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外部条件对玉米淀粉粉尘爆炸特性的影响

安全与环境学报 2017年第4期17卷 1327-1330页

作者：陈晓坤蔡灿凡肖旸王秋红西安科技大学能源学院西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室西安710054

为了探明外部条件对玉米淀粉粉尘爆炸特性参数的影响,利用20 L球形爆炸装置进行试验测试,探讨了点火能量及粉尘含水量对粉尘爆炸特性的影响,对比研究了CaCO_3和Al(OH)_3两种惰性介质的抑爆效果。结果表明:随点火能量增加,粉尘最大爆炸... 详细信息

为了探明外部条件对玉米淀粉粉尘爆炸特性参数的影响,利用20 L球形爆炸装置进行试验测试,探讨了点火能量及粉尘含水量对粉尘爆炸特性的影响,对比研究了CaCO_3和Al(OH)_3两种惰性介质的抑爆效果。结果表明:随点火能量增加,粉尘最大爆炸压力和最大升压速率呈线性上升,在高质量浓度下,粉尘爆炸压力受点火能量的影响更显著;添加CaCO_3和Al(OH)_3能够降低玉米淀粉的爆炸压力,相对于CaCO_3的物理抑爆,Al(OH)_3的物理-化学抑爆效果更佳;玉米淀粉粉尘的最大爆炸压力及爆炸升压速率随粉尘含水量降低而不断增大。

关键词：安全工程玉米淀粉粉尘爆炸点火能量惰性介质含水量

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玉米淀粉粉尘爆炸的正交试验研究

消防科学与技术 2016年第10期35卷 1368-1371页

作者：周洪文赵飞武汉理工大学资源与环境学院湖北武汉430070

为了探明粉尘浓度、点火能量和惰性介质添加量对玉米淀粉粉尘爆炸特性参数的影响,利用20L球形爆炸装置进行试验测试,运用正交试验方法进行研究分析。结果表明:点火能量对粉尘最大爆炸压力的影响作用最显著;粉尘浓度对于最大升压速率的... 详细信息

为了探明粉尘浓度、点火能量和惰性介质添加量对玉米淀粉粉尘爆炸特性参数的影响,利用20L球形爆炸装置进行试验测试,运用正交试验方法进行研究分析。结果表明:点火能量对粉尘最大爆炸压力的影响作用最显著;粉尘浓度对于最大升压速率的影响作用最显著;随着粉尘浓度的增加,粉尘最大爆炸压力不断上升,而最大升压速率先增大后减小;随着点火能量的增加,粉尘最大爆炸压力和最大升压速率呈线性上升;在高浓度下,粉尘爆炸压力受点火能量影响更显著;添加碳酸钙能够降低玉米淀粉的爆炸压力。

关键词：粉尘爆炸正交试验粉尘浓度点火能量惰性介质

碳酸盐对密闭空间粉尘爆炸压力影响的试验研究

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中国安全科学学报 2010年第10期20卷 92-96页

作者：伍毅袁旌杰蒯念生黄卫星四川大学化学工程学院成都610065

为了预防和缓解工业粉尘爆炸并研究惰性粉尘对粉尘爆炸的惰化作用,在Siwek 20 L球形爆炸装置内,针对高爆镁粉和高灰分煤粉,选用碳酸钙(CaCO3)、碳酸氢钠(NaHCO3)、碳酸氢钾(KHCO3)等3种碳酸盐作为惰化剂,讨论惰化剂浓度、粒径及点火能... 详细信息

为了预防和缓解工业粉尘爆炸并研究惰性粉尘对粉尘爆炸的惰化作用,在Siwek 20 L球形爆炸装置内,针对高爆镁粉和高灰分煤粉,选用碳酸钙(CaCO3)、碳酸氢钠(NaHCO3)、碳酸氢钾(KHCO3)等3种碳酸盐作为惰化剂,讨论惰化剂浓度、粒径及点火能量对最大爆炸压力的影响。结果表明,惰化剂粒径越小,浓度越高,对粉尘爆炸的惰化作用越强;粉尘爆炸的净升压与点火能量无关,点火头主要起引燃作用;当惰化剂浓度递增至60%时以上,粉尘爆炸压力急剧下降,直至不爆。此外,CaCO3的抑制效果明显优于NaHCO3、KHCO3,故推荐采用CaCO3来控制粉尘爆炸风险。

