基于实时监测数据的城镇窨井可燃气体泄漏特性分析

为了研究城镇窨井气体泄漏的规律及其影响因素,从而为城市用气安全和工程实践提供指导,同时为气体泄漏事故的应急救援提供理论指导,依托合肥市城市生命线工程燃气管网相邻地下空间安全监测系统,对监测系统运行半年以来的监测数据进行了统计分析。结果表明:城镇燃气管道中燃气泄漏的概率与管道内气体压力呈正相关,而管压又与城市居民用气需求量呈正相关;一般用气高峰过后的1～2 h是最危险的时间段,此时最容易发生燃气泄漏;城镇窨井产生沼气的影响因素主要是温度和湿度等,尤其以温度为主,因此高温季节更容易诱发窨井内沼气的产生和积聚;通常发生燃气泄漏时甲烷体积分数较大,波动剧烈,而窨井自身产生沼气时甲烷体积分数较小且比较稳定,同时产生沼气时,沼气中的甲烷体积分数变化与温度变化趋势一致,据此可判断引发报警的可燃气体的种类;沼气组成成分除甲烷外,还有硫化氢和一氧化碳等气体成分,因此为了对城镇窨井内的报警气源做更准确的分析,需要辅助监测硫化氢、一氧化碳等有毒气体。     

循环流化床锅炉防爆门设置的探讨

锅炉设置防爆门，其作用是当锅炉炉膛或烟道内部有可燃气体和空气混合物遇明火或高温而爆炸时，能通过防爆门迅速排泄爆炸产生的高压气体，以防止或减轻爆炸时产生的冲击波对锅炉设备的破坏作用。因此锅炉设置防爆门，是一种防范措施。但从目前循环流化床锅炉防爆门的设置情况来看，从理论到实践，设置防爆门都还存在一些问题，很多厂家都是自己设计制造防爆门，因为没有正式标准、规程对循环流化床锅炉设置防爆门进行指导、约束，而且缺乏必要的试验数据，因此防爆门的设计、制造存在一定的盲目性，安装的位置和数量也不一定合理。     

垃圾填埋场安全不可轻视

我国城市生活垃圾多以填埋处理为主，经填埋的生活垃圾会产生垃圾沼气，其中含有易燃易爆的甲烷等气体。放散的沼气一旦遇到房屋或棚罩阻拦，浓度积聚达到爆炸极限，就可能发生火灾和爆炸事故。垃圾内的易燃易爆物质受足够能量激发，也会燃烧爆炸。目前，我国对填埋场沼气的管理相对薄弱，一些旧的垃圾填埋场没有开展填埋场气体监测，没有配备防爆、灭火设施，一些新建的填埋场虽然配备了相关设施，却因管理不善未能充分发挥作用，导致垃圾场火灾爆炸事故时有发生。     

气体爆燃火焰在狭缝中的淬熄

通过叙述可燃气体爆燃火焰在平行板狭缝中传播时产生淬熄的实验和理论研究结果，给出了甲烷，丙烷，乙炔，氢气等四种可燃气体与空气的预混气作为实验介质所进行的爆火焰淬熄实验中，火焰传播速度与淬熄直径、淬熄长度之间的关系。对于气体爆燃火争的淬熄理论模型进行了探讨，得到了有应用价值的结论。     

管道燃气爆炸特性实验研究

管道是化工及油气储运系统的重要组成部分,却时常受燃烧爆炸事故的威胁,因此对管道中燃气燃烧爆炸特性与规律的研究就十分必要。以甲烷作为研究对象,采用压力传感器以及火焰传感器等对水平封闭管道内甲烷-空气预混燃烧爆炸进行了实验研究,通过大量实验来研究可燃气体爆炸压力与火焰及其传播变化规律。根据实验结果将超压以及气体燃烧的变化情况,对前驱冲击波与火焰面的相对时间及相对位置关系进行了分析。结果显示,管道中会产生前驱压力波,并超前火焰阵面甲烷气体在管道传播过程中,出现冲击波反压射、波叠加及反冲现象,压力的持续时间较火焰光信号持续时间长。所做的工作为油气受限空间中燃气燃烧爆炸特性与规律的进一步研究及工业防爆抑爆技术及工艺的实施、系统设计以及关键参数计算提供了理论依据。     

