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。     

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...     

低压状态下航空煤油的爆炸危险研究

以3~#航空煤油为研究对象,通过可燃气体/蒸气爆炸极限测试装置测定航空煤油蒸气的爆炸参数,研究低压条件对航空煤油蒸气爆炸极限和爆炸压强的影响。初始环境压力设置为90、70、50 k Pa,温度设置为90℃,其他因素相同。通过实验研究不同低压状态下航空煤油的最大爆炸压强与相应的航空煤油蒸气体积分数的变化,以及在相同低压状态下最大爆炸压强与体积分数和爆炸所需时间的关系。随着航空煤油蒸气体积分数的增加,产生的最大爆炸压强先增加后减小。在初始压强一定的情况下,爆炸所需时间越长,爆炸产生的最大压强越低。     

氮气、二氧化碳对液化石油气的惰化抑爆研究

通过改进的20L球燃爆测试装置进行实验,结合理论分析,研究N2与CO_2两种不同惰性气体对液化石油气爆炸极限及最大允许氧浓度的影响规律,对比研究两种惰化剂对液化石油气的抑爆效果。结果表明:CO_2对液化石油气抑爆效果优于N2,主要体现在爆炸上限和最大允许氧浓度下限值的显著影响。二者对爆炸极限及最大允许氧浓度影响规律相似,但机理不同。提出液化石油气完全惰化时需要的N2与CO_2的用量以及临界氧含量等关键参数,为防爆、预警、消防安全管理及操作等提供依据。     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

汽油液雾与低体积分数甲烷混合物爆炸特征研究

为了研究少量汽油液雾对低体积分数甲烷爆炸特征的影响,利用20 L球形爆炸测试装置,研究了1、2 mL汽油的液雾单独与空气混合的爆炸情况。通过改变甲烷体积分数,研究了甲烷分别与1、2 mL汽油的液雾混合后的爆炸特征,分析了汽油添加量对整个体系的爆炸下限影响。结果表明,汽油对甲烷-空气混合物爆炸影响非常显著,添加量分别为2、2.5、3 mL时,pmax分别是0.11、0.79、0.82 MPa,相应的（dp/dt）max分别是10.57、32.52、108.53 MPa/s。甲烷体积分数为6%时,汽油添加量为2 mL时,pmax是1.01 MPa,比添加1 mL汽油时增大31%,比未添加汽油时增大了320%。甲烷和汽油液雾混合后,其混合体系的爆炸下限低于各自在空气中的爆炸下限。1 mL汽油与空气混合物不发生爆炸,与体积分数≥3.5%的甲烷混合后能够发生爆炸。2 mL汽油与体积分数≥0.3%的甲烷混合,该体系依然能够发生爆炸。研究结果能够为封闭和半封闭空间中泄漏燃气与其他可燃性液体蒸气混合物的爆炸及预防提供数据支撑。     

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。     

调漆间防爆措施可行性分析

以某喷漆厂房调漆间为例,针对其现有的防爆安全措施,采用理论计算和定性分析的方法,从措施的有效性和系统可靠性两个方面论证措施的可行性。计算得出甲苯、二甲苯混合蒸气的爆炸下限为1.10%,以混合气体体积分数是否低于0.275%作为通风系统有效性的判定标准。调漆间现有全室通风条件可以在较短时间内实现爆炸性混合气体浓度的降低。重点局部排风口的设置强化了全室通风的有效性。设置CO2自动灭火系统并与感温感烟探测器、可燃气体浓度探测相联动是一种有效的防止爆炸危害的方法。     

喷漆厂房调漆过程的火灾爆炸危险性研究

以某喷漆厂房调漆间为例,对其发生火灾爆炸事故的危险性进行了定性和定量的分析。介绍易燃液体挥发后的混合气体体积比和爆炸下限、爆炸压力峰值的计算方法,并重点对倾倒油漆和调漆搅拌过程中释放出的可燃蒸气浓度进行了试验测定,提出了相应的安全措施建议。     

Flame-extinguishing concentrations and peak concentrations of N2, Ar,CO2 and their mixtures for hydrocarbon fuels

Fire-extinguishing efficiency of inert gas mixtures was investigated by measuring flame-extinguishing concentrations and peak concentrations for hydrocarbon fuels, because new fire-extinguishing agents composed of inert gas mixtures have been developed as halon alternatives. The flame-extinguishing concentrations of nitrogen, argon, carbon dioxide and their mixtures for n-heptane were measured with the FRI glass cup burner. The peak concentrations of the agents for methane-air and propane-air mixtures were also measured with the tubular flame burner. Chemical equilibrium calculations showed that the adiabatic flame temperatures of the cup burner flames at the extinction condition were almost constant for all the agents. The adiabatic flame temperatures at the flammability limit of the tubular flame for each fuel were also independent of the inert gas agent if the mixtures had the same equivalence ratio. The flame-extinguishing concentrations of the inert gas mixtures were predicted by a simple equation averaging over the flame-extinguishing concentrations of all component gases weighted by mole fraction. The equation has the same form as Le Chatelier's law. For the flammability limits of the hydrocarbon-air mixtures, the same relation was also recognized in the effect of the mixed agents. The facts show clearly that this simple equation for the flame extinction concentrations is useful to estimate the fire suppression efficiency of any mixed agents of the inert gases. At the same time, it appears that the flame-extinguishing concentrations and the flammability limits reported in the paper are consistent.     

制冷剂R290及其混合物燃爆特性与安全性研究

将具有燃爆性制冷剂R290（丙烷）分别与物理抑制剂CO2和化学抑制剂R13I1（三氟碘甲烷）混合,根据混合制冷剂的热物性参数确定R290的占比。实验结果表明：R13I1与R290组成的混合工质可直接替代传统制冷剂,根据所要替代的现有制冷剂的热物性参数可确定配比。用可燃气体/蒸气爆炸试验测试装置测试R290分别与CO2和R13I1混合后的爆炸参数,实验得出CO2和R13I1环境下,二者的体积分数分别为26.5%和6.42%时,R290不再具有燃爆性。同时,针对R290,推导出化学抑制剂最小惰化浓度的预测理论公式。     

多孔结构对地下综合管廊燃气爆炸的抑制效应

地下综合管廊应用广泛,燃气泄漏致爆的冲击荷载会对管廊结构内外造成严重破坏。为降低地下综合管廊燃气舱内的爆炸危害,利用Fluent软件对内置多孔结构燃气舱内甲烷/空气预混气体的爆炸过程进行模拟,从管廊内燃气舱结构抗爆角度研究孔隙率分别为40%、50%、60%时的爆炸传播规律、温度抑制效应及爆炸超压衰减效应。基于熄爆参数指标,从爆炸超压和火焰温度两方面综合评估多孔结构对爆炸的抑制效果。结果表明：当多孔结构的孔隙率大于58.4%时,其对爆炸传播的抑制机制占主导作用,能有效抑制爆炸的传播;抑制效果与孔隙率参数存在线性关系,内置孔隙率越大的多孔结构工况对爆炸扰动越显著,最大温度可抑制8%,最大超压可衰减38%,最大速度可降低33%。     

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。