关键词：粉尘爆炸爆炸压力惰化剂浓度粒径点火能量

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密闭空间煤粉爆炸特性的实验研究

爆破 2017年第3期34卷 31-36页

作者：郭晶王庆首都经济贸易大学安全与环境工程学院北京100070

为了探明煤粉在密闭空间中的爆炸特性参数,利用20 L球形爆炸装置进行实验测试,实验研究了不同点火能量对煤粉爆炸行为的影响,对比CaCO_3和Al(OH)_3两种惰性介质的抑爆效果及惰性介质的抑爆效力随点火能量的变化规律进行了重点探讨。结... 详细信息

为了探明煤粉在密闭空间中的爆炸特性参数,利用20 L球形爆炸装置进行实验测试,实验研究了不同点火能量对煤粉爆炸行为的影响,对比CaCO_3和Al(OH)_3两种惰性介质的抑爆效果及惰性介质的抑爆效力随点火能量的变化规律进行了重点探讨。结果表明:随着点火能量的增加,爆炸压力随着煤粉浓度的增加呈现先上升后下降的趋势,在同一浓度下,粉尘最大爆炸压力和最大升压速率呈线性上升,在高浓度下,粉尘爆炸压力受点火能量的影响更显著;添加CaCO_3和Al(OH)_3能够降低煤粉的爆炸压力,相对于CaCO_3的物理抑爆而言,Al(OH)_3的物理-化学抑爆效果更佳;惰性介质抑爆效力随点火能量增加而下降,建议采用5~10 k J点火能量考察惰性介质对煤粉爆炸的抑制效力。

关键词：煤粉粉尘爆炸点火能量惰性介质

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瓦斯输送管道抑爆技术研究

瓦斯输送管道抑爆技术研究

作者：王理翔华北科技学院

学位级别：硕士

瓦斯抑爆技术作为重要手段可以减弱和避免瓦斯爆炸所产生的危害。抑制爆炸的机理目前有控制温度、惰性化阻止反应等;常用的抑爆方式有细水雾抑爆技术、干粉自动喷射技术等。瓦斯爆炸研究是抑爆手段研究的基础。瓦斯爆炸是复杂的问题,目... 详细信息

瓦斯抑爆技术作为重要手段可以减弱和避免瓦斯爆炸所产生的危害。抑制爆炸的机理目前有控制温度、惰性化阻止反应等;常用的抑爆方式有细水雾抑爆技术、干粉自动喷射技术等。瓦斯爆炸研究是抑爆手段研究的基础。瓦斯爆炸是复杂的问题,目前实验室通过从多种角度来观测和解释瓦斯爆炸的过程和影响,同时对半预混合的条件下瓦斯爆炸引起的瓦斯爆炸流场及其传播现象,(自发光)激光和光学测量,进行合理的瓦斯爆炸抑制方法研究。然而,其中大多数都是在小尺度的实验管道中进行试验测量,其结果不能直接用于研究中大尺度管道气体爆炸实验。大尺度巷道模拟了瓦斯爆炸并对其参数进行了测量,但是得到的数据仍然需要提高其稳定性。所以本文在中尺度管道研究了干粉在瓦斯爆炸实验中的影响效果,数据兼具有稳定性和中尺度管道更真实的优势。冲击波传播和化学反应(包括点火)是一种特殊的现象,抑爆剂的选择和抑爆方法的适用程度也就存在差异。实验主要由配气系统、测量系统、激波管系统和辅助系统,在实验的进行中,改善和合理使用相关设备,包括瓦斯爆炸光电传感器系统,阻燃系统,解决了实验中瓦斯抑爆的常见的火焰信号的误触发的采集问题,控制延迟同步问题。本文主要研究中尺度管(200mm*200mm)的瓦斯爆炸在干粉抑爆剂的作用下的抑爆情况,从火焰传播速度和压力大小变化的角度来进行数据分析,认识中尺度管道使用不同抑爆剂情况下的瓦斯爆炸传播现象,初步了解抑制爆炸的效果和程度。同时对在干粉抑爆剂使用情况下,实壁反射的压力的时间函数曲线,瓦斯爆燃火焰强度随着时间的推移的变化进行了研究。论文研究得到的大量实验数据及一些规律性结论为低浓度瓦斯输送过程中各种抑爆设备的安装位置选择提供了理论依据,为主动抑爆技术与防护装备的研制及其工程应用提供了重要的数据参考与技术支撑。