可燃气体爆炸破坏效应的试验研究

借助高速摄像机及ProAnalyst软件,研究可燃气体体积分数和障碍物对可燃气体爆炸破坏力的影响。测定不同体积分数下的甲烷-空气预混气体爆炸冲击波超压,和爆炸火焰波在有无乒乓球方向传播的平均速度。试验结果表明:超压和平均速度均随着甲烷体积分数的增加呈现先增大后减小的变化趋势,其最大值均出现在甲烷体积分数为10%～11%之间;同一体积分数下的甲烷-空气预混气体爆炸火焰波在有乒乓球方向传播的平均速度比没有乒乓球方向传播的平均速度大。根据试验结果,推导出可燃气体爆炸冲击波超压和爆炸火焰波传播平均速度与可燃气体体积分数之间的函数关系,并得出障碍物对爆炸火焰波传播的加速作用随着体积分数的增加呈现先加强后减弱的变化趋势。     

水平管道内甲烷-煤尘混合爆炸的试验研究

为研究煤矿甲烷-煤尘混合爆炸的规律,采用水平管道式气体粉尘爆炸装置。试验时,通过延迟爆破系统,将储罐内的煤尘吹入管道内与甲烷气体混合,点火后甲烷爆炸产生的能量作为初始能量引起煤尘的爆炸。通过改变甲烷浓度、煤尘浓度,对甲烷-煤尘混合爆炸的最大爆炸压力和压力上升速率进行了研究。结果表明:最大爆炸压力和压力上升速率随甲烷浓度的增加先增加后减小,随煤尘浓度的增加也先增大后减小。     

关于垃圾填埋场填埋气收集与利用的措施探讨

<正>我国每年都会产生上亿吨的城市垃圾,这些垃圾一部分采用堆肥和焚烧的方式进行处理,大多出只是进行简单的填埋,这在一定程度上是一种资源的浪费。在垃圾填埋过程中主要产生大量的甲烷和二氧化碳等气体,这些气体是造成当今全球温室效应的主要罪魁祸首,而甲烷本身作为一种清洁能源,如果能在垃圾填     

大尺寸坑道气体爆炸试验状态控制数值仿真

真实管廊尺寸或大尺寸气体爆炸试验是研究城市管廊气体泄漏爆炸事故最直接有效的方法,为使该类试验的设计更加科学有效,通过对坑道甲烷气体泄漏爆炸试验进行等尺寸的数值仿真,探究了坑道内甲烷气体泄漏及静置过程中甲烷分布的时空规律,提出了相关参数,以有效地定量表征三维空间内甲烷气体分布的不均匀程度,并研究了坑道内甲烷气体分布的不均匀程度控制方式,以及其对气体爆炸燃爆参数的影响.     

狭长受限空间甲烷-空气爆炸事故研究评述

狭长受限空间由于结构的约束性,发生气体爆炸时易导致严重的爆炸后果。甲烷是瓦斯和天然气的主要成分,煤矿巷道和地下管涵等狭长受限空间的甲烷-空气爆炸严重威胁工业生产安全。本文系统分析了国内外狭长受限空间甲烷-空气爆炸事故研究成果,按气体体积比和气体体积、环境因素、点火源、障碍物、结构等影响因素分类评述了当前的研究进展,指出各因素下甲烷-空气爆炸后果影响研究中存在的不足,提出爆炸特征参数演化以定性为主向定量化表征是未来研究的重点,对数值模拟软件进行二次开发以实现爆炸流场演化导致结构变形的全过程分析是进一步完善的方向,对狭长受限空间甲烷-空气爆炸事故防控和后果评估具有一定指导价值。     

