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。     

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。     

阻火器性能测试方法试验性研究

在现代工业生产过程中,可燃气体的爆炸事故频繁发生,造成大量的人员伤亡和严重的财产损失,因此对于管道内可燃气体燃烧爆炸的抑制研究已逐渐成为安全技术领域的一项重要课题。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。阻火器通常安装在装置的进出口或者管道上,其中的核心部件阻火单元允许介质流通,阻灭火焰。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。由于阻火器的相关检测技术在我国开展得较晚,相对国外标准而言,国内标准不仅技术滞后、更新周期长而且体系不完善不配套。因此本文对阻火器性能测试方法进行了研究,以提高我国在这一领域的检测水平,推动国内对阻火器性能完整检测现有技术的完善,同时对保障安全生产和人民的生命安全也具有重要的现实意义。     

阻火器性能测试方法试验性研究

在现代工业生产过程中,可燃气体的爆炸事故频繁发生,造成大量的人员伤亡和严重的财产损失,因此对于管道内可燃气体燃烧爆炸的抑制研究已逐渐成为安全技术领域的一项重要课题。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。阻火器通常安装在装置的进出口或者管道上,其中的核心部件阻火单元允许介质流通,阻灭火焰。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。由于阻火器的相关检测技术在我国开展得较晚,相对国外标准而言,国内标准不仅技术滞后、更新周期长而且体系不完善不配套。因此本文对阻火器性能测试方法进行了研究,以提高我国在这一领域的检测水平,推动国内对阻火器性能完整检测现有技术的完善,同时对保障安全生产和人民的生命安全也具有重要的现实意义。     

阻火器阻火性能及通气量测试及分析

阻火器在石油化工、天然气等可燃性气体或蒸气的安全生产、运输、储存中起着越来越重要的作用。根据标准ISO16852研制了管道阻火器阻火性能测试系统及压力损失-通气量测试系统,并给出了测试结果及相关分析。根据该测试结果可以准确判断阻火器的各项性能参数是否满足标准,以及根据用户的使用工况,快速确定符合要求的阻火器类型及尺寸。     

氢气阻火器

概述了氢气阻火器的阻火原理、种类及在氯碱厂设计中氢气阻火器的设置情况.     

化工装置爆燃、爆轰阻火器的选择

提出根据气体和气体混合物易燃性、易爆性确定阻火器类型,即:仅易燃的气体(含蒸气,以下类同)及气体混合物选择爆燃阻火器;易爆炸但在爆燃距离范围内的气体及气体混合物选择爆燃阻火器;易爆炸且在爆燃距离范围外的气体及气体混合物选择爆轰阻火器.给出了各种易燃易爆气体和其他混合气体(含惰性气体或氧气等)的易燃性、易爆性和非易燃性计...     

火焰在阻火器中传播与淬息的研究综述

现代化工中广泛应用阻火器阻止可燃气体在输运管网中爆炸灾害事故的发生,研究预混可燃气体火焰在阻火单元中的传播对阻火器的设计与应用具有重要意义.本文介绍了阻火器的运用及阻火器淬息的基本原理,阐述了国内外的实验研究、理论研究成果及利用现代计算机数值模拟研究的现状,并提出了今后的研究方向.     

石油化工装置阻火器的选用

阻火器是一种用来阻止火焰传播的安全设施,随着石油化工装置的大型化,化工园区的综合化,各类储罐、设备及管道系统都有可能成为火灾发生的危险源,为了防止二次爆炸事故的发生,采取有效的阻火设施显得尤为重要,本文主要通过分析阻火器的着火原理并结合工程项目实践,总结出石油化工装置阻火器的选用要点.     

生产现场的阻火器浅谈

本文介绍了阻火器的分类、选型、安装、维护以及气田使用现状.     

Burning-through of porous flame arresters with a channel flame-arrester element

Numerical analysis of the burning-through of porous flame arresters was performed. It was shown that the burning-through time for porous flame-arrester elements of the channel type is determined by the time of flame entry into the porous element, and for granular-type elements, it is determined by the propagation time in the element. The fire resistance of a channel flame arrester increases with increasing thermal conductivity of the material of the porous flame-arrester element and its length and with decreasing effective size of the channels and porosity of the flame-arrester element. It is established that, by increasing the length of the porous element or by decreasing the channel diameter and porosity, it is possible to ensure that the flame that arises behind the flame arrester is stabilized on the exit surface of the flame-arrester element without penetrating into it. __________ Translated from Fizika Goreniya i Vzryva, Vol. 45, No. 3, pp. 35–43, May–June, 2009.     

密闭空间内聚乙烯粉尘爆炸火焰传播特性的实验研究

采用竖直、可视粉尘爆炸火焰传播实验平台,结合粒子图像测速PIV技术测得喷粉的冷态流场分布,研究聚乙烯粉尘在密闭容器内的爆炸火焰传播特性,探讨火焰结构与锋面位置的动态变化、火焰传播速度等参数的变化规律。结果表明,在200～1000 g/m³浓度范围内,低浓度聚乙烯粉尘爆炸火焰呈不连续片羽状结构,火焰锋面呈离散的星点状。粉尘浓度增加,火焰连续性及亮度增强,锋面呈齿状,并在400 g/m³火焰最明亮,火焰平均传播速度均随粉尘浓度的增加先增大后减小。采用均方根湍流速度量化体系整体脉动幅度,浓度接近最佳爆炸浓度400 g/m³时,均方根湍流速度为3.21 m/s。     

