化峰值温度。在此基础上，构建了拱顶油罐失效压力计算模型，推导出了不同容积拱顶油罐在不同火灾温度下的失效压力。所得结果可作为拱顶油罐失效的判定依据，为油罐的爆炸预警提供数据支撑。     

爆压测试教学项目新方法初探

爆压是衡量炸药爆炸性能的重要参数,同时爆压的理论计算和实验测试也是国家级特色专业—弹药工程与爆炸技术的重要教学项目。通过教学让学生掌握爆压测试的基本原理,在此基础上,为克服现有技术的缺点,设计了一种爆炸作用压力测试方法和装置,这种创新教学方法既培养了学生的创新能力,也为相关专业学生培养提高借鉴。     

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。     

铝粉爆炸危险性实验研究

利用水平管道式实验装置,对不同粒度的铝粉爆炸极限进行实验研究和分析。实验结果表明,粒度越小,其爆炸范围越大,爆炸的可能性也越大,需要防护的力度也要加大。为预防和减少铝粉爆炸的损害提供了理论依据。     

新型阻火器阻爆性能检测系统研制

随着现代化工工业的发展,安全越来越受重视,改善可燃气体与液体管道输送和存储的本质安全化程度,保证阻火器的阻燃阻爆性能,提高其使用过程中的可靠性,对化工生产安全具有重要意义。与此同时,建立健全完善的阻火器性能检测评价体系尤为关键。在国内相关研究的基础上,依据相关标准建立了以不同点火方式,进行阻火器阻爆性能检测的新型测试系统,并设计了两种检测方式,根据检测系统获得的压力分布,建立相应的判据,定量地对阻火器阻燃、阻爆燃或阻爆轰性能等级进行分类。并以此方法和系统为基础,成功对某型阻火器进行了两种方式检测,检测结果一致性较好,证明此系统具有可行性和可靠性。     

加氢裂化循环气支链爆炸形态的区划与应用

对加氢裂化循环气与相关可燃性气体支链爆炸的特性及其应用进行了系统的研究.探索了浓度爆炸极限、爆炸形态与波形及其影响因素;根据爆炸形态与波形的不同,提出了对加氢裂化循环气爆炸形态科学区划的新理念;在爆炸极限内,可以进一步区划4种爆炸形态(冷焰、爆燃、爆轰、爆燃向爆轰转化),与7个爆炸区域（上、下冷焰区,上、下爆燃区,上、下爆燃向爆轰转化区,爆轰区）,并探讨了不同爆炸形态压力波的发展机制.对进一步研究相关的多元支链爆炸体系,促进多元支链爆炸理论的发展,具有一定的理论价值.实验测得了爆炸危险度、火焰蔓延极限、最小点火能等特性参数;引进了“关键组分”的概念,指出加氢裂化循环气的多元体系,引发爆炸的物质是关键组分H₂和氧化剂O₂;探讨了制订防爆安全指标的依据与方法.对于预防混合气体支链爆炸事故的发生、指导防爆电气设备与阻火器的设计、指导支链燃烧与支链爆炸的实践,具有参考价值.     

炸高对爆炸超压的影响规律

对炸高影响爆炸超压的规律进行了理论分析和实验研究。提出了描述超压与对比炸高和对比距离两个变量的拟合公式。得到了最有利的起爆高度(对比炸高)与对比距离的关系。得出最佳炸高条件下冲击波超压随对比距离的衰减曲线,可近似为一条直线,该曲线上的冲击波超压高于其他条件的超压值。     

NK-EH500调质钢爆炸硬化的冲击动力学研究

通过试验并运用爆炸冲击动力学理论NK－EH500调质钢爆炸硬化进行了深入的研究，结果表明，金属材料存在硬化极限，调整炸药组成改变爆炸硬化可以满足不同金属材料的硬化要求，隔离式爆炸硬化有利于保护硬化工件外观的完整性，本研究对拓展爆炸硬化在实践中的应用领域具有重要的理论指导意义。     