关键词：抑爆火焰点火能量干粉实验研究

20L球内压力与火焰判据的甲烷/空气预混爆炸极限实验研究

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20L球内压力与火焰判据的甲烷/空气预混爆炸极限实验研究

作者：刘丽安徽理工大学

学位级别：硕士

我国煤矿瓦斯事故占六大灾害事故的40%以上,是最严重的矿井灾害之一。煤炭开采过程中,存在许多引发瓦斯爆炸的火源隐患,对煤炭开采安全造成了严重的威胁。甲烷爆炸浓度极限是反映瓦斯燃爆危险性的重要参数,然而,由于学者们进行甲烷爆炸... 详细信息

我国煤矿瓦斯事故占六大灾害事故的40%以上,是最严重的矿井灾害之一。煤炭开采过程中,存在许多引发瓦斯爆炸的火源隐患,对煤炭开采安全造成了严重的威胁。甲烷爆炸浓度极限是反映瓦斯燃爆危险性的重要参数,然而,由于学者们进行甲烷爆炸浓度极限实验研究时使用的爆炸判定依据不统一,致使测得结果各不相同。因此,本文对比分析压力上升与火焰传播两类爆炸判定依据下甲烷爆炸浓度极限的异同,并对甲烷爆炸压力和爆炸火焰传播规律进一步研究,对于防治瓦斯爆炸事故的发生及制定相关标准具有重要的现实意义。目前可燃气体爆炸浓度极限的判定依据分两类:最大爆炸压力上升百分比、火焰传播距离。本文使用密闭的20L爆炸球实验系统与高速摄像机,对这两类判定依据下9个点火能量:0.7J、1J、2.8J、5J、10J、18J、30J、50J、100J的甲烷爆炸浓度极限进行测定实验,同时对甲烷浓度4%～16%的爆炸特性与爆炸火焰进行分析,将实验结果进行对比分析总结,主要得到以下结论:(1)压力上升与火焰传播判定依据测定的甲烷爆炸浓度极限最大差异是10.1%,两类判据的爆炸浓度极限范围介于4.65%～16.25%,压力上升判定依据测出的甲烷爆炸浓度极限范围比火焰传播判定依据宽一些。从安全角度看来,更建议使用压力判定依据作为瓦斯爆炸的测定标准。(2)随着点火能的增加,压力上升与火焰传播判定依据测出的甲烷爆炸浓度极限范围都扩大。从0.7J至100J,压力上升判定依据测出的爆炸浓度极限范围从4.95%～14.05%扩大至4.75%～16.25%,扩大了 26.4%;火焰传播判据测出的甲烷爆炸浓度极限范围从5.45%～13.05%扩大至4.85%～15.65%,扩大了 42.1%。(3)在本实验点火能范围内,点火能对甲烷最大爆炸压力、爆炸火焰温度、引火延迟时间、爆炸火焰传播形式的影响很小,主要还是受甲烷浓度的影响而发生的变化较明显。9个点火能中,最大爆炸压力的甲烷浓度主要是9.5%,最大爆炸压力峰值是5J点火能的0.78MPa。(4)随甲烷浓度增加,甲烷最大爆炸压力与爆炸火焰温度呈先上升后下降的变化趋势。临近爆炸浓度极限值的最大爆炸压力增减幅度最大,会出现突然上升和突然下降的断崖式变化,这个变化比例在74.1%～84.2%之间。图[48]表[10]参[95]

