激波诱导下瓦斯浓度对煤尘爆炸压力的影响

运用水平管道气体-粉尘爆炸装置,研究了激波诱导下瓦斯浓度对煤尘爆炸压力的影响,并对多次平行实验的结果进行分析。通过对爆炸压力、爆炸压力上升速率和最小点火能的分析,得出结论,在爆炸下限以下,甲烷的存在增加了煤尘爆炸压力和爆炸压力上升速率,并且降低了煤尘爆炸的最小点火能。     

多功能爆炸压力测试系统的设计研究

设计出一套多功能爆炸压力测试系统。该系统可分别对液体蒸气、粉尘、可燃气体与空气混合后的爆炸压力进行测试,也可通过安装示波器、光敏二极管、高速摄影仪等对爆炸过程的其他参数进行测试,为进一步丰富、完善爆炸理论和爆炸试验提供了可靠的数据,也为安全工程专业的爆炸灾害防护提供了一定的依据。     

CO2/海泡石抑爆剂对氢气/甲烷爆炸特性参数的影响

为了氢气/甲烷预混气体的安全使用,选用CO₂-海泡石粉体气固两相材料作为抑爆材料,通过20L球形爆炸装置测试了海泡石粉体及其浓度对氢气/甲烷预混气体的爆炸特性参数及抑制效果进行实验研究。结果表明,在不同的喷气压力下,粉体的分散性是不同的,造成了粉体最佳抑爆浓度的产生。二氧化碳单独作用下,氢气/甲烷预混气体在氢气添加比例较低时具有较好的抑制效果,对50%以上氢气添加下的氢气/甲烷预混气体的抑制效果较差。而CO₂和海泡石粉体两相抑制剂作用下复合抑爆剂对含氢气较高的氢气/甲烷预混气体具有较好的抑制效果。此外,本文结合海泡石粉体的元素组成及热解特性分析其氢气/甲烷抑爆机理。     

连通容器内预混气体泄爆过程

对甲烷-空气预混气体在连通容器内的泄爆过程进行了实验研究,与密闭容器爆炸过程进行了比较,研究了连通容器泄爆过程中压力的变化规律,分析了气体浓度和泄爆方式对连通容器泄爆过程的影响。结果表明,连通容器泄爆过程中,压力最大值通常出现在管道末端,由于震荡在球形容器内产生真空压力;与略低于化学计量比浓度相比,甲烷体积浓度略高于化学计量比浓度时,连通容器内爆炸压力增加,这种情况与单个密闭容器气体爆炸相同;两个泄爆口泄爆能较好地降低连通容器内最高爆炸压力,而仅采用一个泄爆口泄爆并不能显著降低容器内的最大爆炸压力。研究结论为工程上连通容器的泄爆安全设计提供重要参考。     

耐烃类火灾钢结构防火涂料耐爆炸性能试验研究

采用自制的建筑构件涂层可燃气体爆炸试验装置对超薄型防火涂层、厚型防火涂层进行了防爆炸性能测试。结果表明:当含量为9.5%、10%甲烷气体爆炸后,甲烷浓度瞬间降低,箱内温度瞬时上升到70℃,压力最大变化2 kPa,但超薄型防火涂层在该爆炸场景中无破损;而当燃气浓度为9.5%时,厚型防火涂料在试验过程中可能会产生裂纹、剥落。     

基于GAI-100吸附装置煤吸附甲烷气体实验的分析

基于GAI-100高压等温吸附装置对煤吸附甲烷气体实验进行分析,通过测试多组实验数据,结合黔北地区煤的吸附性和相关结构特征,对该地区煤吸附甲烷特征进行测试,通过高压容量法分析煤在不同压力和温度下的吸附特性.     

甲烷爆炸对建筑物内外压力场分布的影响

天然气泄漏导致的预混爆炸,会严重威胁周围人员的生命及财产安全,因此掌握气体预混爆炸在建筑物周围产生压力场的分布至关重要。基于Fluent软件,建立了适用于甲烷无约束爆炸超压的计算模型,并通过实验数据对其修正,结果表明:在化学计量浓度下参与燃烧爆炸的预混气体体积约为总体积的1/3,即当量体积。在此基础上建立了适用于甲烷约束爆炸的仿真模型,分析了建筑物高度和宽度对建筑周围压力场的影响,并进一步研究了气体爆炸对建筑物内部压力场分布的影响。结果表明,在建筑物不失效前提下,背对爆炸源一侧中上部为较安全区域,在紧急爆炸事故中,盲目的向下逃生,反而容易受到爆炸超压的强烈冲击。     

雾化Span 80溶液对甲烷吸收作用及其抑爆效果试验研究

采用顶空气相色谱法测定溶液吸收甲烷的含量,研究了Span 80溶液在雾化状态下对甲烷的吸收作用及碱性 盐NaHCO3、NaCIO和CH3COONa对Span 80溶液吸收作用的影响.并在爆炸罐中模拟瓦斯爆炸试验,以爆炸后剩余甲烷浓度和最高爆炸压力作为抑爆参数,对Span 80与盐复配溶液的抑爆效果进行初步研究.结果表明Span 80溶液及其与盐复配溶液对甲烷的吸收效果比纯水好,盐的加入可以增加Span 80在水中的分散状态同时促进对甲烷的吸收;另外在点燃甲烷和空气混合物前,喷入一定量雾化Span 80复合吸收液或纯水雾可使爆炸后剩余甲烷浓度增加、最高的爆炸压力降低,且复合吸收液对抑爆参数的影响大于纯水雾,说明Span 80复合吸收液对甲烷与空气混合物爆炸的抑制作用优于     

