铸造工艺中蒸汽爆炸事故形成机制分析

为了揭示金属铸造工艺中蒸汽爆炸事故形成原因,建立了大质量熔融铝液遇水自触发爆炸反应模拟装置,研究了铝液-水爆炸体系的温度变化特征和冲击波传播规律,并对产物进行回收分析。结果表明:爆炸反应的触发与铝-水的相对质量比、水温等因素相关;爆炸越剧烈,产物粒径越小;爆炸场的最高温度为520 K,且冲击波超压衰减较快;现有条件下铝液碎化放热形成过热亚稳态水,短时间内快速汽化是爆炸事故发生的主要原因。     

半封闭空间蒸汽爆炸的影响因素分析

为揭示工业中蒸汽爆炸的形成机制,设计半封闭条件下大质量熔融铝液遇水自触发爆炸模拟装置,应用高速摄像仪记录爆炸形成过程,分析铝液与水的相对质量、温度、容器材质及金属氧化物等因素对爆炸的影响。试验结果表明:半封闭条件下熔融铝液遇水爆炸反应存在较明显的爆炸临界条件和温度极限;润湿性较高的碳钢材质更容易触发爆炸反应;与非金属氧化物相比,水溶性高的金属氧化物对爆炸反应起明显的促进作用。     

输油管道中汽油蒸汽爆炸的规律研究

综合考虑湍流及化学反应动力学机理对燃烧的影响,建立了详细流动耦合简化的详细化学反应机理的湍流燃烧模型,以有限体积法求解爆炸流动及反应控制方程,对二维压力管道中汽油蒸汽爆炸的过程及规律进行了数值模拟,模拟结果与实验数据有较好的吻合性;分析了各种组分的变化过程及对爆炸的控制作用.为汽油蒸汽爆炸特性及规律的进一步研究、工业防...     

熔融硝盐高温分解爆炸事故后果严重度评价

为评价热处理用硝盐槽熔融硝盐高温分解爆炸事故机理和后果严重度，结合某企业铝合金件硝盐固溶热处理工艺进行研究。 利用压缩气体容器爆炸能量计算模型、超压准则和TNT当量法估算热处理用硝盐槽内熔融硝盐高温分解爆炸事故后果，得出35 000 kg熔融硝盐在高温分解转化率为50%时爆炸的TNT当量为1 257.6 kg，爆炸会造成半径53.97 m范围内的人员轻伤，该结果和利用政府推荐的危险指数法得出的外部防护距离为50 m较为接近。 以上分析计算表明:超温爆炸过程中，熔融硝盐在硝盐槽中超温分解快速产生大量气体，在硝盐槽上盖及上部硝盐的阻挡下不能及时排出，致使硝盐槽内气体压力瞬间升高，形成类似于压力容器的空间，发生物理爆炸并引发高温硝盐喷溅。     

压力容器与防火防爆

1 压力容器爆炸机理 压力容器爆炸事故,是指压力容器在使用中或在试验中发生破裂,使压力瞬间降至外界大气压的事故;指物质自某一种状态迅速地转变为另一种状态,并在瞬间以机械能的形式释放出大量能量的过程.压力容器的爆炸有物理性爆炸和化学性爆炸之分.     

焊接防火与防爆

金属焊接切割作业时,要使用高温、明火,且经常与可燃易爆物质及压力容器接触.因此,在焊接操作中存在着发生火灾和爆炸的危险性.     

大质量熔融铝液遇水爆炸效应评估

为揭示蒸汽爆炸灾害形成机制,建立了大质量熔融铝液遇水自触发爆炸反应模拟装置。根据反应特征和破坏程度,熔融铝液遇水爆炸反应可分为柔和爆炸、剧烈爆炸与猛烈爆炸等3种类型;基于爆炸相似准则,定量化描述了爆炸反应的冲击波破坏效应;热效应则来自冲击波绝热压缩和产物热交换耦合作用;从热力学角度来看,铝液与容器底面夹裹形成过热亚稳态水,可认为是爆炸反应的触发源。     

