40%DCP溶液的热分解模型

准确的热分解动力学模型有助于人们采取各种安全措施预防和控制物料热失控导致的燃烧爆炸事故。以40%过氧化二异丙苯（DCP）的2,2,4-三甲基戊二醇二异丁酯（DIB）溶液为研究对象,运用差示扫描量热仪（DSC）和绝热量热设备（VSP2）进行了量热实验,并采用TSS软件（Thermal Safety Software）对数据进行动力学分析,建立了两种分解模型：“N级+N级”模型（模型1）和“N级+自催化”模型（模型2）,采用Friedman法和非线性拟合方法求算其动力学参数。在运用所建立的两种模型拟合曲线时,发现两种模型对同种量热模式数据拟合的相关系数非常接近,说明单一量热模式在求算动力学上存在局限性。联合采用基于动态扫描模式的DSC数据及基于绝热模式的VSP2数据共同求算动力学,发现相对于模型2,模型1可以更好地反映分解过程,其两步反应的活化能分别为115.5 kJ·mol^-1和135.7 kJ·mol^-1,指前因子的对数分别为28.3和31.6,反应级数分别为0.40和0.84。研究结果表明采用基于不同量热模式的数据求算动力学有助于确定正确的动力学模型,从而获得准确的动力学参数,并克服单一量热模式下动力学求算的局限性。     

雷管在不同介质中冲击起爆压力的研究

本文用殉爆实验求出了８＾＃纸雷管在空气以及在硬质聚氨酯泡沫塑料中的半爆距离,并分别用石英晶体传感器及ＰＶＤＦ传感器对雷管在空气中及ＲＰＵＦ材料中爆炸时的压力分布进行了测试。根据测试结果,用插值的方法求出了这两种介质中雷管在冲击波作用下的冲击起爆压力,并从理论上用平面冲击波的ｐ－ｕ曲线对此结果进行了分析。     

盐酸羟胺和N-甲基羟胺盐酸盐的自催化分解特性

采用等温差示扫描量热(DSC)和中断回扫法(动态DSC)以及绝热加速量热法(ARC),鉴别盐酸羟胺(HH)和N-甲基羟胺盐酸盐(NMHH)的热分解是否具有自催化分解特性,分析二者的热分解危险性。动态DSC及等温DSC结果均表明:HH和NMHH的热分解均具有自催化分解特性;10℃·min-1温升速率下,HH和NMHH的放热量分别为2284.85 J·g-1和2188.41 J·g-1,放热量较大。ARC结果显示:HH和NMHH起始分解温度分别为110.6℃和90.7℃,热分解均在30 min内分解完全,最大温升速率分别达到193.4℃·min-1和218.9℃·min-1,热分解剧烈。对确认有自催化分解特性的HH、NMHH、三硝基甲苯(TNT)、奥克托今(HMX)、黑索今(RDX)和过氧化苯甲酰(BPO),以及确认不具有自催化分解特性的过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)、硝酸异辛酯(EHN)和过氧化二叔丁基(DTBP)的ARC数据对比分析,发现非自催化分解反应从检测到放热至最大温升速率的时间(t0-max)均远长于自催化分解反应对应时间,且热修正系数变化对该规律不产生影响,由此判断可以采用绝热量热数据t0-max鉴别物质热分解是否具有自催化分解特性。     

雷管空中爆炸超压的近似估算

该文对８＾＃纸壳地管空中爆炸对经距离ｒ＾－小于１．０ｍ·ｋｇ＾－１的范围内爆炸波超压进行了测试，并提出了此范围内超压估算的简化方法。     

一硝基甲苯硝化过程的热危险性

为获得一硝基甲苯(MNT)硝化生成二硝基甲苯反应过程中的热危险性信息,用差示扫描量热法(DSC)测试了反应体系及所涉物质的热分解行为.通过反应量热器(RC1e)对反应放热过程进行了研究.结果表明,混酸最易分解,在反应后的混合体系中热分解开始温度为113.3 ℃.在半间歇反应条件下,若在冷却失效时立即停止MNT加料,则体系的最高温度不超过100 ℃;否则反应放出的总热量可使体系绝热温升140 ℃以上,引起二次分解反应.     

