惰性气体对异丙醇爆炸抑制作用的试验研究

基于FRT 的爆炸极限测试装置,在50 ℃、0.1 MPa条件下测试了异丙醇蒸气在空气中的爆炸极限。加入二氧化碳或氮气,改变异丙醇蒸气与二氧化碳或氮气的体积分数进行试验,研究惰性气体对异丙醇蒸气的抑爆效果。结果表明：在异丙醇爆炸极限范围内,随着异丙醇蒸气浓度升高,二氧化碳或氮气的抑爆体积分数降低,且二氧化碳抑爆效果优于氮气;在惰性气体抑爆作用下,氧气与蒸气体积分数比值小于2.10 时,混合气体不发生爆燃。绘制了抑爆三角区,描述惰性气体对异丙醇爆炸特性的影响,并从活化能理论、链式反应理论等方面分析不同惰性气体的抑爆作用差异。     

丙酮蒸气爆炸特性及抑爆试验研究

试验得到丙酮蒸气的爆炸极限为2.4%~12.8%。改变丙酮蒸气、二氧化碳或氮气的体积分数进行爆炸试验,研究二氧化碳和氮气对丙酮蒸气的抑爆性能。当二氧化碳体积分数超过35%时可燃混合气体退出爆炸范围,临界氧体积分数为12.4%;当氮气体积分数超过50%时可燃混合气体退出爆炸范围,临界氧体积分数为9.2%。试验结果表明二氧化碳对丙酮蒸气的抑爆效果优于氮气,从化学平衡、三元碰撞、链式反应方面分析其原因。     

R717和R290爆炸参数实验研究

使用20L球爆炸实验装置,对R717和R290在不同浓度时的爆炸参数开展实验研究,得出爆炸压力曲线、最大爆炸压力,并对比分析初始压力提高后爆炸特性的变化。R717在空气中体积分数为19.0%~22.8%时的爆炸压力较大,最大爆炸压力约为0.65 MPa。R290在空气中体积分数为4.0%~6.0%时的爆炸压力较大,最大爆炸压力约为0.88 MPa。初始压力提高后,R290的最大爆炸压力约提高了相同倍数。     

三种测试装置与判定标准对比研究可燃气体爆炸

利用三种可燃气体爆炸极限测试装置在不同温度开展实验研究,选取乙烯、丙烷(R290)、液化石油气,对比分析实验结果及实验现象判定,分析初始温度、初始压力对爆炸极限的影响。结果表明,三种装置实验获得的爆炸下限一致性较好,爆炸上限体积分数最大差值超过15%,说明不同装置对爆炸上限实验值影响显著。利用5 L玻璃爆炸极限测试装置开展一系列实验,探究初始温度对可燃气体爆炸极限的影响规律,验证了20~100℃温度范围内乙烯和R290爆炸下限随初始温度变化趋势基本一致,近似呈现出线性关系。     

汽油蒸气爆炸火焰光学特征的实验研究

采用爆炸极限测定仪模拟汽油表面蒸发气体在11%体积分数下的爆炸过程,同时使用高速摄影仪采集汽油蒸气爆炸火焰的光学图片。通过分析采集的汽油爆炸过程的图像照片,研究可见光火焰在爆炸管中的传播情况。利用MATLAB分析火焰图像,进一步分析其爆炸过程中火焰的光学特征和传播规律。     

低压环境对运输包装纸箱燃烧特性影响

在康定机场和四川广汉两种压力环境下,对运输包装纸箱进行逆向(向下)火焰传播燃烧实验,通过测量固体可燃物的燃烧时间、燃烧长度及质量损失,探讨低压环境对固体可燃物燃烧特性的影响规律。研究表明:低压下,纸箱开始燃烧所需氧体积分数比常压高8%。同一氧体积分数下,低压下纸箱燃烧时间、燃烧长度更短。燃烧相同长度,低压下纸箱燃烧更加充分,质量损失较大。相对明火燃烧时间纸箱阴燃时间较长,但对质量损失影响小于明火燃烧过程。     

临街餐饮店内厨房泄漏扩散及爆炸模拟研究

利用FLUENT前处理模块ICEM建立典型临街餐饮店的2种泄漏扩散物理模型(模型1、2),在模型1、2基础上扩大餐饮店外部空间模拟区域,采用FLACS软件前处理器CASD建立爆炸物理模型(模型3、4)。围绕以下内容进行模拟研究：餐饮店门开闭对泄漏扩散的影响,送、排风机启停对泄漏扩散的影响,餐饮店爆炸过程分析,餐饮店门开闭对超压的影响,爆炸后果分析。研究结果表明：典型临街餐饮店内发生天然气泄漏时,餐饮店体积对天然气扩散产生影响,在泄漏流量相同的情况下,餐饮店体积越小,天然气体积分数越高。相同泄漏源条件下发生天然气泄漏,相比餐饮店门关闭,餐饮店门开启时天然气扩散速度更快,导致泄漏初始时段天然气体积分数更高。泄漏一段时间后,天然气通过餐饮店门不断扩散至餐饮店外部,餐饮店内天然气体积分数比门关闭时低。一定条件下,风机开启后20 s内可显著消除餐饮店内的可燃气云,因此合理设置送排风系统可以有效控制餐饮店内天然气泄漏事故后果。在餐饮店门关闭条件下,模型3泄漏1 h后点火,爆炸过程中压力波破坏餐饮店门,将燃烧产物泄放至外部空间,点火后574 ms产生超压峰值18 kPa以上,同时燃烧形成的热量以及燃...     

