高温高压下惰性气体对乙烷爆炸极限影响研究

为研究高温高压下添加惰性气体对可燃气爆炸极限的影响,本实验搭建了适用于开展高温、高压工况的20 L球形爆炸实验装置,测量了初始温度分别为20,200℃,初始压力分别为0. 5,2. 0 MPa下乙烷/氧气/惰性气体混合物的爆炸极限,分析温度、压力单因素对乙烷/氧气/惰性气体的爆炸极限的影响以及温度和压力双因素的耦合影响。结果表明,高温或高压单独作用对含惰性气体的可燃气爆炸下限影响较小,但可明显提高其爆炸上限。高温高压同时作用时,氮气、二氧化碳抑爆效果被明显削弱。     

CO2管道全截面破裂后介质射流扩散研究

为了研究CO_2输送管道全截面破裂后介质射流形貌和扩散危险区域,在260 m工业规模试验管道上开展了气相、超临界相及密相CO_2在全截面破裂工况的泄放试验,视频记录了CO_2射流形貌,测量了轴线上距离泄放口不同位置的浓度随时间变化情况,分析了轴线方向CO_2浓度变化规律,探讨了CO_2扩散危险区域。研究表明,气相CO_2泄放时射流呈现圆柱形,密相、超临界相呈现扇形。密相泄放时扩散危险区域稍高于超临界相泄放,显著高于气相泄放。     

球罐内甲烷气体泄漏形成的可燃气云规律研究

基于计算流动动力学(CFD)方法,以Fluent软件为平台,以大连新港某球罐区为研究对象,建立真实尺寸的球罐内可燃气体泄漏扩散数值模拟模型,分析甲烷扩散规律及可燃气云尺度.提出采用可燃气云稳定状态时的水平方向长度Lmax、竖直方向高度Dmax作为尺度的衡量参数,用以评估可燃气云区域的大小.探讨初始压力、泄漏孔径、正风向风速对尺度参数Lmax和Dmax的影响规律,并对比可燃气体种类对尺度参数的影响.结果表明:甲烷以临界状态通过泄漏孔时,初始压力对Lmax和Dmax的影响可以忽略;Lmax和Dmax随泄漏孔径增加而线性增大,但随正风向风速增加而线性减小;相同泄漏扩散条件下,氢气泄漏引起的可燃气云范围最大,甲烷次之,丙烷最小.     

硅酸铝棉对管道爆燃压力波抑制性能评价

为了研究硅酸铝棉对管道内丙烷-空气预混爆燃压力波的影响,本文通过开展丙烷-空气预混火焰在无内衬、内衬硅酸铝棉、内衬实体障碍物和非变截面硅酸铝棉壁面4种管道内的传播试验,并采用压力-冲量准则评价了火焰压力冲击波的危害程度,考察了硅酸铝棉对减轻爆燃压力冲击波危害的作用。结果表明:硅酸铝棉能够减小管道出口压力波的比冲量和DN准数,说明硅酸铝棉对压力波的传播有抑制作用,可降低管道出口处压力波的冲击破坏作用和危害性。     

CO2埋地管道泄漏区土壤形貌及温度场研究

通过建立DN25规格的小尺度埋地管道试验装置,开展了气相和超临界相CO_2通过2 mm口径的埋地管道向上泄漏试验,通过改变管道埋地深度(0 mm、200 mm、400 mm),研究了气相和超临界相CO_2埋地管道发生泄漏时土壤表面和泄漏口区域的形貌,以及泄漏口附近管壁和土壤区温度的分布。结果表明:气相和超临界相CO_2埋地管道发生泄漏时,在不同相态和管道埋地深度下,土壤表面会呈现"土壤喷射"、"小孔射流"和"土壤隆起"3种不同形貌;当土壤表面不发生"土壤喷射"时,泄漏口附近会形成冻土球;管道埋地深度越大,管壁温降速率增大,管壁最低温度降低;土壤区温度与埋地管道距泄漏口的距离呈指数函数关系,且在泄漏口附近土壤区射流方向的温降最大,管道埋地深度增加使得泄漏口附近土壤区在射流背向的温降幅度明显增加。     

不规则可燃气云爆炸威力预测方法研究

采用计算流体动力学（CFD ）方法,以实际球罐区甲烷泄漏扩散形成的不规则可燃气云为研究工况,探讨了不规则气云爆炸威力的模拟方法,并对比了实际形状可燃气云、最大直径球可燃气云、重心高度球可燃气云、等体积球可燃气云以及采用 TNT 当量法计算得到的气云爆炸超压值。结果表明,TNT 当量法计算结果过于保守。等体积球、重心高度球、最大直径球与实际形状气云爆炸超压偏差分别为-13．9％、-17．2％、52．3％。采用等体积球法估算不规则可燃气云爆炸威力较为便捷,且精度较高。     

《气瓶用爆破片安全装置》解读

正GB/T 16918-2017《气瓶用爆破片安全装置》已经于2017年10月发布,2018年5月1日实施,此标准替代GB 16918-1997《气瓶用爆破片技术条件》。修订背景气瓶作为一种典型的压力容器,在使用过程中具有超压风险。科学合理地设置爆破片装置,是保证气瓶在超压工况下安全使用的可靠方法。采用标准的形式对气瓶设置爆破片进行科学规定,是保障气瓶安     

密闭容器内微米级铝粉爆炸实验研究与数值模拟

对微米级铝粉在1.3 L Hartmann管中的爆炸特性进行了实验研究.分析了最大爆炸压力pmax及最大压力上升速率(dp/dt)max与延迟点火时间t、粉尘浓度c、粉尘粒径d的关系.基于CFD计算软件Fluent 6.3建立了Hartmann管内微米级铝粉爆炸数值模拟模型,分析了火焰发展过程,将pmax、(dp/dt...     

超临界二氧化碳泄漏减压模型构建及泄漏量分析

为了解决超临界二氧化碳管道泄漏风险评估问题,基于工业规模超临界二氧化碳小孔泄漏试验结果,提出分别构建超临界泄漏阶段、气液两相泄漏阶段、气相泄漏阶段的理论模型,并通过确定各阶段的传递参数,实现二氧化碳减压过程的理论建模。采用MATLAB软件编制了模型求解程序。通过试验数据验证了理论模型的可靠性。基于理论模型计算结果定量探讨了初始压力、初始温度和泄漏口径对泄漏减压过程压力及质量流量的影响。结果表明：初始压力在8～9.5 MPa变化时,对减压过程压力及泄漏质量流量影响较小;初始温度在33～39℃变化时,压力降至临界值的时间逐渐增加;泄漏口径减小,压降时间显著变长;在泄漏减压初期,泄漏质量流量均出现波动,随后随压力降低而逐渐降低。构建的理论模型能够实现超临界二氧化碳泄漏质量流量预测。