基于数值计算方法计算最大反应速率到达时间

最大反应速率到达时间(TMRad)是化工工艺热风险评估中一个十分重要的参数。一般计算TMRad的方法是基于N级模型的分析。但对于复杂的反应过程统一采用N级模型分析计算可能会引起较大偏差甚至得到错误的评估。因此,提出运用基于反应类型的数值计算方法进行TMRad和TD24的评估,通过分别代表N级反应和自催化反应的20%DTBP甲苯溶液和CHP的ARC测试分析表明:对于N级反应,该方法能可靠地用于TMRad和TD24的求取;而对于自催化反应,尽管拟合效果很好,原有方法计算偏差很大,原因是不同模型下动力学参数不同,还进行偏差大小分析。由此可知该数值计算方法有广泛的适用性,对于放热曲线,需在了解其反应类型的基础上利用该方法进行TMRad和TD24的评估,由此评估的结果更为可靠准确。     

主成分分析法用于单质炸药爆轰性能评估的研究

炸药的爆轰性能是评价炸药综合毁伤能力的重要指标,是进行炸药装药设计、开发和优选工作的前提。为实现对炸药的综合爆轰性能进行合理评估,必须对炸药的5大爆轰参数（爆热、爆速、爆压、爆容、爆温）进行综合考虑和计算。尝试应用针对多元统计技术的主成分分析法,对TNT、RDX、HMX等常用单质炸药的所有爆轰参数开展了分析与评估。结果表明,炸药各爆轰参数的信息重叠度较大,主成分的贡献率可达到90.1%,在爆轰性能综合评估中可以只参考爆热和爆速。最后利用第一和第二主成分的贡献率为权数,构造了炸药爆轰性能综合评估函数;对常用炸药的强弱排序也与各自威力经验值相符,评估有效。     

二硝基甲苯硝化反应的热危险性分析

采用差示扫描量热仪(DSC)、绝热加速度量热仪(ARC)和反应量热仪(RC)对二硝基甲苯(DNT)硝化反应的热危险性进行了研究。DSC的测试结果表明产物梯恩梯(TNT)的起始分解温度是298.38℃,低于DNT的起始分解温度;而ARC的测试结果显示TNT的开始分解温度为232℃,最大反应速率达到时间为24h时所对应开始温度TD24为224℃;反应量热实验表明DNT硝化过程的放热剧烈,且110℃时反应放热量是90℃的1.4倍,这些热量中有很大一部分来自于副反应放热。因此,该反应必须严格控制温度,避免温度过高引起放热副反应加剧和产物的二次分解。     

热通量传感器在爆炸场热辐射测试中的应用

利用一种热通量传感器(HFM)测试系统研究了爆炸场的热辐射效应,测试了质量为27 kg的固液复合含铝炸药、固体复合含铝炸药、燃料空气炸药以及TNT4种炸药的爆炸场热效应,得到了相应的热通量动态曲线.依据云爆药剂的爆炸特性,分析了爆炸场的热效应以及热毁伤效应.结果表明,通过HFM可以获得明显的爆炸场热通量信号以及HFM的...     

甲醇-乙酸酐体系的热分解特性及安全泄放

安全泄放是在失控条件下降低反应体系风险最为经济有效的技术措施之一。为了研究泄放口的设计,利用高性能绝热量热仪Phi-TECⅡ对质量分数38.6%的甲醇-乙酸酐体系进行了测试,得到热惯量为1.1条件下该体系的热行为参数。测试结果表明,该体系的起始分解温度为37℃,比反应热205.2 kJ·kg-1;拟合得到温度与压力的关系基本符合Antoine方程,确定了反应体系的泄放类型属蒸汽体系;采用Leung方法和平衡速率模型ERM对该体系的安全泄放量和泄放能力进行了计算,求得泄放面积为1.36×10-3 m2;低热惯量的Phi-TECⅡ可以为工艺放大的泄放设计提供准确、可靠的基础数据。