石化行业中某些碳氢燃料爆炸危险性分析

借助于激波管测定了几种碳氢燃料和空气混合物的爆轰极限、临界起爆能。根据这些实验数据，分析了所研究的碳氢燃料的爆炸危险性。同时根据烷烃和烯烃键的不同饱和度，分析了它们爆炸危险性差别的原因。     

丁烷与空气混合物的爆炸性能测定

在不同条件下,对丁烷与空气混合物进行爆炸实验,由微机数采测试系统测定其爆炸参数（爆轰波压力、爆轰波传播速度等）、爆轰极限以及当其形成爆轰时所需的临界起爆能。通过实验测定,为评价丁烷与空气混合物的安全性能提供重要依据     

煤粉尘爆炸转变为爆轰特性的研究

利用自行研制的多种激波管技术,研究了0.4～0.9MPa 的冲击波、0.06～0.10MPa 的冲击波和反射波引爆下,煤粉尘爆炸(亦称爆燃)特性和爆轰特性.研究表明,无论强冲击、弱冲击的引爆还是反射波引爆,煤粉尘均能由爆炸转变为爆轰.同时初步确定煤粉尘产生爆轰的临界起爆压力为0.085MPa.     

非均质炸药冲击起爆临界判据中起爆参数的研究

以引信传爆序列中传爆管——主装药界面间的爆轰传递为例,研究了非均值炸药的冲击起爆理论,推导了飞片起爆和透射冲击起爆过程中爆轰界面的关键参数ｐ 和τ的计算关系式,对临界起爆能量的计算以及传爆序列的安全设计具有一定的指导意义。     

碳纤维含量对球形非金属阻隔防爆材料防爆性能的影响

在临界起爆能和高起爆能条件下,对装填碳纤维含量分别为6.5%、8.0%、9.5%和 11.0%球形非金属阻隔防爆材料的油箱进行等效静爆试验,探究球形非金属阻隔防爆材 料中碳纤维含量对其防爆性能的影响。利用红外热成像仪、高速摄像机分别记录油箱爆 炸火球的温度场参数及爆炸过程,并与未填装阻隔防爆材料的油箱进行对比。试验结果 表明:在临界起爆能条件下,装填4种材料的油箱均有一定阻燃防爆效果,油箱爆炸产 生的燃料云团面积有依次减小的趋势;在高起爆能量条件下,4种材料的外场防爆性能 分数分别为16.93、22.04、32.51、94.18,材料的防爆能力随着碳纤维含量的增加而增 强。     

新结构传爆药柱多点起爆数值模拟及实验研究

根据冲击波汇聚技术原理及有效装药理论,设计出环锥形传爆药装药结构.用ANSYS/LY-DYNA软件分析起爆点个数对环锥形传爆药柱输出波形的影响,并用多点同步起爆网络起爆环锥形传爆药柱进行实验验证.结果表明,利用多点同步起爆网络起爆环锥形传爆药柱能有效提高传爆药柱的输出威力,起爆点个数对爆轰波形有很大的影响.     

雷管为什么容易爆炸

雷管是起爆材料之一。雷管在金属管壳(或硬纸管壳)中压入少量的起爆药或是起爆药与猛炸药的装药,由简单的开始冲能转为爆轰,继而引起炸药爆炸的器材。由于用途不同雷管可分为炮弹雷管和爆破雷管。用于工程爆破雷管又分为火雷管和电雷管。 雷管内装的起爆药大多是雷汞又称雷酸汞,因含有不稳定性雷酸根基团,又是重金属盐类,它极     

聚能金属射流对弹药引信的冲击试验研究

为掌握聚能射流冲击引信的物理过程及引信的射流冲击感度,获取影响冲击起爆的因素,实现低射流起爆感度引信的目的,开展不同口径聚能装药,不同装药引信,不同装配状态下的引信射流冲击试验。采用高速照相机、超压传感器及见证板分别记录冲击起爆过程和引信响应程度。试验结果表明:2倍炸高条件下Ф50 mm和Ф60 mm聚能装药射流冲击会使引信发生爆轰响应;钝感装药和传统装药引信在射流冲击作用下均会发生爆轰响应;裸装引信和带弹体引信在聚能金属射流冲击作用下分别发生爆轰响应和部分爆轰响应。     