水平管道内障碍物对气体爆炸压力影响的研究

随着煤矿机械化生产水平的提升,煤矿巷道内机械设备已经其它固定设备的增多,在瓦斯爆炸的传播过程中障碍物的影响研究越来越被人们所重视。本论文利用管道式气体爆炸测试装置,分别在光环管道内和放有障碍物的水平管道内充入当量浓度的甲烷气体对其爆炸过程进行了较深入的实验研究。结果表明：随着障碍物的阻塞率增大,管道内气体爆炸的最大爆炸...     

高温高压气体在氧气中爆炸下限的数值预测与实验研究

提出了高温高压下气体在氧气中的爆炸下限数值预测模型,并对25～90℃、0.2～0.6 MPa下甲烷在氧气中的爆炸下限进行了实验测定.结果表明:随着温度的升高,甲烷爆炸下限的实验值逐渐降低.爆炸下限的预测值与实验值相对误差最大值仅为1.29％,实现了可燃气体在氧气中爆炸下限的准确预测.对于燃料-氧气体系,温度的升高对可燃...     

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。     

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。     

储气井在极限内压条件下破坏形式的实验研究

参照压力容器爆破试验方法,对储气井进行了模拟构件的极限内压实验研究,得出了储气井在极限内压条件下的破坏形式是漏而不破,泄漏原因是由于螺纹连接部位发生了塑性变形;泄漏时,储气井除螺纹连接头外的部位强度尚有一定的余量,表明螺纹连接头是储气井强度的薄弱环节。     

初始压力对容器通过导管泄爆过程的影响

开展了容器内气体爆炸通过导管安全泄放实验,研究了导管泄放气体爆炸过程中的压力变化及导管内火焰发展规律,分析了初始压力对导管泄放过程的影响,并对比研究了密闭容器爆炸、简单泄爆及导管泄爆过程。结果表明：容器内发生密闭爆炸时,爆炸压力及压力上升速率随着初压的升高而增加;简单泄爆时,随着初压的增加,容器内的压力峰值出现了先增加然后降低最后继续增加的过程;采用导管泄爆时,初始压力越高,容器内的压力峰值及压力上升速率越高,相同时刻对应的导管入口处与容器内最大正压差越大,导管入口端的火焰速率越大,容器内爆炸强度对初始压力的变化较为敏感;随着容器内初压升高,导管泄爆过程中容器内的压力峰值与简单泄爆的压力峰值相差越来越大,与对应的密闭爆炸时压力峰值越来越接近,且最大压力上升速率远远高于密闭爆炸。     

车载高压氢瓶火烧试验及不同充装介质数值比较研究

目前我国尚无车载氢瓶火烧试验标准.当气瓶充装介质为氢气进行火烧试验时,因氢气易燃易爆的特殊性而使得试验具有巨大的危险.今通过火烧试验,得到了过程中氢瓶温度以及压力变化数据,以此为基础建立了燃烧场数值仿真模型,用于模拟气瓶内部充装介质分别为氢气和空气时温度和压力的变化.模拟与试验结果比较表明:所建模型能较为准确地预测气瓶内部温度、压力的变化规律,压升过程中空气与氢气的变化规律基本类似,可为确定车载氢燃料气瓶的火烧试验方法以及控制参数提供技术支撑.     

薄壁内压圆筒模糊静强度的最小可靠度

应用模糊可靠性设计理论,在最苛刻的气压与液压试验条件下,研究了钢制薄壁内压圆筒模糊静强度的可靠度范围。结果表明,初始模糊屈服强度在气压试验时的最小可靠度范围为Rs1=98.14%~99.75%,在液压试验时为Rs2=91.64%~96.74%。初始模糊爆破强度在气压试验时的最小可靠度范围为Rb1=99.99954%~99.99999%,在液压试验时为Rb2=99.979798%~99.997928%。     

预混气体爆炸火焰与压力的耦合振荡特性

为研究预混气体爆炸火焰和压力的耦合振荡特性,自行搭建了尺寸为80 mm×80 mm×1000 mm透明有机玻璃爆炸管道实验平台。实验结果表明,在氧气浓度E和泄爆面积比S变化的条件下,会对CH₄/O₂/N₂预混气体爆炸火焰与压力的耦合振荡产生影响。当氧气浓度E从0.21到0.40变化时,火焰传播时间逐渐缩短,火焰结构发生动态演变,火焰后期的振荡现象愈加明显,同时测到的压力曲线在后期也存在振荡增强现象;当泄爆面积比S从0.125到1.000变化时,E=0.21工况下S=0.125和S=0.250两个工况与其他工况的压力曲线有所不同,出现了一个更高的压力峰值,E=0.30工况下S=0.125也出现了新的压力峰值,E=0.30和E=0.40两种工况的压力峰值都逐渐减小,压力后期的振荡幅值与泄爆面积比有关。