基于FLACS的CH4/CO2/air混合气爆炸参数分析

利用FLACS软件分析初始压力、初始温度对CH4/CO2/air混合气的爆炸温度、最大爆炸压力的影响;并与计算值对比。结果表明:①初始压力对爆炸温度、爆炸前后压力比影响可以忽略。常温变压条件下二氧化碳浓度增加,爆炸温度与爆炸前后压力比基本呈线性降低。常压变温条件较复杂,二氧化碳浓度升高爆炸温度降低;初始温度对低浓度（<15%）二氧化碳混合气爆炸温度几乎没有影响,而高浓度（>15%）二氧化碳混合气爆炸温度随初始温度增加而升高;最大爆炸压力随二氧化碳浓度以及温度升高而降低。②在设定条件下,低浓度（5%~10%）二氧化碳混合气爆炸温度计算值与模拟值相对误差小于5.5%,吻合较好;最大爆炸压力计算值与模拟值相对误差在6.5%～10.5%之间。     

长江中下游地区空气质量的数值模拟研究

根据2002年在ACE-Asia和TRACE-P试验中获得的亚洲区域的污染源排放资料,利用美国EPA最新发展的空气质量模式Models-3,分别模拟研究生物源和人为源排放于2002年7月2日08时至7月3日07时在长江中下游地区引起的O3、SO2、CO以及NOx浓度的变化规律和特征.结果显示,模式对污染物具有很好的模拟能力,无论是污染物浓度的日变化还是PBL层内垂直分布情况,都与已有结论和观测结果一致.     

硫铁化合物氧化尾气中二氧化硫气体的监测

为实现在线监测硫铁化合物氧化时生成的二氧化硫,利用三氧化二铁、氢氧化铁及四氧化三铁与硫化氢反应制备硫铁化合物,在线监测了硫铁化合物的氧化升温和氧化尾气中二氧化硫的质量浓度。根据试验结果,推测并验证了装置中残余的硫化氢气体及吸附在硫化反应产物中的硫化氢气体对二氧化硫的监测有严重干扰。为消除硫化氢干扰,在氧化反应前用饱和湿度的高纯氮气对试验装置进行吹扫。结果表明,吹扫时间至少为10 min,才可以驱除试样中的硫化氢气体,从而避免对二氧化硫的监测产生干扰。同时,硫铁化合物的氧化升温与二氧化硫的生成及生成量密切相关,可以用二氧化硫来判断设备内硫铁化合物是否具有危险性,从而为硫铁化合物的自燃提出更早更全面的判据。     

污水井中气体分布规律及影响因素研究

为研究污水井中气体分布规律和影响因素,以北京市某区部分沟段污水井为研究对象,根据不同污水来源将沟段分为餐饮区、住宅区和商业区。在不同季节现场检测了不同分区污水井内氧气、二氧化碳、硫化氢等气体浓度,得出了气体分布规律和影响因素。研究结果表明,污水沟段内氧气、二氧化碳和硫化氢的分布情况受污水来源和季节影响;污水井内氧气和二氧化碳分布具有季节差异,夏季和秋季氧气含量较低,二氧化碳含量较高,春季和冬季氧气含量较高,二氧化碳含量较低;大部分污水沟段硫化氢含量超标,相对春、夏、秋3个季节,冬季硫化氢含量较低;相对商业区和住宅区,餐饮区污水井硫化氢含量超标最严重。     

大型火力发电厂气体消防系统设计探讨

鉴于我国目前还未颁布烟烙尽 (INERGEN)和七氟丙烷 (FM - 2 0 0 )灭火系统设计规范 ,通过对大型火力发电厂气体消防系统进行分析 ,建议气体灭火系统设计中应做到 :有人值守的防护区域采用INERGEN或FM- 2 0 0灭火系统 ,防护区控制在 7个以内 ,不考虑备用量 ,减少其存储容积 ;无人值守的防护区域采用低压CO2 灭火系统 ,防止其较高灭火浓度对人体造成伤害。采用该设计方案可大大提高消防安全性和降低工程造价     