爆轰火焰在管道阻火器内的传播与淬熄特性

在水平封闭的直管中,采用自主研制的阻爆实验系统(包括传感器系统、配气系统、数据采集系统、点火系统等)对不同活性预混气体爆轰火焰在波纹管道阻火器内的传播与淬熄过程进行了实验研究。结果显示当可燃气体接近当量浓度时(丙烷4.2%、乙烯6.6%、氢气28.5%,均为体积分数),预混气体从点燃到火焰淬熄过程历时非常短,总体可分为4个阶段,缓慢燃烧阶段、快速燃烧阶段、加速燃烧阶段和超压振荡阶段。丙烷-空气、乙烯-空气预混气体在D=80 mm的管道阻火器中,爆炸压力峰值较高。当管道直径增加至400 mm时,爆炸压力峰值逐渐降低,其中乙烯-空气预混气体的爆炸压力峰值仅为3 MPa左右;氢气-空气预混气体的爆炸压力峰值随管径的增加呈递增趋势。对爆轰速度的研究结果表明,丙烷-空气、乙烯-空气预混气体爆轰速度数值相差不大,丙烷-空气预混气体甚至稍高些;而氢气-空气的爆轰速度数值较高。而且随着管径的增加,管壁热损失增大及其阻力因素等原因影响使预混气体爆轰速度趋向平稳。最后,从经典传热学理论出发,推导出了阻火单元厚度与爆轰火焰速度之间的关系。并结合实验数据,提出了爆轰安全阻火速度的计算方法,为工业装置阻火器的设计和选型提供更为准确的参考依据。     

基于简化反应机理的甲烷-空气爆炸增厚火焰大涡模拟

基于简化的单步反应机理,采用增厚火焰模型开展了管道内甲烷-空气爆炸大涡模拟,分析了Légier （TF1） 与Durand （TF2） 提出的两种火焰探测函数对模拟结果的影响。结果表明,大涡模拟能够精确预测管道内火焰传播过程中出现的郁金香形状与形成特征时间。尽管两种探测函数的火焰传播速度与超压的大涡模拟结果与实验基本一致,但TF2预测值更加精确。火焰探测函数对效率因子变化基本上没有影响,TF1对火焰的增厚效应要强于TF2。     

An integrated model for predicting the flame propagation in crimped ribbon flame arresters

Crimped ribbon flame arresters are important safety devices in the chemical industry,especially for the dangerous situations.Although proper design of arresters by the numerical simulation method is promising,its reliability and accuracy are dependent upon the mathematical model.In this work,an integrated mathematical model for the microchannel in the crimped ribbon flame arresters was set up;the fluid flow behavior and the sensitivities of four chemical kinetics mechanisms of propane-air on the accuracy were analysed.It is shown that turbulence is predominant in the microchannel of the crimped ribbon flame arresters under the deflagration and detonation conditions,and a new quenching criterion for the numerical simulation is proposed.The kinetics mechanism of Mansouri et al.among the four ones is the most accurate due to the best agreement of the predicted outlet temperature at the experimental flameproof velocity with the autoignition temperature of propane-air.The species mass fraction profiles and the temperature distribution,which are too difficult to measure due to the tiny dimension of the microchannel in experiments,are captured.The fundamental insights into chemical reactions and heat loss are well portrayed.It can be concluded that the integrated mathematical model established in this work can be used as a reliable tool for modeling,selecting and designing such type of crimped ribbon flame arresters with the propane-air medium in the future.     

阻燃电缆用PVC树脂的开发

通过在PVC聚合体系中加入阻燃剂和扩链剂,优化聚合配方,调整聚合工艺条件,开发出阻燃电缆用PVC树脂。     

Image analysis of flame behavior for polyolefins and polystyrene in vertical flame test

Although the UL-94 vertical flame test is often used to evaluate the flammability of polymers based on ignition time and combustion duration parameters, a significant amount of information regarding the time course of combustion is difficult to analyze in detail. Herein, image analysis of the time course of the upper and lower end heights, total area, and color division of flame was performed for polyolefins and polystyrene with different molecular weights in the vertical flame test. The combustion process was classified into two stages: before and after the first drip. In the first stage, the upward spread velocity, oscillation, and color of flame were analyzed. It was assumed that the difference in the fuel production rates or thermal decomposition products depends on the molecular structure. In the second stage, the melt flowability, flame position, and combustion continuity differed vastly depending on the molecular structure or molecular weight.     

含双侧分支结构受限空间油气泄压爆炸超压特性与火焰行为

为研究含有双侧分支结构受限空间内油气泄压爆炸超压和火焰演变特性,进行了不同初始油气体积分数工况下含有双侧分支结构受限空间和长直受限空间内的对比实验。研究结果表明： ①爆炸超压曲线会出现3个典型的超压峰值p₁、p₂、p_max,其中p₁的形成与管道开口端密封材料瞬时破裂有关,p₂与分支结构泄压有关,而p_max受管道内部爆炸强度与火焰加速协同效应影响。②分支结构对爆炸超压有强化作用,当油气体积分数在1%～2%区间,爆炸超压强化程度先增强后减小,且在1.4%～1.8%之间最为强烈。③火焰在分支结构处发生显著的弯曲、褶皱变形,这增大了火焰面积,提高了燃烧速率,加速了流场的传热传质效率,诱导爆炸强度的急剧增大,同时提高了火焰传播速度并增大了最大火焰锋面位置。④火焰在含有双侧分支结构的管道内呈现“半球形火焰--指尖形火焰--平面状火焰--浪花状火焰”形态变化。