二氧化碳抑爆性能实验研究

实验研究纯氧环境中CO2对甲烷爆炸极限的影响.结果发现,CO2体积分数达到78%时,混和气体退出可爆范围,临界O2体积分数为14%.使用爆炸三角形分析得出CO2对甲烷爆炸具有抑制作用,且其抑爆效果好于N2;同时分析了CO2抑爆的原因,为可燃气体抑爆措施的制定提供参考.     

非金属球形抑爆材料抑爆性能实验研究

以激波管为主要测试设备,测定非金属球形抑爆材料在丙烷、汽油蒸气、乙烯与空气混合气体中燃爆超压和火焰传播速度,分析材料在3种介质中对火焰的抑制作用。测试压力的4个压力传感器距点火端的距离分别为0.8、2.4、3.0、3.6m。结果表明:非金属球形抑爆材料在3种气体介质与空气混合气体中抑爆能力分别为88.92%、75.44%、68.35%;材料在丙烷介质中抑爆性能最佳,且该材料对火焰速度的抑制具有很好的线性规律。设计并进行验证实验,装有球形抑爆材料的油桶点火爆炸后保持完整,达到预期的效果。     

初始温度对水泥浆液性能影响的试验研究

通过对比试验研究了不同初始温度对水泥浆液性能的影响规律。试验结果表明:初始温度越低,浆液流动度越小,析水率越大,凝结时间越长,早期强度较低,在保证养护温度条件下,初始温度对浆体后期强度没有影响。     

抑爆系统有效性评价标准的比较研究

调研工业抑爆场所常用的防爆、抑爆产品,并按产品的类型及应用场所分类。对比GB 25445《抑制爆炸系统》及ISO 6184.4《抑爆系统第4部分:抑爆系统效率的测定》,得出以下结论:抑爆系统有效性检测暂无统一的设备尺寸及设计要点,但抑爆系统有效性评价方法的目标、程序和方法较为明晰;GB 25445中验证抑爆系统有效性方法的目标更为合理;ISO6184.4中针对验证抑爆系统有效性设备的规定更为详细;总体而言,GB 25445从设计抑爆系统的角度来阐述验证抑爆系统有效性的方法,导致适用性较差;ISO 6184.4阐述验证抑爆系统有效性的方法时思路明晰,以1m3爆炸测试装置为标准贯穿始终。     

泄爆条件下高速响应抑爆装置抑制淀粉爆炸研究

为探究能有效抑爆大型连通容器内粉尘爆炸的安全技术,以ABC干粉为抑爆介质,利用自主研制的抑爆装置,基于爆炸泄放条件下的5 m³工业级容器内开展玉米淀粉-空气混合物爆炸抑制试验,探究该工况下粉尘爆炸超压峰值和火焰传播速度变化规律,并对自主研发的抑爆装置能否有效抑爆进行试验测试。结果表明：泄放条件下容器内最大爆炸压力为19.59 kPa,自容器至连通管道末端压力峰值逐渐减小,火焰传播速度呈现随距离增加而增大的趋势;化学抑爆是爆炸压力波-火焰与高压氮气-抑爆剂雾段相互反应,包含气流对冲、惰化与吸放热的复杂过程,因此抑爆装置的使用需要保留足够的抑爆距离。     

两种土壤初始温度测试方法对比研究

对GB 50366—2009《地源热泵系统工程技术规范》中提出的两种土壤初始温度测试方法进行了对比实验,实验证明两种方法测得土壤初始温度相对差较小,认为在工程上可以忽略,且由于静态水温法操作更简便且投入资金更少,推荐在工程上使用静态水温法进行土壤初始温度的测试。     

室内初始温度对自然置换通风特性的影响

实验研究了室内初始温度对自然置换通风特性的影响。结果表明,实验舱内的初始温度越大,其热分层特性越明显,且最高测点与最低测点的温度差值越大。此外,室内污染物的分布和清除效率也受室内初始温度的影响,随着室内初始温度的升高,室内污染物的清除效率和房间上部区域的污染物浓度增大,同时房间上部与下部的浓度分层现象越明显。     

惰性介质对铝粉抑爆效果的试验研究

基于siwek-20 L爆炸测试系统,在试验分析碳酸钙、碳酸氢钠和磷酸二氢铵这3种惰性介质的惰化性能的基础上,进一步研究其介质之间的协同增效效应。结果表明：对于浓度为300 g/m³的铝粉,惰性介质能使铝粉爆炸受到明显的抑制,且随着惰性介质含量的增加,铝粉爆炸强度不断下降;NH₄H₂PO₄的抑制效果优于CaCO₃,CaCO₃优于NaHCO₃;添加CaCO₃与NH₄H₂PO₄配比的复合惰性介质和NaHCO₃与NH₄H₂PO₄配比的复合惰性介质时,铝粉爆炸受到进一步的抑制,体现出惰性介质之间的协同增效效应,其中CaCO₃与NH₄H₂PO₄按照1∶1配比的复合惰性介质抑爆性能最佳。     

