氧气瓶内附油脂充氧过程爆炸分析与计算

分析总结了氧气钢瓶物理爆炸和化学爆炸的原因。针对2009年某市发生的一起氧气瓶内含油脂爆炸事故,系统分析了国内曾经发生的几次因油脂导致气瓶爆炸事故。油脂进入到氧气瓶内大都是由于误操作。油脂与高压纯氧接触会发生剧烈的自燃氧化放热,使瓶内的氧气迅速升温升压,超出气瓶承压极限导致爆炸破裂。分析比较发现由油脂导致的气瓶爆炸,其破坏程度不如混入可燃气体导致的气瓶爆炸剧烈,一般不是粉碎性爆炸。在正常的充氧过程中,氧气瓶温度会升高,采用变质量热力学中的方法,计算说明气瓶在充装过程中氧气温度的具体变化。充氧温度计算为充氧工作人员提供参考,如发现异常情况,可以及时地控制和预防。由现场压力表可知氧气瓶在充装至12MPa时发生爆炸,而氧气瓶最小爆炸压力为37.6MPa,油脂燃烧放热,计算可知致使钢瓶爆炸破裂所需要的最小油脂量,为66.4-79.6g。不同的充装压力下发生爆炸,所需要的最小油脂量不同,充装压力越高,爆炸所需要的最小油脂量越少。     

“8·29”充装台充装现场氧气瓶爆炸事故原因分析

介绍了较为少见的充装台充装过程中氧气瓶爆炸事故,描述了事故爆炸后的现场。对爆炸气瓶碎片进行化学成分分析、机械性能、金相试验、内壁附着物化学成分分析和能谱分析。通过分析认定,由于误操作油脂混进氧气瓶,高压氧气和油脂接触发生剧烈的自燃氧化放热,使瓶内的氧气迅速升温升压,超出气瓶承压极限导致气瓶爆炸。结合工作经验,提出要严格气瓶充装前的检验,加强气瓶使用和经销单位的安全监管等防范措施和建议,对氧气瓶的安全管理具有参考价值和实际意义。     

电厂烟气对采空区防火效果实验研究

为考察电厂烟气对采空区防灭火效果的影响,采用吸附实验装置和热重分析仪开展了不同气体氛围下煤吸附O2的实验研究,研究了不同气氛下煤的着火活化能。结果表明:将惰性气体N2和烟气注入井下,均可有效地减小常温常压下煤对氧气的吸附量,即具有抑制煤自燃氧化反应的作用。其中,烟气对减小煤吸附氧气量的效果优于N2,使同忻矿和高海矿煤样吸附氧气量分别减少了27%和35%。TG实验数据表明,煤样在烟气氛围下燃烧时低温氧化阶段的增重率略小于在空气氛围下燃烧时的增重率,而其着火点大于在空气氛围下燃烧时的着火点。同时,发现煤样在烟气中燃烧时的着火活化能大于在空气中燃烧时的着火活化能,说明煤在烟气氛围下燃烧时对O2的吸附量变小,活化能增大,增加了煤自燃的困难程度。     

为什么氧气瓶不能触油?

最近,发现有的同志由于工作不慎或缺乏这方面的安全知识,把氧气瓶嘴上弄上了油,这是很危险的。因为氧气瓶里装有高压的氧气,如果在瓶嘴和减压器上触上油脂,当瓶内的高压氧气流出时,因流速很快,能引起油质迅速氧化分解造成自燃,致使氧气瓶有爆炸的危险。 为了避免这类事故的发生,应注意以下几点: 1.氧气瓶嘴和减压器不准接触任何油质。 2.不许用带油抹布擦氧气瓶、瓶嘴和减压器。 3.不许用机油试验氧气压力表。 4.氧气瓶不准放在转动设备附近,以防触上机油。 5.在场内的氧气瓶不应随地乱放,应放在固定支架上。为什么氧气瓶不能触油?$大连化工…     

氧气瓶为什么会爆炸?