无起爆药雷管内管装药密度对燃烧转爆轰的影响研究

起爆药雷管生产中产生大量有毒废水,且其运输、贮存存在安全隐患。为克服这些困难,笔者自行制备无起爆药雷管。采用圆筒式金属内管中装填超细PETN(季戊四醇四硝酸酯),作为起爆元件,代替起爆药部分,研究装药密度对内管燃烧转爆轰(DDT)的影响。研究结果表明,在内管壁厚1～2 mm,内径Φ4.0 mm,长25 mm,装压密度为0.8～1.14 g/cm3的范围内,内管能可靠实现燃烧转爆轰。     

建国35年来劳动保护科技成果选介(二)

无起爆药延期电雷管 为了解决现有工程电雷管起爆药对热与机械作用敏感、容易引起爆炸事故的问题,冶金工业部武汉安全技术研究所研制成功无起爆药延期电雷管。 这种电雷管借助装填有猛炸药的起爆元件,由燃烧迅速转为爆轰来代替起爆药,从根本上提高雷管的安全性能。经实验室和工     

爆炸形成过程中火焰加速的试验研究

为预防和控制工业爆炸事故,并为脉冲爆轰发动机的研究提供理论指导,分析火焰加速导致的燃烧转爆轰过程的影响因素。采用爆轰管探讨障碍物的阻塞比、混合物的组成、初始压力和点火能等4个因素对爆炸性气体火焰速度和爆轰压力的影响规律。试验结果表明:障碍物的存在能大大提高火焰速度和爆轰压力;爆轰压力随管内障碍物阻塞比的增大先变大后减小,并在阻塞比为0.498,燃料种类为天然气,化学当量比为1时达到最大;爆轰压力还随混合气体初始压力的增大和点火能的提高而增大。选择适宜的条件可大大提高火焰加速速率,促进燃烧向爆轰过程转变。     

一维可燃气云燃烧与爆炸的数值模拟

碳氢燃料在空气中形成的可燃气云，点火后容易从燃烧发展为爆轰。本文分别用均匀能量释放模型与能量波模型模拟了可燃气云的能量释放；用高精度、高分辨率的ＴＶＤ格式对有限能量释放速率的一维可燃气云的流体力学守恒方程进行了数值求解，给出了流场压力分布曲线，讨论了两种能量释放模型中影响能量释放速率的主要因素。     

爆炸事故及预防

为了促进我国的爆炸安全研究工作更深入发展,本文列出了利用爆炸激波管技术测定氢气、汽油、铝粉等可爆性物质的爆炸特性。研究表明:这些可爆性物质在一定条件都能形成破坏力极大的爆轰现象。实验确定了氢、汽油和氧混合物的可爆(轰)极限、可燃性极限、混合物临界初始压力等爆炸临界条件。控制可爆性物质的初始条件不超过其爆炸临界条件,能够防止爆轰或爆燃现象发生;添加不参加反应的物质(如氩气、氮气、水蒸汽等)能够使已达到爆炸条件的混合物阻爆。本文的数据可供有关部门参考。     

长直水平管道中铝粉/空气混合物爆炸试验研究

在长为32.4 m,内径为0.199 m的大型长直水平管道中对铝粉/空气两相流的爆炸过程进行了试验研究.试验初始压力为0.14MPa,初始温度为20℃,水平布置17个传感器对试验数据进行测量记录.采用40J电火花进行点火,对铝粉/空气混合物燃烧转爆轰过程(DDT)进行分析,并对不同质量浓度时混合物的燃爆情况进行比较.结果表明:铝粉质量浓度为184 g/m3时,铝粉/空气混合物未被引燃;铝粉质量浓度为230 g/m3时,水平管道末端刚好进入爆轰阶段,此质量浓度为该条件下燃烧转爆轰的最低临界质量浓度;质量浓度为276g/m3、367 g/m3、459 g/m3 505g/m3、551 g/m3、643 g/m3时,均能在此水平管道内完成爆燃向爆轰的转变,并且能够自持.铝粉/空气混合物爆轰的最优质量浓度为551 g/m3.对质量浓度为505 g/m3时的铝粉/空气混合物的燃烧转爆轰过程进行分析,进入爆轰阶段后,多相燃料空气混合物爆轰超压和速度曲线呈现随距离传播不断振荡,但均值稳定的典型特征,其爆轰波胞格尺寸λ约为0.486m.     