岩体的初始损伤对爆破效果的影响研究

根据损伤力学理论，提出了含初始损伤岩体动态损伤本构模型。结合Grady根据破碎能量守则给出的脆性材料动态平均块度尺寸公式，将初始损伤变量引入计算模型，并充分考虑爆炸应力波对岩体的破碎作用和在爆生气体膨胀及渗流压力作用下岩块之间的相互挤压碰撞作用，得出了爆破后的平均块度计算式，同时进行了试验验证。计算和试验结果表明，岩体的初始损伤对爆破效果的影响是非常显著的，但是可以通过改变爆破设计参数控制并利用初始损伤以改善爆破效果。同时还得出了一些有益的结论，对指导工程实践具有一定参考价值。     

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。     

惰性气体抑制丙酮蒸气爆炸实验对比研究

以丙酮为研究对象,利用HY-12474型爆炸极限测试装置,测试丙酮蒸气的爆炸极限以及氮气、二氧化碳、七氟丙烷对丙酮蒸气爆炸的抑制效果.相比较而言,丙酮蒸气退出可爆范围,氮气、二氧化碳和七氟丙烷的浓度分别为32％、26％、13％.随着惰性气体的加入,氮气和二氧化碳使丙酮蒸气的火焰传播速度逐步降低.七氟丙烷的加入,在贫燃浓...     

碳酸钙、磷酸二氢氨与二氧化硅对面粉爆炸的抑制作用

以面粉为研究对象,采用20 L 爆炸球和哈特曼管测试系统,分别测试了碳酸钙、磷酸二氢氨、二氧化硅和碳酸钙与磷酸二氢氨复合对面粉最大爆炸压力、压力上升速率、火焰传播速度等特性参数的影响。对比分析了4 种惰性粉体的抑制效果及机理。结果表明：磷酸二氢氨除物理吸热外还通过化学分解抑制面粉燃烧和爆炸,其抑爆效果优于二氧化硅和碳酸钙;碳酸钙与磷酸二氢氨两者间会发生抑制燃烧爆炸的附加反应,二者复合比单一惰化粉体有更高的惰化效能。     

粉尘燃爆抑制与泄放动力学机理研究进展

摘 要：粉尘防爆是防范遏制生产安全事故的重要领域,围绕粉尘爆炸抑制效率低、高温火焰淬熄与泄压效率难以兼顾等问题,开展粉尘燃爆抑制与泄放技术研究,在事故初期遏制并降低事故后果,成为当今亟待解决的热点问题。分析总结了粉尘抑制反应动力学机理,阐明了抑制材料对粉尘燃爆气相反应和表面反应的抑制机制,介绍了粉尘爆炸高效抑制材料的研制;提出了高爆炸指数粉尘泄放面积设计方法,建立了泄爆压力与火焰的精确预测模型,对粉尘燃爆无焰泄放技术装备的特点与不足进行了探讨。     

20 L球内油气爆炸压力影响因素研究

采用三路进气20L球试验装置模拟油气爆炸过程,分析点火方式、点火延时、点火长延时以及超细干粉等对油气爆炸压力的影响。点火方式对油气环境最大爆炸压力的影响相对较小,点火延时对油气爆炸测试结果影响较大。以油气最大爆炸压力为基准进行超细干粉抑爆试验。抑爆粉体本身粒度及抑爆性能是决定其抑爆能力的关键因素。随着测试粉体浓度的增加,爆炸感应期相对滞后,抑爆效果变化不明显。     

冻融循环下冷却温度对粉质黏土力学性质影响的试验研究

 环境温度是土体冻结和融化过程中常见的变量。为明确冷却温度对土体冻融循环效应的影响规律,以青藏高原粉质黏土为对象,进行不同冷却温度和冻融次数的冻融循环试验及三轴剪切试验,并测定试样冻融循环后的水分重分布和体积变化特征。结果表明,冻胀和冻缩在冻结过程中是同时存在的,且均随冷却温度的降低而增大,两者正负变形量比例关系的不同是土体冻融循环效应多变的主要原因之一。随着冷却温度的降低,由于冻胀先于冻缩达到极限状态,体积增加量呈先增大、后减小的规律,转折点对应的是冻胀和冻缩在微小温差条件下变形附加量相对大小关系发生改变的临界温度值。破坏强度随冷却温度的变化与干密度一致,呈先减小、后增大的规律,以劣化为主。未冻水含量和水分迁移量均随冷却温度的降低而减小,因此冷却温度越低,破坏强度随冻融次数的变化范围越小,达到新的稳定状态所需的冻融次数也越少。黏聚力和内摩擦角随冷却温度和冻融次数的变化规律可以采用Logistic模型拟合与预测,以方便工程应用。     

A case study on the methane explosion in the excavation chamber of an EPB-TBM and lessons learnt including some recent accidents

This study is related to a case concerning a methane explosion occurred inside the excavation chamber of an EPB-TBM in Silivri-Istanbul on the 20th of May in 2010. The authors of the paper were nominated as official inspectors of the court. A literature survey is first carried out in order to review similar accidents happened worldwide. Causes and effects of the explosion are analyzed later in detail. Precautions against methane emission are also summarized. It is concluded that a methane explosion inside the excavation chamber of an EPB-TBM is a very rare case and was not reported in the literature as the authors’ best knowledge. Oxygen necessary for methane explosion came from the foam used in the excavation chamber. Explosion occurred probably due to sparking caused by friction between screw conveyor and its casing. It is recommended that further research studies should focus on producing more secure foams being functional without oxygen, a methane detector should also placed inside the chamber with a power cut-off system.