Effects of initial temperature and pressure on explosion characteristics of propane–diluent–air mixtures

The explosion characteristics of propane–diluent–air mixtures under various temperatures and pressures were investigated using a 20-L apparatus. The explosion limits of propane diluted with nitrogen or carbon dioxide were measured at high temperatures from 25 to 120 °C. The results showed that the upper explosion limit (UEL) increased, and the lower explosion limit (LEL) decreased with the rising temperature. The explosion limits of propane diluted with nitrogen or carbon dioxide were also measured at high pressures from 0.10 to 0.16 MPa. The results showed that the UEL increased, and the LEL almost remainedunchanged along with increased pressure. Under the same initial operating conditions, the concentration of nitrogen required to reach the minimum inerting concentration (MIC) point was higher than the concentration of carbon dioxide. Finally, the study investigated the limiting oxygen concentration (LOC) of propane under various initial temperatures, initial pressures, and inert gases. The LOC of propane decreased approximately linearly with increased temperature or pressure, and the LOC of propane dilution with carbon dioxide was greater than dilution with nitrogen from 25 to 120 °C or from 0.10 to 0.16 MPa, which indicated that the dilution effect of carbon dioxide was better than that of nitrogen.     

二氧化碳灭火系统扑灭汽车发动机舱内火灾试验研究

本文使用二氧化碳灭火系统进行了汽车发动机舱火灾灭火试验,试验表明:系统采用闭式洒水喷头自动启动时,在风的作用下,火羽向风的下游偏移,可能导致下游的喷头启动,不能有效灭火.系统手动启动时,在发动机舱内部安装4个或者8个开式喷头,均能迅速扑灭汽车发动机舱火灾,且具有灭火时间短,灭火剂用量少,灭火效果好的特点.     

Safety challenges in view of the upcoming hydrogen economy: An overview

If produced and arranged in the right way with carbon dioxide as a possible but permanently removed by-product, hydrogen as a new, large scale, applicable energy carrier promises significant reductions of carbon dioxide emissions. It is light, non-toxic, and clean burning. In different parts of the world, viz. United States, Japan, and Europe, programs have started some years ago to investigate hazardous properties of hydrogen in more detail and to develop special safety measures where necessary. Recently, in September 2009, the third International Conference on Hydrogen Safety (3rd ICHS) was held at Corsica, France. CFD tools have been adapted to describe hydrogen dispersion and explosion. Field tests have been carried out, an incident databank has been founded, knowledge gaps were defined, and risk analysis methods reviewed. The latter are required for drafting installation guidelines and measures for safe distances in land-use planning and licensing of hydrogen storage locations, pipelines, and re-fuelling stations. Yet some challenges remain. The paper will summarize present results and will address hydrogen related issues where more knowledge is needed to reduce uncertainty and improve the quality of risk control.     

非稳定流巷道火灾试验系统的研制

介绍了巷道火灾试验系统的构成,测定燃烧区膨胀热阻时测点位置的确定方法,火灾时期烟气温度、壁温及岩体温度、烟流中CO2及O2体积分数、沿程压力和风速等的测试方法及测试仪表精度,系统抗干扰方法,数据采集和处理软件的功能以及测试系统的调试方法.系统采用无补偿导线经济地解决了巷道燃烧区测温热电偶冷端温度补偿的方法,使测温系统误差由过去的10%左右下降到3%.     

低氧条件下好氧型微生物降解煤吸附甲烷实验

为了研究好氧型微生物对低氧气浓度环境条件下煤吸附甲烷的降解效能,培养、分离、初步鉴定了高效降解甲烷的好氧型甲烷氧化菌。并在高压容量法瓦斯吸附-解吸装置的基础上,自主开发了低氧环境下甲烷降解实验分析系统,研究了氧气浓度为0%、5%和15%三种条件下甲烷氧化菌的降解效能,通过对实验前后甲烷减少量,二氧化碳增加量,氧气减少量进行分析。结果表明:在氧气浓度（0%~15%）范围内,随着氧气浓度升高及降解时间的持续,甲烷的减少量可达130.5 cm3,二氧化碳的增加量最高可达25.7 cm3,同时最多消耗69.0 cm3氧气;在无氧条件下,好氧型甲烷氧化菌的生理活性受到了一定的限制,但最高仍然可以降解11.9 cm3的甲烷,生成二氧化碳3.5 cm3。     