引起氧气瓶爆炸,主要有以下原因: 1.渗入或沾污油脂,当与被压缩的氧气接触后,便急剧氧化、燃烧,就会引起爆炸。 2.氧气瓶接近明火、热源及在阳光下曝晒。 3.放气速度过快,气流与瓶嘴产生磨擦引起静电火花,未及时采取有效措施。 4.在运输钢瓶时,摔打、冲击、强烈震动,使气瓶局部受伤,以及由于长期使用,瓶壁氧化、腐蚀、强度减弱。 5.从钢瓶上拆卸瓶嘴时,操作不当,瓶嘴受高度打击,严重时也会导致爆炸。 6.氧气瓶盛其他易燃爆气体或液体,未经清洗而充氧,产生化学作用引起爆炸。 7.氧气瓶材料不好,使用过期等。氧气瓶为什么会爆炸?…     

氢气爆炸事故浅析

氢气具有易燃易爆的特性,所以在制取和使用过程中,极易发生燃烧和爆炸事故。现仅就我厂1958～7982年中较大的氢气爆炸事故选择几例浅析如下。事故案例 1.1970年3月15日,某车间氧气站正在往氧气瓶内充氧时,发生严重爆炸事故。1人受重伤,4人受轻伤。设备和氧气管路     

气瓶内附油脂充氧过程爆炸实际油脂量计算

通过热力学计算,充氧12 MPa时,导致氧气瓶爆炸需要的最小油脂量为66.4~79.6 g。同一气瓶在不同的充装压力下发生爆炸,所需要的最小油脂放热量不同,即所需要的油脂量不同。同一气瓶充装压力越高,瓶内的气体压缩能越高,导致气瓶爆炸所需要的最小油脂量就越少。实际求解碎片运动的动力学方程,得到碎片的初动能Ek,并推断气瓶实际爆炸能量。     

氧气瓶不能沾染油脂的理由

氧气瓶特别是瓶口为什么不能沾染或接触油脂类物质呢?这个疑问并非是从事使用操作和贮运的管理人员所完全熟知的。油脂,特别是含有不饱和脂肪酸的油脂,很容易气化放热。油纱头、油布所以能自燃就是由于在空气中发生氧化作用,聚热不散,当达到自燃点时而引起自燃。而油脂在空气中气化速度较慢,产生的热量很快散发,一般不易聚热自燃。由于纯氧有极强的氧化性,它能促使可燃物的猛烈燃烧。油脂类物质遇到了纯氧,其气化速度大     

氧气瓶为啥不能沾染油脂

氧气瓶特别是瓶口为什么不能沾染或接触油脂类物质呢?这个疑问并非是从事使用操作和贮运的管理人员所完全熟知的。油脂,特别是含有不饱和脂肪酸的油脂,很容易气化放热。油纱头、油布所以能自燃就是由于在空气中发生氧化作用,聚热不散,当达到自燃点时而引起自燃。而油脂在空气中气化速度较慢,产生的热量很快散发,一般不易聚热自燃。由于纯氧有极强的氧化性,它能促使可燃物的猛烈燃烧。油脂类物质遇到了纯氧,其气化速度大大     

双外推法对煤氧化燃烧的动力学特性研究

为揭示煤炭氧化自燃反应过程,更好的揭示反应机理,防止煤炭自燃灾害发生。利用煤在热重分析仪上氧化燃烧得到TG-DSC曲线,应用双外推法对煤氧化燃烧过程的动力学特性进行研究。结果表明,煤氧化燃烧的过程分三个阶段,失水失重阶段,煤样中挥发份和水份不断析出;氧化增重阶段,煤样吸附氧气质量持续增加;燃烧失重阶段,煤样质量迅速减少。利用双外推法得到求解煤氧化增重阶段着火活化能的最概然机理函数。     

一起连锁性空压机气缸集气腔爆炸事故的分析

阐述了空压机爆炸事故发生发展的基本过程 ,根据空压机工作原理 ,指出了润滑油、排气温度及积炭对空压机安全运行的影响 ,对事故原因及特性进行了分析 ,提出了事故教训和防范措施     

甲烷/空气混合气燃爆特性的实验研究

对不同初始压力和温度条件下的甲烷/空气混合气的爆炸极限进行实验研究,利用最大-最小准则来确定爆炸极限.分析了温度和压力对甲烷/空气混合气燃爆特性的影响.采用氮气作为惰性气体,对其防爆抑爆效果进行了实验研究.     