隧道并行管道蒸气云爆炸后果与措施分析

以隧道并行管道为研究对象,模拟研究了输气管道泄漏扩散、蒸气云爆炸后果以及爆炸缓解措施的有效性.研究发现:随着泄漏时间增加,小孔泄漏的可燃气体体积不断增加,且较大孔泄漏的可燃气体体积先达到峰值,随后降低;基于泄漏气云进行爆炸模拟,爆炸超压随着与爆源轴向距离的增加而增大,且可燃气体量多,爆炸后果更严重,超压最大达143.8...     

埋地燃气管道泄漏流量及扩散规律的实验研究

分析埋地燃气管道泄漏时,泄漏燃气在土壤中以及地下空腔的扩散规律,研究燃气压力、管道埋深、泄漏方向、泄漏点位置等因素对泄漏燃气体积分数的影响。以天然气为实验气体,开展两组实验:1中压燃气泄漏的9种工况实验,表明:土壤中泄漏天然气体积分数随泄漏时间变化符合S型曲线,且在发生泄漏时,管道埋深越深,泄漏燃气在土壤中的扩散范围越大;泄漏口方向对泄漏燃气扩散的方向具有较大影响。2低压燃气泄漏至密闭空腔的7种工况,表明:空腔前无障碍物时,泄漏到空腔内的燃气量较多,但处于爆炸极限范围内的时间较短;有障碍物时,空腔达到爆炸下限的时间延长,但处于爆炸极限范围内的时间更长;空腔内达到爆炸上下限所需时间与泄漏点距空腔中心距离成指数函数关系,距离越近,达到爆炸上下限的时间越短;燃气泄漏流量与泄漏点距空腔中心的距离成二次方函数关系,距离越近,泄漏流量越大。     

城镇燃气爆炸特性的研究

通过实验研究初始温度和压力对城镇燃气的爆炸特性的影响,测出初始温度为20～80℃、压力为0．1～0．2MPa条件下燃气的爆炸极限。氮气作为置换气体时燃气的临界可燃浓度对应的体积分数为7．4％～9．0％,对N2抑爆机理进行了研究。     

不同氧浓度条件下制冷剂R290燃爆特性

采用20L球实验装置研究制冷剂R290的燃爆特性,分析不同氧浓度下的最大爆炸压力和爆炸压力上升速率。环境温度22~26℃,相对湿度54%~58%,起爆前爆炸容器初始压力为0.1 MPa,点火方式采用高压脉冲点火。实验结果表明:空气氧浓度氛围中,R290体积分数为5.0%时pmax达最大值0.934MPa,此时的(dp/dt)_(max)亦为最大值,达64.81MPa/s。不同氧浓度氛围下3.5%R290随着体系中氧气体积分数的降低,爆炸威力减弱,爆炸弛豫时间滞后,压力-时间曲线逐渐平缓,降低至一定值后体系不再发生爆炸。R290体积分数为3.5%、氧体积分数为11.8%、12.0%时并未发生爆炸。随着体系中氧气含量的增加,pmax一直呈平缓上升趋势,(dp/dt)max呈现出先平缓后急剧上升趋势。     

含菌超细水雾抑制甲烷爆炸的实验研究

搭建小尺寸实验平台,采用压力传感器测量超细水雾抑爆过程中管道内的压力变化状况,研究含甲烷氧化菌的超细水雾对不同体积分数的甲烷气体爆炸的抑制效果。结果表明,含甲烷氧化菌的超细水雾能够使爆炸压力明显下降;预处理时间越长,爆炸最大压力下降越多;甲烷体积分数越大,爆炸最大压力越大;菌液雾化量越大,抑制甲烷爆炸效果越好。     

石油和石油产品贮罐内油气浓度及其爆炸危险性

确定盛装石油和石油贮罐内空间油蒸气浓度是否处于爆炸极限范围,一般是采取测量油品温度对照该油品的爆炸温度极限的方法。但对于固定顶的大贮罐来说,由于它不是始终保持密闭状态,罐内空间油蒸气在许多情况下是处于不饱和状态,所以用测油品温度的办法则不能准确地表示罐内蒸气的浓度。然而,搞清这个问题,对于理解罐区设置气体平衡管线的合理性和可能性,防止火焰沿这种管线蔓延的必要保护,设置呼吸阀和阻火器的必要性,确定防雷所需范围,在罐上进行修理作业的可能性,罐区着火后,邻罐发生爆炸的可能性,已着火贮罐是否进行某种工艺处理等等问题,都是对安全极其重要的问题。     