水平燃料床阴燃的传播及其向明火转捩的实验研究

本文研究了不同含水量的燃料床在不同风速下阴燃的传播速度，测量了不同含水量的燃料由阴燃转捩成明火的临界风速。实验结果表明燃料床的不同高度层阴燃发展传播的速度不同，正向阴燃和逆向阴燃的规律也不相同。阴燃转捩成明火的临界风速不但与燃料情况（如含水量等）有关，还与风速增加的规律有关。     

温度梯度影响爆燃转爆轰的数值模拟

采用一维带真实化学反应的Navier-Stokes方程对温度梯度影响爆燃转爆轰的过程进行了数值模拟。结果表明，点火温度的不均匀性对可燃预混气的燃烧模式有显著影响。在零温度梯度条件下，点火初期呈可燃气等容爆炸现象，随后发展为火焰传播；在小温度梯度下，点火后会导致爆轰形成，但很快衰减为爆燃过程；当温度梯度增加到合适值时，点火燃烧后可形成过驱爆轰并最终称为稳定爆轰状态；而温度梯度过大时，仅呈现正常火焰传播状态。不同温度梯度可以导致燃烧化学反应放热与热传导之间的竞争，因而形成了不同的燃烧模式。上述研究对实际过程中爆轰形成现象的防治有着一定的理论意义。     

易燃混合气体爆炸完全基元反应模型数值模拟

采用完全基元反应模型和高精度ENO格式对易燃混合气体爆炸过程进行了数值研究,对H2/O2/Ar混合气体起爆和爆轰波传播过程的数值模拟结果表明,计算的爆轰波阵面参数和实验相当符合,对轰波反应区化学反应的研究表明,参与反应的不同组分具有不同类型的变化特征,这些特征为爆炸灾害的预防设计提供了线索。     

悬浮铝粉尘的爆轰波结构

使用两相流模型,对管中的悬浮铝粉尘的爆轰波结构进行了理论分析.铝粉尘的爆轰波模型中,气体和颗粒具有不同的速度及温度,并考虑了动量变化及管壁损耗对稳定结构的影响.本文研究了颗粒直径对铝颗粒的点火延迟、爆轰波压力以及温度的影响,得到了爆轰波中各物理量分布,确定了空气中悬浮铝粉尘发生爆轰的临界颗粒尺寸为14μm.     

钝感弹药用安全、高能起爆技术研究

在分析炸药冲击起爆理论的基础上,研究了几种用于起爆钝感弹药的新技术。研究表明,采用新技术后的起爆威力明显提高。研究结果对于解决钝感主装药的安全可靠起爆问题具有现实意义。     

非金属阻隔防爆材料防爆性能综合评价研究

采用不同起爆能量的激波管、等效静爆试验和30mm杀爆燃弹炮击试验模拟实际应用中球形阻隔抑爆材料的防爆性能。试验表明:激波管内球形阻隔抑爆材料(Q-EPM)比金属铝合金抑爆材料(J-EPM)的防爆效果高28%;等效静爆试验中Q-EPM可阻止弹药爆炸引燃燃料,不会形成高温场及地面池火;30mm杀爆燃弹炮击试验中Q-EPM阻止了燃料的燃烧或爆炸,与空白燃料和装填J-EPM的油箱相比,保持了油箱的完整性。球形阻隔抑爆材料能有效阻止燃料燃烧与爆炸等"二次效应"带来的危害,适用于用油设备的安全防护。