原油管道氮气抑爆实验研究

为了探究不同浓度下的氮气对管道受限空间内油气爆炸的影响作用，通过原油实验管道测得不同油气浓度下的最大爆炸压力值，研究氮气对原油管道爆炸特性的抑制作用。研究结果表明:实验原油管道油气浓度在4.32%~14.25%区间管道油气发生爆炸，在低油气浓度的爆炸区间内，相近油气浓度的爆炸压力等爆炸特性上升较快，高浓度的爆炸区间内，变化较缓慢，在9.23%的油气浓度时爆炸特性变化最明显；在爆炸区间内充入浓度为0%~30%的不同浓度的氮气，随原油管道内氮气浓度的扩充，实验所测得爆炸区间不断压缩，在26%的氮气浓度时几乎不发生油气爆炸，且实验研究的爆炸特性均有所减弱。     

气体密度和初压对炸药爆炸压力衰减的影响*

为研究气体密度和初压对爆炸压力的影响,以球形装药为例,在LS-DYNA中模拟不同气体密度、环境初压和真空度条件的TNT炸药爆炸,分析空气冲击波的形成过程和衰减规律。研究结果表明:在爆炸初期冲击波的波阵面位于爆炸产物边界,产物压力与冲击波压力存在强耦合作用;随着爆炸产物自身压力下降,其膨胀速度减慢,冲击波开始与爆炸产物分离,当产物中心压力下降为环境初压时,冲击波与爆炸产物彻底分离,其后以空气冲击波的形式独立传播。降低气体密度可以通过抑制冲击波形成,大幅降低爆炸压力;减小环境初压则通过加快冲击波的衰减速度,也可以在一定程度上降低爆炸压力。相较于单独改变密度和压力,提高真空度对冲击波压力的减小效果更好;近真空环境下无法形成空气冲击波,爆炸压力衰减速度快。     

呼吸效应对矿井封闭火区氧浓度的影响分析

为避免因火区封闭导致重大安全事故发生，通过采集某矿井1 d内3个不同监测点的大气压力变化情况，建立大气压力波动模型并分析计算，同时建立火区内外压差100，750 Pa情形下的氧浓度模型进而获得火区内侧氧气浓度因呼吸效应，在不同压差、体积大小火区、风阻、瓦斯涌出量、封闭时刻等多因素耦合影响下随时间的变化规律，以评估火区危险性。研究结果表明:井下大气随地面大气周期波动，封闭火区内、外侧之间的气压差因外界大气波动呈现16 h的余弦波动和8 h的线性波动周期变化；密闭质量好的火区具有更好地抗干扰性，内侧氧浓度的降低主要依靠瓦斯稀释；密闭质量差的火区，内侧氧浓度易受到火区涌出瓦斯、外界涌入大气双重影响；火区氧浓度在2%~12%之间波动，以至火区存在发生瓦斯爆炸的可能性；火区内外压差较大时，氧浓度波动变化幅度更大，危险作用持续时间更长。结合火区氧浓度波动模型，可有效地对矿井火区采取安全的防范措施，避免瓦斯爆炸事故发生。     

R290制冷剂惰化燃爆特性实验研究

为了研究R290制冷剂惰化燃爆特性,采用带搅拌功能和氧浓度在线测定的20L球试验装置,对R290制冷剂进行了极限氧浓度测定。实验测定了丙烷在CO2和N2惰化气氛中的爆炸极限及极限空气浓度LAC,确定丙烷的极限氧浓度LOC;采用三元图爆炸区、丙烷-O2二维图爆炸区和ASTM标准分布图分析了混合气体爆炸区边界的燃爆特征,给出了极限氧浓度的确定方法和边界爆炸压力分布规律。实验结果表明:常温常压下R290的爆炸极限为2.1%～9.6%,CO2惰化气氛中的极限氧浓度为13.3%,对应的丙烷浓度为3.3%;N2惰化气氛中的极限氧浓度为10.8%,对应的丙烷浓度为2.7%。通过对比分析不同CO2和N2浓度下的爆炸区分布特征,表明CO2对丙烷的惰化效果要优于N2,以氮气和二氧化氮体积分数比为1∶2测试惰化气氛保护能力,惰化效果介于同浓度单种惰性气体之间。     

