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开敞空间掺氢天然气爆燃特性影响因素研究

中国安全生产科学技术 2024年第6期20卷 85-91页

作者：徐中墨李舒泓刘振翼黄政润北京理工大学机电学院北京100081

为加深对开放空间内低掺氢比天然气爆燃特性的了解,在当量比1.1条件下,对不同掺氢比下掺氢甲烷混合气进行试验研究,分析掺氢比例、湍流扰动对火焰形态、火焰传播速度和爆燃超压的影响。研究结果表明:掺氢比例对反应有单向促进作用,随着... 详细信息

为加深对开放空间内低掺氢比天然气爆燃特性的了解,在当量比1.1条件下,对不同掺氢比下掺氢甲烷混合气进行试验研究,分析掺氢比例、湍流扰动对火焰形态、火焰传播速度和爆燃超压的影响。研究结果表明:掺氢比例对反应有单向促进作用,随着掺氢比例的提高,掺氢天然气的火焰形态变化明显,火焰传播速度增大,爆燃超压峰值加速上升,爆燃冲击波传播能力增强;初始湍流则对反应起到促进和抑制的双向作用;开放空间掺氢天然气爆燃超压峰值与最大火焰速度存在的正比例线型关系,可借助拟合公式通过最大火焰速度估算爆燃超压峰值。研究结果可为低掺氢比掺氢天然气管线落地应用提供理论支撑。

关键词：掺氢天然气低掺氢比湍流爆燃

输油站使用可穿戴智能设备爆燃风险分析及实验研究

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石油化工高等学校学报 2024年第4期37卷 33-39页

作者：黄伟霍小旺李方牛涛涛孙秉才代濠源中国石油长庆油田分公司第二输油处甘肃庆阳745701 中国石油集团安全环保技术研究院有限公司北京102206 北京石油化工学院安全工程学院北京102617

为研究输油站使用可穿戴设备的爆燃风险,对输油站爆燃事故及可穿戴设备的起火燃爆事故、可穿戴智能设备最高表面温度及电磁辐射功率、可穿戴设备电池爆炸风险等进行了研究。结果表明,输油站因使用智能穿戴设备导致的燃爆事故案例未见报... 详细信息

为研究输油站使用可穿戴设备的爆燃风险,对输油站爆燃事故及可穿戴设备的起火燃爆事故、可穿戴智能设备最高表面温度及电磁辐射功率、可穿戴设备电池爆炸风险等进行了研究。结果表明,输油站因使用智能穿戴设备导致的燃爆事故案例未见报道;输油站使用可穿戴设备的引燃风险主要包括设备表面过热引燃风险、设备电池燃烧爆炸风险、设备射频火花风险,而可穿戴智能设备在使用过程中基本不可能出现表面温度高于200.0℃的情况,可以排除可穿戴智能设备使用过程中因设备发热导致的热表面引燃油气风险;可穿戴智能设备的最大电磁辐射功率不足以点燃石油挥发蒸气;输油站内因可穿戴智能设备着火或爆炸并造成油气燃爆事故是一种极小甚至可忽略的安全风险,在可接受范围内。

关键词：输油站可穿戴智能设备爆燃风险分析实验研究

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液化天然气储罐泄漏连锁爆燃后果评估研究

工业安全与环保 2024年第8期50卷 55-60页

作者：欧阳的华宋梦瑶李艳艳秦小文西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710054

储罐泄漏引起爆燃是一场灾难性事故,对罐区工作的运行安全构成严重威胁。为了评估LNG储罐泄漏连锁爆燃事故后果,基于计算流体动力学(CFD),将可燃气体的泄漏扩散与由于意外点火而引起的后续爆燃相结合,对LNG储罐泄漏爆燃事故进行了模拟,... 详细信息

储罐泄漏引起爆燃是一场灾难性事故,对罐区工作的运行安全构成严重威胁。为了评估LNG储罐泄漏连锁爆燃事故后果,基于计算流体动力学(CFD),将可燃气体的泄漏扩散与由于意外点火而引起的后续爆燃相结合,对LNG储罐泄漏爆燃事故进行了模拟,并评估了其对人员和周围储罐的影响。结果表明,泄漏气体扩散产生的危险区域主要分布在储罐泄漏口侧,该侧储罐泄漏扩散所影响的范围达到了25.88 m;爆燃产生的超压对周围储罐和工作人员构成了威胁,其最小安全半径为20.73 m。研究可为新建储罐区储罐间安全距离的确定、在役储罐区的安全防护以及相应应急预案的制定等提供参考。

关键词：液化天然气储罐超压泄漏扩散爆燃安全事故

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惊天燃爆敲响管道燃气安全警钟——河北廊坊三河市燕郊镇商铺爆燃致7死27伤

