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基于离子电流的阻火器性能测试火焰传感器研究

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消防科学与技术 2023年第8期42卷 1121-1125页

作者：李贝贝郑金磊沈永训刘秀梅中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学城市应急技术装备研究中心江苏徐州221116 江苏八方安全设备有限公司江苏徐州221000

在阻火器性能测试中,通常会在管道上安装多组火焰传感器监测火焰的到达时刻,并以此计算得出火焰在管道中的传播速度。由于常用的光学传感器存在易误报、易积碳、稳定性差等问题,为保证火焰速度求解的准确性,设计研究了一种基于离子电流... 详细信息

在阻火器性能测试中,通常会在管道上安装多组火焰传感器监测火焰的到达时刻,并以此计算得出火焰在管道中的传播速度。由于常用的光学传感器存在易误报、易积碳、稳定性差等问题,为保证火焰速度求解的准确性,设计研究了一种基于离子电流的火焰传感器。通过试验对比,确定了当传感器的测量电极材料为铬锆铜、电极间距2 mm、电极长度25 mm、激励电压为36 V时,传感器可以可靠地计算得出阻火器性能测试时的平均火焰传播速度。

关键词：阻火器离子电流火焰传感器结构参数

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阻火器阻火性能及通气量测试及分析

化工装备技术 2022年第4期43卷 13-16页

作者：刘宁宁刘利利张雪徐州八方安全设备有限公司徐州市221141 中国矿业大学

阻火器在石油化工、天然气等可燃性气体或蒸气的安全生产、运输、储存中起着越来越重要的作用。根据标准ISO16852研制了管道阻火器阻火性能测试系统及压力损失-通气量测试系统,并给出了测试结果及相关分析。根据该测试结果可以准确判断... 详细信息

阻火器在石油化工、天然气等可燃性气体或蒸气的安全生产、运输、储存中起着越来越重要的作用。根据标准ISO16852研制了管道阻火器阻火性能测试系统及压力损失-通气量测试系统,并给出了测试结果及相关分析。根据该测试结果可以准确判断阻火器的各项性能参数是否满足标准,以及根据用户的使用工况,快速确定符合要求的阻火器类型及尺寸。

关键词：阻火器阻火性能通气量测试系统

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新型阻火器阻爆性能检测系统研制

化工学报 2017年第4期68卷 1728-1733页

作者：姚箭刘健王永旭李斌解立峰宋庆学南京理工大学化工学院江苏南京210094 南京天本安全技术有限公司江苏南京210094

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... 详细信息

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。

关键词：阻火器安全火焰爆炸性能检测性能分类

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管道阻火器阻燃性能检测及特性研究

管道阻火器阻燃性能检测及特性研究

作者：郑金磊中国矿业大学

学位级别：硕士

阻火器作为一种安全防护设备,可以阻止可燃气体爆炸引发的火焰蔓延传播及回火爆炸,近年来已被广泛应用于天然气储运等工业领域。阻火器的阻火性能是保证工业安全生产的重要因素之一,因此搭建阻火器性能测试系统,分析影响火焰传播与淬熄... 详细信息