激波诱导下煤粉的爆炸压力测试

因气体爆炸导致沉积粉尘的二次爆炸的威力远大于单纯的气体或者粉尘爆炸产生的威力,利用自制的装置,诱导煤粉爆炸的激波由甲烷气体爆炸产生,对激波诱导下煤粉的爆炸压力Pmax、爆炸压力上升速率(dp/dt)max进行了实验研究。该实验分别研究煤粉浓度及煤粉粒度对爆炸指数的影响,其结果表明:对于不同的煤粉浓度,存在一个理想煤粉浓度值,在这个浓度下的煤粉爆炸压力值最大;随着煤粉粒度的减小,其爆炸压力不断升高。     

市政污水检查井可燃气体组分及分布影响因素研究

为研究市政污水管网内主要可燃气体成分与分布,以实现其燃爆灾害的精准防控,本文采用现场检测的方法采集污水检查井内甲烷、氢气等5种可燃气体以及总的可燃气体浓度,统计分析污水管网各可燃气体的浓度范围,研究检查井深度和季节对甲烷浓度分布的影响。研究结果表明:污水检查井内甲烷浓度占比较大,一氧化碳、硫化氢、氢气和氨气所占比例较小;沿检查井深度方向,甲烷分布规律不尽相同,大部分检查井内甲烷随着与井口距离的增大呈逐渐增大变化趋势;季节对甲烷浓度变化影响较大,夏秋两季甲烷浓度较高,春季次之,冬季未检出甲烷。     

PVDF球形多孔材料的抑爆性能研究

为分析聚偏氟乙烯(PVDF)球形多孔材料对管道内甲烷-空气预混气体的抑爆性能，自主搭建气体爆炸测试平台，试验研究球形多孔材料填充密度及填充方式等因素对甲烷-空气预混气体爆炸的影响机制。结果表明：与空爆相比，填充多孔材料后，管道内爆炸超压及最大爆炸超压上升速率均明显降低；对甲烷-空气的抑制效果与材料的填充密度呈正相关，当填充密度为0.077 g/cm³时，球形多孔材料对爆炸超压的抑制率达到54.7%,最大爆炸超压上升速率降低了58.3%;改变材料的填充方式显著影响管道内的气体爆炸超压，采用分散填充的方式增强了多孔材料对最大爆炸超压的抑制作用，在填充密度(为0.038 5 g/cm³时)不变的情况下，对管道末端气体最大爆炸超压的抑制率达到66%。说明改变材料填充密度和填充方式均会影响多孔材料对甲烷-空气预混气体爆炸的抑制效果。     

多元可燃性混合气体爆炸中间产物发射光谱特性实验研究

从矿井火区实际出发,选用类似于煤矿开采现场产生的多元可燃性气体:CH4,C2H6 ,C2H4,CO,H2 ,利用瞬态光谱测量系统探究了爆炸引发阶段中间产物的光谱特征,分析了组分配比、组分浓度和甲烷浓度对压力特性和中间产物光谱的影响。研究结果表明:在多组分气体加入量较小（未形成体系贫氧状态）时,3种自由基发射光谱峰值出现时间随着甲烷浓度的增大先缩短后延长;在多组分气体加入量较大（形成体系贫氧状态）时,自由基发射光谱峰值出现时间随着甲烷浓度的增大不断延长;当其以任意比例混合后,微观反应过程中关键自由基的出现顺序为:OH自由基先于O自由基, O自由基先于H自由基出现。     

防渗墙与帷幕墙防渗效果评价

为阻断某垃圾填埋场的甲烷气体向附近住宅区迁移的通道,防止甲烷气体给住宅区造成火灾爆炸灾害,在垃圾填埋场与住宅区之间修建了防渗墙和帷幕墙,并对其进行了跟踪监测.结果表明,防渗墙有效地阻隔了填埋场内甲烷气体向外迁移.     