煤矿巷道中低浓度甲烷微生物降解效能实验研究

为了研究煤矿低浓度甲烷微生物降解效能,富集、纯化分离并初步鉴定出可以甲烷作为唯一碳源的高效降解甲烷的好氧型微生物。生理生化实验表明,该菌符合甲烷氧化菌的典型特征。自主设计了模拟巷道中低浓度甲烷微生物降解实验分析系统。实验结果表明,在风速为0.5~1.0 m/s,甲烷体积分数为1%~5%范围内,随着甲烷体积分数的增加,甲烷的降解效果越明显,然而风速越大越不利于甲烷的降解,经过50 min的降解,甲烷体积分数由最高的5%最低降至1.43%;二氧化碳体积分数可由初始的0.031%最大升高到0.075%。实验还发现消耗的甲烷和生成的二氧化碳并非符合1∶1的比例。     

The influence of oxygen concentration on the composition of gaseous products occurring during the self-heating of coal and wood sawdust

This article deals with an assessment of the influence of oxygen concentration on the composition and amount of combustion products generated in the course of heating coal particles and wood sawdust at 150 °C. This was done both with normal air and at 15% oxygen in the air in an isothermal furnace. The generated gases were analyzed by a Fourier Transform infrared spectrometer. Results show that under both conditions, the same substances are formed: water, carbon dioxide, carbon monoxide and aliphatic hydrocarbons. However, the quantities changed. At 21% oxygen, the concentrations of carbon monoxide and methane were higher than at 15% oxygen both in coal and wood. The oxygen concentration was also found to affect the rates of release of CO and CO₂. The rate of release of CO was higher at 21% oxygen, but that of CO₂ was higher at 15%, indicating two different mechanisms. In all cases, the concentrations of these gases were higher for coal than for wood. The results have implications for the specification of safe conditions of storage of coal and wood substances and the selection of safety measures.     

高处作业人员位置与生理信号相关性分析

为对高处作业人员位置状态进行识别,加强对高处施工人员作业状态的监控,采用VR技术模拟高处作业,同时利用人-机-环同步平台,采集平地处、一级高处作业(取4 m为例)以及二级高处作业(8 m为例)情景下的6种生理信号数据,运用SPSS软件对生理信号进行数据分析.结果显示,不同高处作业人员对皮电信号(EDA)的时域具有显著性...     

超临界CO2气爆致裂规律实验研究

针对我国低渗透性煤层增透困难的现状,研发了可控超临界二氧化碳气爆发生装 置,对不同强度的模拟煤体进行了不同温压条件下的超临界CO2气爆实验,结合孔内窥 镜观测和外观测量手段,对爆后宏观裂隙数目和长度等爆破响应信息进行统计分析。结 果表明:气爆裂纹起裂所需的最小爆破压力与介质的抗拉强度呈指数式增长的关系,主 要是固体材料在动力载荷作用下强度增大引起的;超临界二氧化碳气爆后产生宏观裂隙 的数目和累计长度与爆破压力满足Logistic函数关系,是裂隙面积超线性增加所消耗能 量也超线性增加的结果;超临界CO2对温压条件敏感,爆破有降温作用,是良好的物理 爆破原料,使用超临界二氧化碳作为爆破原料的爆破效果优于空气爆破效果。     

铁合金矿热炉CO泄漏点的自控检测及报警系统

介绍了CO泄漏点的自控检测及报警系统的原理、硬件电路设计、系统软件设计及主要技术指标。并就其在铁合金矿热炉CO泄漏点上的应用与美、德国家产品进行了经济对比,在性能一样的情况下,优于国外产品,应用前景很好。     