阻火器作为一种安全防护设备,可以阻止可燃气体爆炸引发的火焰蔓延传播及回火爆炸,近年来已被广泛应用于天然气储运等工业领域。阻火器的阻火性能是保证工业安全生产的重要因素之一,因此搭建阻火器性能测试系统,分析影响火焰传播与淬熄的主要因素,研究管道阻火器系统内火焰传播速度、压力及火焰结构的变化规律,对阻火器的设计、安装应用和检验检测具有一定的指导意义。针对现有阻火器测试过程中存在效率低、操作复杂等问题,本文提出了基于协同测试的阻火器性能测试系统方案,设计了管道及配气系统、点火系统、数据采集与数据分析系统,同时基于Lab VIEW图形化编程环境设计了集配气控制、点火触发和数据采集与分析的时序控制系统,实现了测试系统自动化程度高、实时显示测试结果等目标。针对阻火器性能测试系统对火焰测试精度和响应速度的要求,本文设计了离子式火焰传感器,采用对比实验的方法确定了传感器测量电极材料为铬锆铜、电极间距2mm、电极长度25mm、激励电压为24V时可以满足火焰测试的准确性与可靠性要求。为了研究阻火单元结构参数对阻火器性能的影响,本文通过数值模拟的方法研究了不同结构参数的阻火单元与火焰传播及淬熄之间的关系。结果表明:孔道相同截面面积下,截面形状的变化对火焰淬熄的影响较小,其中截面为三角形时孔道阻火效果最优。随着孔道高度的增大、火焰入口速度的提高以及孔壁温度的升高,火焰在孔道内的淬熄长度增加,孔道对火焰的淬熄性能降低,其中孔道高度影响效果最大,火焰入口速度次之,孔壁温度影响最小。但随着高度的减小,孔道造成的压降也随之提高。因此,阻火单元的设计需在考虑阻火效果的同时,也要避免造成较大压降。为了研究管道阻火器系统内的火焰传播特征,本文通过数据采集与分析系统对阻火器前端管道内的火焰传播图像、速度、压力进行了采集与分析,结果表明:爆炸火焰向未燃区推进时,火焰锋面呈“指尖状”,火焰前进过程中加速、减速交替变化,但整体呈加速趋势。爆炸火焰向已燃区逆向传播时,火焰锋面呈“拖尾”状。阻火失效时,存在“指尖状”火焰逆向传播过程,该阶段火焰传播速度较快。压力峰值随着管道长度的增加而增加,火焰传播速度随着管道长度的增加呈先增加后减小的趋势。同时,相对于阻火失效,阻火器阻火成功时保护侧管道内压力大幅降低。该论文有图63幅,表6个,参考文献95篇。

关键词：阻火器性能测试淬熄规律阻燃特征

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阻火器失效原因分析

电气防爆 2022年第5期 29-33页

作者：王管贾明月徐州八方安全设备有限公司江苏徐州221100

具备型式试验认证的管道阻火器在安装后同样会出现阻火失效的事故,分析讨论阻火失效的原因,为设计院及用户在工艺管线中阻火器的布置提供了重要依据。

关键词：阻火器稳定爆轰非稳定爆轰阻火失效爆轰压力爆轰速度

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管道阻火器爆轰试验探讨

消防科学与技术 2022年第3期41卷 316-318页

作者：李厚达胡波兰正贵何春宏中石化安全工程研究院有限公司山东青岛266071 化学品安全控制国家重点实验室山东青岛266071

按照ISO 16852进行了20组爆轰试验,10组无加速环,10组有加速环。结果表明,有加速环作为火焰加速装置时,更易形成稳态爆轰,平均火焰速度和平均压力较为稳定,且在一定范围内重复性较高。管道阻火器进行稳态爆轰测试时,推荐使用加速环作为... 详细信息

按照ISO 16852进行了20组爆轰试验,10组无加速环,10组有加速环。结果表明,有加速环作为火焰加速装置时,更易形成稳态爆轰,平均火焰速度和平均压力较为稳定,且在一定范围内重复性较高。管道阻火器进行稳态爆轰测试时,推荐使用加速环作为火焰加速装置。

关键词：消防阻火器加速环稳态爆轰

基于图像处理的阻火器失效时火焰传播特性研究

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消防科学与技术 2021年第4期40卷 453-458页

作者：郑金磊李贝贝刘秀梅李伟刘利利马朝欣中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 徐州八方安全设备有限公司江苏徐州221116

为了研究阻火器阻火失效时未保护侧管道的火焰传播特性规律,在安装有透明石英管道以及阻火器的管道内,用IIB3(爆炸组别)类乙烯(C_(2)H_(4))和空气混合物进行了多次爆燃性能研究。将高速相机拍摄的图像利用二值化、降噪滤波及边缘检测等... 详细信息