初始温度对氮气抑爆性能影响的实验研究

研究在不同初始温度下氮气对甲烷爆炸反应的抑制作用。实验表明,15℃环境下,氮气体积分数达到29.0%时,混合气体退出爆炸范围,临界氧体积分数为13.7%;50℃环境下,氮气体积分数达到32.0%时,混合气体退出爆炸范围,临界氧体积分数为13.0%。氮气对甲烷爆炸的抑制效果在一定程度上要受环境温度的影响。实验结果可为含有可燃气体的工作场所的安全生产提供参考。     

铝粉爆炸特性研究及抑爆剂的开发

利用20 L球对粉尘云浓度为40、60、125、250 g/m3的铝粉展开爆炸特性实验研究,测试爆炸压力随时间的变化规律、最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率。实验发现,在实验条件下,当粉尘云质量浓度为250 g/m3时爆炸压力最大,为0.557MPa;当粉尘云质量浓度为125 g/m3时最大爆炸压力上升速率最大,为22.5 MPa/s。在相同浓度下,磷酸二氢铵的抑爆效果优于碳酸钙,碳酸钙的抑爆效果优于碳酸氢铵,并且对于铝粉的抑爆效果随着抑爆剂体积分数的增加而逐渐增强,当磷酸二氢铵的体积分数超过30%便可以提供一个非常高效的抑爆效果。     

室内燃气泄漏扩散模拟研究

针对某住宅,利用FLACS子模块前处理器CASD的geomety板块构建三维几何模型,采用FLACS软件对室内燃气(设置为纯甲烷)泄漏扩散进行模拟计算。当室内燃气泄漏时,靠近泄漏口位置燃气体积分数最大。随着泄漏时间持续,燃气在房间内呈现非均匀分布状态。受浮力影响,泄漏燃气向屋顶扩散并聚积,因房间处于密闭状态,燃气体积分数处于爆炸范围的危险区域较大。泄漏方向对可爆炸气云分布起关键作用。当泄漏方向为竖直向上时,泄漏燃气会先在厨房内聚积。当泄漏方向为水平指向厨房门时,可爆炸气云会穿过厨房门扩散至入户墙。入户墙上往往设有入户灯开关,一旦有人进屋开灯,极易产生电火花,爆炸风险很大。     

浮式生产储卸油装置上部模块原油泄漏灾害研究

为研究浮式生产储卸油装置（FPSO）上部模块原油泄漏引发的灾害,以某FPSO加热撬块发生原油泄漏为例,建立原油蒸气扩散模型和池火灾模型,定量分析原油蒸气爆炸和池火灾的危害规律与危害范围。研究表明,原油蒸气质量浓度在泄漏源处最大,质量浓度为0.23 kg/m3区域内遇火有发生爆炸与池火的风险,同时随着泄漏时间增加,目标与液池中心水平距离越小,所接受热辐射通量的上升速度越快,蒸气云爆炸冲击的危害越大。     

石油醚的爆炸极限和最大允许氧含量的试验研究

采用FRTA爆炸极限测试仪测试研究了石油醚在空气中的爆炸极限以及在不同温度下和加入不同体积的惰性气体下的爆炸极限,分析了温度和惰性气体对石油醚的爆炸极限和最大允许氧含量的影响规律。结果表明,当温度升高时,石油醚的爆炸范围增大,最大允许氧含量的最大值和最小值都减小;当加入惰性气体时,石油醚的爆炸范围缩小,直至上、下限重合,退出爆炸范围,其最大允许氧含量的最大值和最小值也随着惰性气体的增加而降低或升高,直至重合;通过对比,得出石油醚的爆炸极限与最大允许氧含量的极限值是一一对应的关系。     

可燃气体及混合物爆炸极限影响特征研究

简述可燃气体爆炸极限的测试装置、测定标准和爆炸现象判定指标,分析爆炸容器形状和容积对爆炸极限测定的影响。重点分析氧浓度对爆炸极限的影响规律,以及初始温度、初始湿度和初始压力对爆炸极限的影响。结果表明:初始条件对可燃气体爆炸上限影响较大;二氟甲烷等在高压状态下存在燃烧向分解转换过程,爆炸上限呈现剧增趋势;一些含氟难燃气体存在相对湿度极限。该研究可为爆炸性气体环境探测预警与防爆设计提供参考依据。     

聚丙烯纤维对水泥砂浆干缩开裂的影响

通过圆环法的对比试验,研究了不同体积分数下聚丙烯纤维对水泥砂浆干缩开裂形态的影响,结果表明:聚丙烯纤维体积分数越高,水泥砂浆出现初始裂缝的时间越晚;各种体积分数下聚丙烯纤维水泥砂浆的裂缝形态均为多发型细微裂缝.分析了不同体积分数聚丙烯纤维对水泥砂浆干缩开裂性能的作用机理,以及多缝出现的原因.