气焊作业回火原因及防范

回火是在焊、割作业中,氧与乙炔气体在焊、割炬的混合气室燃烧,并向输送乙炔气的胶管扩散倒燃的现象。回火严重会使焊、割炬被烧化,甚至导致爆炸事故。产生回火的原因有以下几种:(1)在作业过程中,焊嘴过分接近熔融金属,使焊嘴喷孔附近阻力增大,焊、割炬内的混合气体难于流出,压力升高,将部分混合气体挤压进乙炔系统。     

一起压力容器爆炸事故的剖析

本文简要描述了一起压力容器爆炸事故的经过和严重后果，并从技术角度对爆炸的原因、爆炸时的压力及爆炸断裂拉力走向进行了理论分析和计算，提出了预防类似事故的对策，对预防压力容器爆炸事故以及调查、分析压力容器爆炸事故原因具有一定的指导意义。     

一起压力容器爆炸事故的剖析

本文简要描述了一起压力容器爆炸事故的经过和严重后果,并从技术角度对爆炸的原因、爆炸时的压力及爆炸断裂拉力走向进行了理论分析和计算,提出了预防类似事故的对策,对预防压力容器爆炸事故以及调查,分析压力容器爆炸事故原因具有一定的指导意义.     

事故虚拟交互与综合防控预警技术介绍

正高温熔融金属,即高温状态下以液体或液固两相状态存在的金属物质。高温熔融金属作业常见于各个行业,如冶金、有色、机械、建材等,尤其以冶金有色行业最为突出。现代冶金工艺流程复杂,在钢铁、铝等高温熔融金属的冶炼、铸造、转运等作业过程中,爆炸、喷溅、泄漏、倾翻等事故多发,严重影响我国冶金有色行业的安全生产。     

压力容器爆炸研究及灾害后果计算分析

压力容器发生爆炸产生的危害后果非常严重,研究及预测压力容器爆炸后果至关重要。爆炸造成的灾害主要为冲击波和爆炸碎片对人的伤害和建筑物的破坏,对爆炸产生后果的计算方法作了全面系统地阐述,对研究和预测发生压力容器爆炸事故的灾害后果、应急救援有一定的意义,为安全距离的确定及应急救援预案的制定提供重要的参考。     

深井铸造熔融铝泄漏遇水爆炸破坏影响研究

为深入理解熔融铝液遇水爆炸的机制,量化爆炸引发的破坏影响,从物理蒸汽爆炸和化学氧化反应爆炸引起的超压破坏,以及爆炸碎片飞行距离3个方面分别建立数据模型和计算分析,详细阐述不同计算量的熔融铝液遇水反应爆炸引发的超压破坏所造成的人员和建筑物损害,讨论不同抛射角度下爆炸碎片飞出距离所产生的影响范围,从而更加直观的认识爆炸带来的破坏影响。研究结果表明：熔融铝液遇水发生爆炸事故中,破坏性最大的是化学爆炸,其次是物理爆炸,最后是由爆炸引起的碎片抛射;且在相同的抛射初速度下,碎片以30°的抛射角飞出的水平距离最远。     

压力容器爆炸事故分析和后果预测

针对一般压力容器的爆炸情况,对容器内物质分3种集态分别讨论计算其爆炸能量、爆炸冲击波大小及其破坏范围,以此进行事故分析和后果预测。     

水滴撞击高温酥油表面的动力学过程模拟试验研究

细永雾与酥油池火相互作用的初始阶段,或细水雾不能有效抑制酥油池火时,往往会发生火焰燃烧被强化的现象.为了深入认识这一现象的发生机理,通过模拟试验研究水滴撞击到不同温度酥油表面的动力学过程.试验中水滴的初始直径为(2.61±0 1)mm,韦伯散为77.9;酥油温度变化范围为200～300℃.整个碰撞过程采用Phctron Fastcam高速摄影仪进行拍摄记录.结果表明:水滴撞击到高温酥油油池时,水滴会迅速蒸发并在酥油中生成气泡,气泡上升到酥油-空气交界面时破裂,或者在油池内部发生蒸汽爆炸导致酥油液滴或酥油液桂飞溅;当酥油温度达到300℃时,水滴进入酥油后114ms左右即发生剧烈的蒸汽爆炸,大量高温酥油被溅起,这应该是导致细水雾熄灭酥油池火时发生火焰燃烧被强化的主要原因之一.     