Determination of explosion limits – Criterion for ignition under non-atmospheric conditions

Many industrial processes are run at non-atmospheric conditions (elevated temperatures and pressures, other oxidizers than air). To judge whether and if yes to what extent explosive gas(vapor)/air mixtures will occur or may be generated during malfunction it is necessary to know the safety characteristic data at the respective conditions. Safety characteristic data like explosion limits, are depending on pressure, temperature and the oxidizer. Most of the determination methods are standardized for ambient conditions. In order to obtain determination methods for non-atmospheric conditions, particularly for higher initial pressures, reliable ignition criteria were investigated. Ignition tests at the explosion limits were carried out for mixtures of methane, propane, n-butane, n-hexane, hydrogen, ammonia and acetone in air at initial pressures up to 20 bar. The tests have been evaluated according to different ignition criteria: visual flame propagation, temperature and pressure rising. It could be shown that flame propagation and occasionally self-sustained combustion for several seconds occurred together with remarkable temperature rise, although the pressure rise was below 3%. The results showed that the combination of a pressure rise criterion of 2% and a temperature rise criterion of 100 K seems to be a suitable ignition criterion for the determination of explosion limits and limiting oxidizer concentration at higher initial pressures and elevated temperatures. The tests were carried out within the framework of a R&D project founded by the German Ministry of Economics and Technology.     

超细冷气溶胶抑制油气预混爆炸实验研究

大型油罐区火灾事故往往伴随着油气爆炸,对应急救援消防官兵生命安全带来威胁.具有可压缩性、流动性和弥散性特征的超细干粉冷气溶胶对泄漏可燃油气爆燃爆轰有抑制作用.采用三路进气20L球试验装置模拟油气-空气与超细干粉冷气溶胶预混点火燃爆过程,实验结果表明:超细干粉冷气溶胶具有物理和化学双重抑爆作用,随着抑爆剂用量的增大其最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率呈下降趋势,且爆炸感应期明显被滞后;抑爆过程油气爆炸指数快速下降后趋于稳定,抑爆效果与超细粉体本身特性、抑爆剂用量及油气点火时刻有关.该研究有助于优化油气环境的最佳抑爆条件,对大型储油罐区油气防火防爆防护和抑爆技术的应用具有积极意义.     

The effect of admixed material on the minimum explosible concentration of oil shale

The minimum explosible concentration (MEC) in the air atmosphere at the boundary between an explosion and no explosion in a dust cloud, has been investigated for several particle sizes of oil shale and for mixtures of oil shale and inert powder of different particle size. Limestone, stone dust and coarse particle size of oil shale were used as inert materials. Measurements were made in a standard small vertical tube apparatus. The results obtained indicated that the minimum explosible concentration is dependent on the particle size, i.e., values of MEC decrease with a decrease in the size of the particles. Below 70 μm, values of MEC become almost constant. Admixture of limestone as low as 5% to oil shale is sufficient to reduce the MEC values significantly.     

氢氩混合气（5%∶95%）在空气中可爆性实验研究

为研究氢氩混合气（5%∶95%）在空气中爆炸时所对应氢、氧极限含量,按照爆炸性测试标准EN 1839—2017,测试氢氩混合气在与空气的总混合气体中不同占比时的可爆性。研究结果表明:氢氩混合气（5%∶95%）在总混合气体中体积分数为76.018%~86.029%时,总混和气体具有爆炸危险性,与之对应能够发生爆炸的最低氢气体积分数为3.8%,最低氧气体积分数为2.93%,不具有爆炸性的最高氧含量为2.72%,该值较ISO 10156—2017《气体和气体混合物-气瓶阀口选择用潜在燃烧性和氧化能力的测定》中规定的极限氧含量低,研究结果可为氢氩气与空气的混合气体爆炸事故预防提供新的参考。