为了研究阻火器阻火失效时未保护侧管道的火焰传播特性规律,在安装有透明石英管道以及阻火器的管道内,用IIB3(爆炸组别)类乙烯(C_(2)H_(4))和空气混合物进行了多次爆燃性能研究。将高速相机拍摄的图像利用二值化、降噪滤波及边缘检测等方法处理,得到了准确的火焰锋面轮廓,进而根据最大相似系数法求解得到火焰传播速度与在管道中位置的关系。研究表明:第一段火焰传播过程中,火焰呈“指尖状”传播,火焰速度呈线性增长,压力曲线存在双波峰;第二段火焰逆向传播时,火焰锋面不规则,火焰速度与压力总体上均呈现下降趋势;第三段火焰传播过程中,火焰呈“拖尾”状传播,火焰速度振荡变化,幅度较大,压力稳定上升,升幅较小。

关键词：图像处理火焰速度火焰结构最大相似系数法阻火器

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阻火器性能测试试验系统的研制

化工进展 2014年第11期33卷 2853-2860页

作者：孙少辰刘刚毕明树张志毅大连理工大学化工机械学院辽宁大连116024 沈阳特种设备检测研究院辽宁沈阳110035

阻火器是一种用来阻止易燃气体和易燃液体蒸气火焰蔓延的安全装置,近年来已被广泛应用在石油化工、天然气等工业领域。随着现代社会的发展,人们对于安全问题越来越重视,因此,对于阻火器的性能测试就显得必不可少。由于我国在阻火器型式... 详细信息

阻火器是一种用来阻止易燃气体和易燃液体蒸气火焰蔓延的安全装置,近年来已被广泛应用在石油化工、天然气等工业领域。随着现代社会的发展,人们对于安全问题越来越重视,因此,对于阻火器的性能测试就显得必不可少。由于我国在阻火器型式试验研究方向起步较晚,目前国内尚未有阻火器性能完整的测试系统。为完善阻火器的性能测试,本文开展了阻火器性能测试试验系统的研制工作,以提高我国在这一领域的检测水平。系统能够完成试验所需的爆炸性混合气体的配置工作,气体燃烧爆炸过程中的压力、火焰速度及温度的测试工作,数据的分析处理工作。试验系统包括配气装置、传感器检测系统、数据采集装置。配气装置可以实现静态、动态混合配气的要求。传感器检测系统可完成火焰识别、温度采集、压力采集功能。数据采集装置可对数据进行处理,实时显示实验过程数据,并记录、处理试验数据。测试系统充分考虑了试验现场的安全性,测试精度完全满足阻火器型式试验的要求,且系统操作简单、方便、运行可靠,完成了多次阻爆测试和耐烧测试,其效果达到国家相关标准的要求。

关键词：阻火器安全性能测试系统配气装置传感器检测系统数据采集系统

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矿用防爆阻火器进气压力特性研究

榆林学院学报 2023年第5期33卷 18-21页

作者：李天鹏周利成韩宝东李小腊榆林学院能源工程学院陕西榆林719000

本文以T400防爆发动机平板型进气阻火器为研究对象,应用Fluent软件模拟不同工况下阻火器的进气压力损失以及不同缝隙率对阻火器进气压力的影响。结果表明:不同工况下阻火器进气压力损失呈正线性关系,且工况对进气栅栏压力损失的影响较大... 详细信息

本文以T400防爆发动机平板型进气阻火器为研究对象,应用Fluent软件模拟不同工况下阻火器的进气压力损失以及不同缝隙率对阻火器进气压力的影响。结果表明:不同工况下阻火器进气压力损失呈正线性关系,且工况对进气栅栏压力损失的影响较大,随着工况的不同,进气流量的增大,阻火器的进气压力损失也随之增加;缝隙率对阻火器进气压力损失影响显著且呈负相关。且不同工况下阻火器进气压力损失随缝隙率β的变化趋势趋于一致,当β阻火器进气压力损失变化速度趋缓,慢慢趋于稳定。

关键词：防爆发动机阻火器进气压力缝隙率