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广东安全生产技术 2024年第4期 61-61页

作者：张伟不详

3月13日早晨,河北省廊坊三河市燕郊镇发生一起爆燃事故,截至发稿已造成7人死亡,27人受伤。事故调查组专家组组长刘福来表示,爆炸是输送中的管道泄漏导致。出门面试躲过一劫.三河市燕郊镇的迎宾路与学院大街交叉口附近属于中心地带。

关键词：事故调查组管道泄漏交叉口管道燃气爆燃河北廊坊迎宾路河北省廊坊

活性药型罩聚能装药侵彻爆燃试验及耦合作用机理分析

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兵工学报 2023年第2期44卷 334-344页

作者：苏成海李宗谕郑元枫郑志坚郭焕果北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 保利澳瑞凯(山东)矿业服务有限公司山东威海264200

为研究氟聚物基活性药型罩聚能装药对钢靶的侵彻爆燃行为及耦合作用机理,开展配方为质量分数73.5%聚四氟乙烯(PTFE)/26.5%Al活性药型罩聚能装药作用钢靶静爆实验,获得炸高对侵彻深度、侵彻孔径、钢靶爆裂行为影响特性。实验结果表明,活... 详细信息

为研究氟聚物基活性药型罩聚能装药对钢靶的侵彻爆燃行为及耦合作用机理,开展配方为质量分数73.5%聚四氟乙烯(PTFE)/26.5%Al活性药型罩聚能装药作用钢靶静爆实验,获得炸高对侵彻深度、侵彻孔径、钢靶爆裂行为影响特性。实验结果表明,活性药型罩聚能装药炸高在0.35~1.00倍装药直径范围内,对钢靶侵爆耦合毁伤效应最为显著。结合准定常理想不可压缩流体力学理论,引入活性射流反应延迟时间,给出活性射流侵彻深度与反应延迟时间函数关系,建立活性射流侵孔内有效质量模型;基于修正的伯努利方程,结合活性射流内爆特性,发展活性射流侵孔孔径理论模型;结合圆筒破坏理论提出活性射流侵爆耦合作用下钢靶爆裂行为判断方法。理论模型定量化描述了活性射流对钢靶的侵爆行为,揭示了破甲终止后活性射流内爆超压导致的扩孔与钢靶爆裂机理。

关键词：活性材料活性药型罩侵彻爆燃毁伤模型

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瓦斯爆燃火焰在波纹阻火器内淬熄特性分析

煤炭学报 2022年第4期47卷 1579-1587页

作者：陆明飞丛立新周军伟哈尔滨工业大学海洋工程学院山东威海264200

研究瓦斯爆燃火焰淬熄规律是开发防爆抑爆技术的基础。为有效抑制井下爆燃事故,探究瓦斯爆燃火焰在微细孔道内部的发展规律,以波纹型阻火器为研究对象,采用大涡模拟耦合有限速率/涡耗散模型的方法对波纹型阻火器阻火单元内甲烷/空气预... 详细信息

研究瓦斯爆燃火焰淬熄规律是开发防爆抑爆技术的基础。为有效抑制井下爆燃事故,探究瓦斯爆燃火焰在微细孔道内部的发展规律,以波纹型阻火器为研究对象,采用大涡模拟耦合有限速率/涡耗散模型的方法对波纹型阻火器阻火单元内甲烷/空气预混火焰的淬熄过程进行三维模拟。研究基于阻火单元内部温度和化学反应速率的瞬态特征,分析了火焰淬熄机理以及入口火焰速度和壁面温度对淬熄过程的影响。结果表明,火焰在波纹型阻火器内的传播受入口处火焰和内部燃烧化学反应的共同影响;火焰速度和内部燃烧化学反应速率都随着火焰传播距离的增长逐渐降低,但内部燃烧化学反应对火焰传播的影响逐渐占据主导。阻火器壁面对燃烧化学反应有重要影响,减小燃烧化学反应区域有利于火焰的淬熄。火焰速度和燃烧化学反应速率间存在相互促进关系。入口火焰速度越大,淬熄距离越远;随着入口火焰速度增大,影响逐渐减小,火焰淬熄距离增速减小。壁面温度的改变对化学反应速率影响较小;提高壁面温度将阻碍壁面散热,使熄灭层厚度减小。壁面温度越高,火焰淬熄距离越远;入口火焰速度越大,淬熄距离增长越明显。当壁面温度足够大时,火焰将穿过阻火器,造成阻火器失效。

关键词：淬熄波纹型阻火器爆燃天然气瞬态特征

超细水雾对氢气-甲烷预混气体爆燃抑制机理的实验研究

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大连海事大学学报 2022年第4期48卷 127-134页