复合灾害条件下可燃气体监测仪环境适应性评价

为研究可燃气体监测仪在高低温、风雨雪冰冻耦合等复合情况下的环境适应性,提出复合情况下可燃气体监测仪关键性能指标,建立环境适应性指标体系,突破传统灾害环境适应性试验平台性能单一的不足,模拟复合灾害环境,构建可燃气体监测仪试验平台,将甲烷作为典型的可燃气体,用可燃气体监测仪监测复合条件下的甲烷体积分数,采取层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)-价值函数法对可燃气体监测仪进行综合评价。结果表明：环境温度低于-20℃和高于60℃时,对可燃气体监测仪监测精度有较大影响,而复合环境相比单一环境对可燃气体监测仪影响大;ZNRQ200L型可燃气体监测仪环境适应性评价等级为优秀,与环境适应性试验结果中甲烷体积分数监测示值误差不超过1%相对应,证明评价体系合理、可行。     

垃圾填埋场安全隐患处理对策及其工程应用

在我国大城市中,由于垃圾填埋场启用时间早,有相当数量的填埋场在最初的选址、设计和运行管理中不可能按现行的城市生活垃圾卫生填埋技术规范执行.垃圾产生的渗漏液和填埋气体(主要是甲烷气体)给周边企业、社区带来了污染和气体火灾爆炸危险隐患.论述了垃圾填埋场运行管理及封场施工中的安全隐患及处理方法.     

基于详细化学动力学的甲烷热着火影响因素分析

利用化学动力学软件CHEMKIN4.1,在不同初始温度、浓度、湿度和压强下,对甲烷热着火进行了详细化学动力学 模拟。通过对主要组分摩尔浓度分析和温度敏感性分析,得到了甲烷热着火过程的主要基元反应和引发热着火发生的主 要原因。通过对甲烷热着火的延迟时间、热着火发生后主要生成物摩尔浓度和反应后的温度的对比分析,揭示了初始浓 度、湿度和压强对甲烷热着火的影响规律。本研究可以为甲烷为主的气体如瓦斯、天然气等可燃气体的燃烧和爆炸提供 理论支撑,从而有效利用这些可燃气体,降低灾害的发生。     

燃放鞭炮远离窨井谨防爆炸

<正>说到窨井的危险性,大部分人联想到的可能都是窨井盖缺失,导致人员落井溺亡。但事实上窨井存在的潜在危险远不限于此。窨井是一个相对封闭的有限空间,其中存在着许多潜在的危险性。由于通风不良,易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚或氧含量不足,因此原因全国每年都会发生多起作业人员中毒、窒息死亡事故,及多起爆炸事故。那么,窨井内的有毒有害、易燃易爆气体是怎么产生的呢?主要原因有三。一是发酵产生。污水中有机物浓度较高,尤其是化粪池。在一定的条件下,会发酵产生沼气。沼气的主要成分是甲烷,占据了50%~70%的     

混合均匀性对甲烷爆炸特性影响的试验研究

为探明甲烷在不同混合均匀性下的爆炸特性,预防甲烷气体爆炸,设计由喷射流混合器和静态混合器组成的2级气体混合器,并利用自行研制的可燃气体爆炸特性测试装置,试验测试不使用和使用2级气体混合器2种情况下甲烷的爆炸极限和爆炸压力。结果表明:在2级气体混合器的作用下,甲烷的爆炸下限从5. 25%降低到5. 15%,爆炸上限从17. 15%升高到17. 55%,甲烷爆炸极限范围拓宽了4. 20%,且甲烷爆炸上限受混合均匀性的影响较大;使用2级气体混合器时,甲烷爆炸压力升高,且随着甲烷体积分数的升高,爆炸压力的增幅先增大后减小,当甲烷体积分数为11%时,爆炸压力的增幅最大,甲烷爆炸压力受混合均匀性的影响也最大。