柱形压力容器开口泄爆过程数值模拟研究

为研究柱形压力容器泄爆规律,采用经典流体力学软件FLUENT对典型的柱形压力容器泄爆过程进行数值模拟,分析从泄爆口开启到泄压结束时间段压力发展、火焰传播、气体流动及可燃气体浓度变化特性。结果表明:不同泄爆压力下容器内压力发展变化呈现不同特点,在较小泄爆压力情况下会出现压力再度上升的双峰现象。泄爆过程中产生的湍流沿泄爆口附近容器壁拉长火焰面,并加快燃烧速率。同时就容器内不同点火位置对爆炸强度影响进行研究,得出在泄爆压力为0.04 MPa时,底面点火对本柱形压力容器产生的最大升压速率约为中心点火最大升压速率的1.4倍。     

初始瓦斯浓度对爆炸温度影响实验研究*

为探索瓦斯爆炸过程中温度变化规律,基于球形爆炸实验,研究不同初始瓦斯浓度条件下爆炸温度及爆炸温度与爆炸压力之间的相互作用关系。结果表明:随初始瓦斯浓度升高,在6.5%(低浓度)、9.5%(当量浓度)、12%(高浓度)时出现爆炸温度极大值,分别为995,932,1 153 K;爆炸过程中温度延迟时间及升温时间与初始瓦斯浓度曲线均呈U型变化,当初始瓦斯浓度约为9.5%(当量浓度)时,温度延迟时间及升温时间变化较小;当初始瓦斯浓度在爆炸上限浓度（16%）和下限浓度（5%）附近时,受瓦斯浓度影响变化较大;初始瓦斯浓度在9.5%时,瓦斯爆炸过程中的压力波促进火焰燃烧波的反向传播,出现二次升温现象。研究结果可为完善瓦斯爆炸温度变化机理、提高灾害防控技术提供依据。     

沸腾液体膨胀蒸气爆炸滞止时间模型

为研究液化气体泄漏时发生沸腾液体膨胀蒸气爆炸(BLEVE)现象,基于杨-拉普拉斯公式及汽泡形成和成长的条件特性,应建立液化气气体泄漏发生BLEVE现象的滞止时间模型。根据泄漏气体的喉部泄漏特性,建立气体泄漏速度公式;依据泄漏压力容器内部气体比体积变化情况,建立压力容器内部比体积数学模型;基于气体泄漏速度公式及压力容器内部比体积数学模型得到液化气体泄漏发生BLEVE现象的滞止时间数学模型。结果表明,过热度足够高时,将使汽泡内部的饱和蒸气压强打破汽泡表面张力形成的势垒,汽泡破裂,发生蒸气爆炸现象,在汽泡形成和上升过程中,汽泡平均上升时间较长,实验结果验证了模型的有效性。     

砂型铸造的呛火与爆炸

1 前言 爆炸是指物质发生变化的速度不断急剧增加,并在极短时间内放出大量能量的现象。呛火在铸造中是指金属液在充型后期,由于发生的大量气体不能顺利外排,发生液体翻腾的现象,即浇注后期金属液从冒口(或气孔)喷出(或跳出、飞出)的现象。由于呛火和爆炸形成原因和预防措施大同小     

BLEVE超压模型与试验对比分析

为研究液化气体泄漏时的沸腾液体膨胀蒸气爆炸(BLEVE)现象,从热力学和动力学角度出发,根据液化气体或超过常温沸点的高温液体泄漏特性,建立了液化气体泄漏发生BLEVE现象的滞止时间数学模型。在前期理论研究基础上,利用试验测定过热水爆沸反应的时间,验证所建滞止时间模型的有效性。采用电磁阀控制压力容器泄放管泄压,模拟发生泄漏,对采集的压强变化数据进行分析,确定过热水发生BLEVE现象的滞止时间。对试验测定与理论计算得到的滞止时间进行分析比较,得出相对平均误差小于6%,表明所建模型的有效性较高。滞止时间的研究是分析BLEVE机理及压力容器是否失效或发生更严重事故的关键。