作者：夏远辰张彬王博乔陈力汪瑞齐吉玛大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026

为研究细水雾对发生在船舶机舱和上甲板等受限空间甲烷掺氢爆燃事故的抑爆机理及作用效果,搭建预混气体燃爆实验平台,通过改变预混气体组分、超细水雾粒径、水雾喷洒位置和有无障碍物等条件,对抑爆机理进行分析。结果表明:水雾抑爆效果... 详细信息

为研究细水雾对发生在船舶机舱和上甲板等受限空间甲烷掺氢爆燃事故的抑爆机理及作用效果,搭建预混气体燃爆实验平台,通过改变预混气体组分、超细水雾粒径、水雾喷洒位置和有无障碍物等条件,对抑爆机理进行分析。结果表明:水雾抑爆效果受预混气体燃烧不稳定性、障碍物及水雾喷洒位置的影响。在火焰发展初期,8μm水雾表现出最佳的抑制效果,火焰速度峰值降低37%,超压峰值降低36%;45μm水雾表现出促爆效果,火焰速度峰值提升28%,超压峰值提升14%。在障碍物条件下,改变水雾的喷洒位置,45μm水雾在障碍物附近喷洒表现出最佳抑制效果,火焰速度峰值降低20%,爆炸超压峰值降低35%。根据该研究,在船舶消防系统布置中,应充分考虑预混气体燃烧的不稳定性、障碍物情况和水雾喷洒位置,在火焰发展初期应使用对火焰面结构影响最小的8μm水雾,在障碍物附近应使用45μm水雾,从而最大限度降低事故后果。

关键词：氢气-甲烷预混气体爆燃胞状火焰局部水雾抑爆机理

氧气转炉煤气全干法显热回收系统中CO爆燃与防爆研究

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力学学报 2023年第12期55卷 2796-2806页

作者：魏小林李腾陈晴晴刘迪王曜吴东垠李博张良中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室北京100190 西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

氧气转炉煤气一般在850°C左右时采用喷水/水雾法降温除尘,导致煤气50%的显热被浪费.为了充分利用转炉炼钢过程中富含CO煤气的余热资源,新方法取消了喷水工艺,采用转炉煤气全干法显热回收系统,但是该技术在转炉煤气前烧与后烧阶段存在... 详细信息

氧气转炉煤气一般在850°C左右时采用喷水/水雾法降温除尘,导致煤气50%的显热被浪费.为了充分利用转炉炼钢过程中富含CO煤气的余热资源,新方法取消了喷水工艺,采用转炉煤气全干法显热回收系统,但是该技术在转炉煤气前烧与后烧阶段存在煤气爆炸的风险.针对转炉全干法系统的安全稳定运行需求,通过实验和理论计算研究了CO当量比、混合气初始温度和含水量等因素对CO爆燃特性的影响.结果表明:CO爆燃的最大压力和火焰速度随着混合气体中CO当量比的减小呈现减少的趋势,但当CO当量比小于0.368时,则对火焰速度的影响不大.在实验CO当量比范围内,爆燃压力最大值为0.65 MPa,最大爆燃速度约为750 m/s;混合气体初始温度升高导致爆燃过程中产生的最大爆燃压力降低,与此同时火焰速度会相对增加,进而影响火焰传播时间.含水量增加会导致CO爆燃的最大爆燃压力的增加,但含水量到达0.463%后继续增大则对最大爆燃压力影响不大;最后,通过分析CO爆燃特性和实际生产过程,提出了燃烧控制与强化以及煤气爆炸遏制等防爆方法和技术,从而有效降低爆燃带来的损失.

关键词：转炉炼钢 CO 爆燃余热利用防爆技术

某410 t/h电站锅炉炉膛爆燃原因分析与修复方法

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石油化工设备 2022年第4期51卷 71-74页

作者：周孟刘方国翟春晓李刚姚新宽杨轲王冰姿淄博市特种设备检验研究院山东淄博255086

某410 t/h的电站锅炉在启动点火过程中炉膛发生爆燃,分析了爆燃产生的过程和原因。对炉膛水冷壁变形情况进行测量与检测,采用机械矫正装置对变形炉膛水冷壁进行修复。详细介绍了矫正装置结构原理和修复过程,修复后的验证结果表明,矫正... 详细信息

某410 t/h的电站锅炉在启动点火过程中炉膛发生爆燃,分析了爆燃产生的过程和原因。对炉膛水冷壁变形情况进行测量与检测,采用机械矫正装置对变形炉膛水冷壁进行修复。详细介绍了矫正装置结构原理和修复过程,修复后的验证结果表明,矫正装置和修复技术安全可靠、操作简单,可以节省大量检修成本,缩短维修工期。

关键词：电站锅炉水冷壁爆燃变形矫正修复