矿用救生舱内二氧化碳净化特性研究

煤矿救生舱是在矿井下发生事故后保护被困矿工生存、等待救援的密闭舱室设备。在救援过程中,二氧化碳的处理是舱内空气净化系统的一项主要功能。本文对救生舱内二氧化碳净化装置的功率、吸收效率、药剂床层厚度等因素进行了一系列试验,确定了救生舱二氧化碳的最优净化方式,并通过救生舱内真人生存试验对其进行了验证。最终得出救生舱内处理二氧化碳最佳反应条件为:药剂量20kg,最佳功率为100W;间歇式工作的运行时间与停机时间比例为2:3;在救生舱内8人生存模拟实验中,得出8kg药剂可供8人使用6.1h,平均吸收速率为1.34L/min。     

圆柱型燃烧器内甲烷燃烧转化率数值研究

甲烷燃烧具有环境污染小、放热量大等优点,但甲烷燃烧转化率受很多因素影响,因此,研究甲烷燃烧过程的转化率就显得尤为重要。基于计算流体力学中的涡耗散模型,运用有限容积法建立甲烷和空气非预混燃烧与扩散数学模型。针对具有3个小挡板,一个喷嘴的圆柱型燃烧器进行数值研究。结论:随着不同入口空气速度的逐渐增加,甲烷-空气非预混燃烧反应不充分,在轴向距离2 m处,反应生成的水和二氧化碳的含量逐渐减少,然而氧气增多,甲烷燃烧的转化率变低;随着不同入口甲烷速度的逐渐增加,甲烷-空气非预混燃烧反应充分,转化率变高;随着不同入口甲烷温度的增加,氧气浓度增加,甲烷-空气非预混燃烧反应不充分,转化率降低。     

对一氧化碳气体快速检测的方法研究

笔者研究了快速监测一氧化碳气体的新方法即一氧化碳被动式检气管法。该方法基于气体分子扩散定律和化学吸收反应原理。检气管内的惰性载体涂渍上对一氧化碳有特效的显色剂:氯化钯—稳定剂G-浓硫酸体系。一氧化碳通过检气管端口扩散进入管内,与惰性载体上的显色剂发生反应,从而产生颜色变化。检气管显色长度的平方与一氧化碳浓度及采样时间的乘积在80～800mg/m3范围内(采样一小时)成线性关系,从而求出环境中一氧化碳的时间加权平均浓度。该检气管集采样与分析为一体,可快速测定一氧化碳气体的浓度。经过应用实验表明,该检气管具有较高的灵敏度,基本上达到设计要求。     

液碳生产企业安全监控与自控系统开发

液态二氧化碳生产企业快速发展,规模逐年增大,安全监控与自动化水平不高导致事故风险日益升高。通过对液碳企业危险和风险分析,利用数据采集、实时数据库、参数监控、视频监控、预警报警、通讯和网络等技术,构建安全监控与自控系统,完成对液碳生产流程、有毒、有害、易燃易爆物品以及关键设备设施的动态监测、安全管理、智能分析、联锁控制、报警、应急辅助决策和统计查询等功能。安全监控与自控系统建设和实施可实现液碳生产企业安全、稳定、长周期、经济运行。     

标准受限空间内细水雾熄灭煤油火的实验和数值模拟

在3.0m×3.0m×2.8m标准受限空间内,采用煤油模拟池火,火灾功率设定为195kW,进行了一系列细水雾灭火试验。对灭火时间做了详细记录,并实验研究了灭火时间的重现性及其相关因素。采用M-9000燃烧分析仪对细水雾施加前后火灾烟气(如氧气、二氧化碳、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫)的浓度进行了在线测量。其结果表明:细水雾灭火系统熄灭煤油火的时间均在20s以内,灭火时间重现性保持在91.9%以内;施加细水雾后,氧气浓度降低,一氧化碳浓度升高,燃烧更加不完全。采用FDS模拟了细水雾熄灭煤油火,预测的温度场和灭火时间与实验结果吻合较好。