天然气站场管道防泄漏技术研究

天然气站场是天然气输配系统中的关键环节,具备天然气的工艺处理、调度分流以及储配等功能,这里聚集了巨大的能量。站内管道运行过程中受温度、压力变化,环境介质作用及人为等因素的影响,存在密封失效的问题,如果处理不及时会导致天然气的大量泄漏,不仅浪费能源,污染环境,还会引起火灾、爆炸等事故。针对天然气站场管道泄漏的具体形式,从采用合理的泄漏检测技术、改进常规的泄漏防治技术及优化防泄漏设计等方面予以解决,从而有效地防止了站场管道的天然气泄漏,提高了站场运行的可靠性与安全性。     

Experimental Study on the Dynamic Strain of a Thin-Walled Pipe in the Gas Cloud Explosion with Ignition Energy

This paper describes an experimental study of the flame propagation mechanism for the combustible gas explosion in a closed pipe with a length of 12 m and an internal diameter of 0.125 m, which is carried out for different values of the ignition energy. The results show that an increase in the ignition energy results in greater explosive intensity, maximum peak pressure, and dynamic strain of the thin wall in the whole process. Moreover, the dynamic strain of the thin-walled pipe increases suddenly owing to arrival of a precursor shock wave and then vibrates for a long time, which is induced by the wave reflected back and forth. In addition, there is good agreement between the dynamic strain signals and pressure wave signals. These research results can provide a theoretical basis for industrial explosion accident assessments as well as explosion and shock resistance designs, which provides guidance not only for industrial safety, but also for prevention and mitigation of explosion accidents.     

惰性气体影响乙烯爆炸极限参数及动力学特性

为研究惰性气体对乙烯爆炸极限参数及动力学特性的影响,使用标准可燃气体爆炸极限装置和CHEMKIN软件,对比分析了N₂和CO₂对乙烯的爆炸极限、临界氧浓度和爆炸三角形的影响,通过模拟得到乙烯爆炸过程中温度、压力、·H、·O、·OH浓度变化,并进行了敏感性分析。结果表明,N₂和CO₂都使乙烯爆炸极限缩小,爆炸危险度减小,达到爆炸临界点时,N₂添加量为60.1%,CO₂添加量为43.3%,此时CO₂惰化的临界氧浓度为11.1%,N₂惰化的临界氧体积分数为7.7%。通过分析爆炸三角形,CO₂惰化下的乙烯爆炸区和窒息比相比N₂惰化下的明显减小。此外,N₂和CO₂均使乙烯的点火延迟时间增加,且爆炸后的温度和压力及自由基浓度均有所减小,通过对两种惰化条件下的乙烯爆炸过程中关键自由基变化的敏感性分析,发现R38、R46、R112、R119、R285、R294对·H、·O、·OH的生成起促进作用,R25、R173对·H、·O、·OH的生成起抑制作用,在降低敏感性系数方面,CO₂抑制作用大于N₂抑制作用,也从一定程度说明CO₂的惰化效果优于N₂的惰化效果。     

硫磺粉尘爆炸特性研究

为研究硫磺粉尘爆炸危险性,采用哈特曼管式爆炸测试装置与20 L球爆炸测试装置对常温常压下不同粒径的硫磺粉尘爆炸特性参数进行了测试和评估,得到了不同粒径硫磺粉尘的最小点火能、爆炸下限质量浓度和爆炸指数,根据实验结果对硫磺粉尘危险性进行了分级。结果表明,70~850 μm不同粒径的硫磺粉尘最小点火能在0.144~125 mJ,且随着粒径的减小而降低;45~375 μm不同粒径的硫磺粉尘爆炸极限质量浓度在15~20 g/m3,且随着粉尘粒径的减小而降低;45~375 μm不同粒径的硫磺粉尘最大爆炸指数在34.46~39.87 MPa·m/s,且随着粒径的减小而增大,其粉尘爆炸危险性等级为St3。