关键词：瓦斯爆炸甲烷爆炸极限爆炸判定依据 20L爆炸球点火能量湍流火焰

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多元可燃气体爆炸压力峰值的数值模拟

煤矿安全 2014年第4期45卷 13-16,20页

作者：邓军马晓峰商铁林赵勇西安科技大学能源学院陕西西安710054

基于Fluent数值模拟软件,模拟了多元可燃气体在不同气氛(气体浓度、点火能量、初始压力)条件下CH4的爆炸压力峰值的变化规律。结果表明:加入CO气体后,浓度6%的CH4爆炸压力峰值增加22%,浓度12%的CH4压力峰值降低25%;加入C2H6,浓度6%的CH... 详细信息

基于Fluent数值模拟软件,模拟了多元可燃气体在不同气氛(气体浓度、点火能量、初始压力)条件下CH4的爆炸压力峰值的变化规律。结果表明:加入CO气体后,浓度6%的CH4爆炸压力峰值增加22%,浓度12%的CH4压力峰值降低25%;加入C2H6,浓度6%的CH4爆炸压力峰值增加55%,浓度12%的CH4爆炸压力峰值降低64%;加入H2,浓度6%的CH4爆炸压力峰值增加22%,浓度12%的CH4爆炸压力峰值下降5%。当点火能量从1 J增加到10 J时,浓度9%的CH4爆炸压力峰值增加31%;当压力从101 325 Pa增加到1.5×101 325 Pa,浓度9.5%的CH4压力峰值增加24%。

关键词：压力峰值数值模拟多元可燃气体瓦斯爆炸点火能量爆炸特性

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煤尘爆炸特征参数影响因素研究

工矿自动化 2014年第8期40卷 30-33页

作者：刘贞堂郭汝林喜润泽煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

采用20 L球形爆炸装置研究了煤尘粒径、浓度、点火能量对煤尘爆炸最大压力、爆炸最大压力上升速率的影响。研究结果表明，在煤尘粒径一定的条件下，随着煤尘浓度的增大，爆炸最大压力及爆炸最大压力上升速率先增大后减小，煤尘浓度在400... 详细信息

采用20 L球形爆炸装置研究了煤尘粒径、浓度、点火能量对煤尘爆炸最大压力、爆炸最大压力上升速率的影响。研究结果表明，在煤尘粒径一定的条件下，随着煤尘浓度的增大，爆炸最大压力及爆炸最大压力上升速率先增大后减小，煤尘浓度在400～480 g/m3之间取得爆炸最大压力最大值0.94 MPa、爆炸最大压力上升速率最大值28.79 MPa/s；在煤尘浓度一定的条件下，爆炸最大压力不随煤尘粒径的减小而单调变化，爆炸最大压力上升速率随煤尘粒径的减小而逐渐增大；随着点火能量的增大，爆炸最大压力及爆炸最大压力上升速率明显增加。

关键词：煤尘爆炸球形爆炸装置煤尘浓度煤尘粒径点火能量爆炸特征参数爆炸最大压力爆炸最大压力上升速率

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外部条件对煤粉爆炸特性的影响

煤矿安全 2017年第5期48卷 26-28,32页

作者：池秀文岳远洋武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430070

为了探明外部条件对煤粉爆炸特性参数的影响,利用20 L球形爆炸装置进行试验测试,探讨了不同点火能量对爆炸的影响,对比CaCO_3和Al(OH)_32种惰性介质的抑爆效果,不同含水量煤粉的燃烧爆炸行为。结果表明:随着点火能量的增加,粉尘最大爆... 详细信息

为了探明外部条件对煤粉爆炸特性参数的影响,利用20 L球形爆炸装置进行试验测试,探讨了不同点火能量对爆炸的影响,对比CaCO_3和Al(OH)_32种惰性介质的抑爆效果,不同含水量煤粉的燃烧爆炸行为。结果表明:随着点火能量的增加,粉尘最大爆炸压力呈线性上升,爆炸压力随着煤粉浓度的增加呈现先上升后下降的趋势;添加CaCO_3和Al(OH)_3能够降低煤粉的爆炸压力,相对于CaCO_3的物理抑爆而言,Al(OH)_3的物理-化学抑爆效果更佳;煤粉爆炸最大爆炸压力随粉尘含水量降低而不断增大。

关键词：煤粉爆炸点火能量惰性介质含水量爆炸特性