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。     

多孔填充材料的防火防爆机理及应用

在液化气体、燃料储罐内填充多孔材料,可有效地减少或避免储罐发生爆炸事故.本文分析了这类材料的防爆机理并简要介绍了其应用情况.     

防火防爆用网状金属材料

网状金属材料具有优异的防火防爆性能,良好的机械性能以及缓和燃油冲击等性能。分析了网状金属材料的防火防爆机理,介绍了其应用情况。     

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。     

储存过程中阻隔防爆材料对油品性能影响研究

阐述了油箱油罐等填充用阻隔防爆材料的基本概念、产品分类和作用意义,回顾了国内外金属类和非金属类阻隔抑爆材料的发展状况。主要对国内市售的典型金属类(铝合金为主)和非金属类(聚氨酯为主)阻隔防爆材料在油品长期储存和使用过程中对油品的使用性能、储存性能、污染情况和变质趋势等进行考察,提出阻隔防爆材料在油品中长期浸泡使用存在的问题,并对新型阻隔防爆材料产品的研究和开发提出建议。     

阻燃剂对ABS阻隔防爆材料性能影响研究与分析

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）为基体树脂,通过添加阻燃剂、抗静电剂等改性功能助剂,熔融共混后制备出ABS阻隔防爆原料。通过实验研究阻燃剂对材料的阻燃性能、力学性能、导电性、热稳定性等性能的影响,测试结果表明：十溴二苯乙烷（DBDPE）添加量为12.8%,三氧化二锑（Sb2O3）添加量为3.2%或二乙基次磷酸铝（ADP）添加量为10%,聚磷酸铵（APP）添加量为10%时,材料阻燃等级均可达UL94V-0,DBDPE/Sb2O3体系对其力学性能影响相较ADP/APP体系更小,阻燃剂对其导电性影响不大,材料在高温时的热分解速率降低,并且残碳率有较大提升,说明其耐高温能力有所增强,材料综合性能符合阻隔防爆材料基本要求。     

一种用于防爆罐的吸能材料的制备、测试与应用

本文根据防爆罐的使用特性和加工要求,分析了多孔材料的吸能机理,制备了一种多孔吸能材料,完成了对材料的动、静态力学性能测试,并对数据结果进行了分析。此外,还将多孔吸能材料应用到防爆罐中,并进行了实爆试验。试验表明:密度较高的多孔吸能材料具有较好的缓冲吸能特性,可用于爆炸防护领域。     

一种用于防爆罐的吸能材料的制备、测试与应用

本文根据防爆罐的使用特性和加工要求,分析了多孔材料的吸能机理,制备了一种多孔吸能材料,完成了对材料的动、静态力学性能测试,并对数据结果进行了分析。此外,还将多孔吸能材料应用到防爆罐中,并进行了实爆试验。试验表明：密度较高的多孔吸能材料具有较好的缓冲吸能特性,可用于爆炸防护领域。     

网状铝合金抑爆材料抑爆性能研究

为评价网状铝合金材料的阻隔防爆性能,基于多孔材料的阻隔防爆机理,采用抑爆材料抑爆性能测试装置和可燃气体爆炸箱及高速摄像机,研究材料在不同填充密度、不同留空率下对液化石油气的燃爆压力的影响,及液化石油气火焰在填充材料的爆炸箱中的传播过程。试验结果表明:填充密度为35 kg/m3、留空率为5%时,材料抑爆性能最好;当抑爆材料在容器内的填充密度一定时,其燃爆压力随留空率增加而增加;与未填充材料相比,填充材料后火焰衰减;此外,得到填充密度、留空率和燃爆压力间的数学拟合公式。降低留空率、增加填充密度能够更好地提高阻隔防爆性能。     

隔爆水幕对瓦斯爆炸传播规律影响的试验研究

为研究自制隔爆水幕抑制瓦斯爆炸的有效性,采用大直径瓦斯爆炸试验管道系统,在不同瓦斯浓度和不同水幕流量条件下进行瓦斯爆炸试验,利用数据采集系统测量瓦斯爆炸特性参数并对其变化规律和隔爆效果进行分析。结果表明:瓦斯浓度9.5%时经过隔爆水幕抑制作用,瓦斯爆炸压力峰值由64 kPa下降到39 kPa,衰减了39%;温度峰值由969 K下降到498 K,衰减了49%;速度最大值由136 m/s下降到73 m/s,衰减了15%。虽然隔爆水幕对不同浓度瓦斯产生的爆炸起到良好的抑制效果,但隔爆之后的传播规律依然受到瓦斯浓度影响。隔爆水幕对瓦斯爆炸的抑制效果取决于喷水流量的大小,随着流量的增加,水幕的隔爆效果增强,喷头最佳的工作流量为16.4 L/min。     

多孔球形材料阻火抑爆性能影响因素数值模拟研究

为探究影响多孔球形材料阻火抑爆性能的主要因素,采用气体爆炸模拟软件FLACS建立多孔球形结构中湍流燃烧模型,对填充多孔球形材料后丙烷/空气预混气体燃烧爆炸过程进行数值模拟。研究结果表明:多孔球形材料能够有效衰减爆燃压力波、阻隔火焰传播,起到阻火抑爆作用,且压力波衰减程度和火焰阻隔效果与多孔球形材料的尺寸、孔径及填充密度密切相关。当多孔球形材料的直径为25 mm、孔径为3 mm、填充密度为20层时,压力波衰减程度最大,火焰阻隔效果最明显,说明直径和孔径越小,填充密度越大,材料的阻火抑爆性能越强。     

渐变型多孔介质中低浓度瓦斯燃烧特性数值模拟

利用模拟软件Fluent6.3建立二维模型并进行合理设置,对多孔介质中的煤矿低浓度瓦斯燃烧进行数值模拟,研究了均匀型和渐变型燃烧器中的温度分布和NOx生成情况,以及三种不同渐变型多孔介质组合燃烧器中的温度分布和NOx生成情况。结果表明,渐变型多孔介质燃烧器的温度分布比均匀型燃烧器更加均匀;同一瓦斯当量比和流速下,渐变型多孔介质燃烧器的NOx产生量比均匀型燃烧器低很多,有利于减少污染物排放;三种不同渐变型多孔介质组合的温度分布和NOx生成有着不同特点,燃烧器设计时,可根据不同需求选取不同组合形式,综合考虑各因素,组合一燃烧特性最佳。     

金属丝网对甲烷/空气预混火焰管道内传播的影响

为研究管道内金属丝网对甲烷/空气预混火焰传播的影响,通过实验和三维数值模拟研究安装金属丝网的管道内火焰传播特性以及流场、温度场的变化。结果表明:40目4层的金属丝网可以使火焰淬熄,30目4层的金属丝网无法淬熄,但可以使火焰停滞3 ms;大涡模型可以很好地对管道内火焰淬熄现象进行模拟;当火焰穿过30目4层金属丝网时,速度增大,在Kelvin Helmholtz不稳定和Rayleigh Taylor不稳定的耦合作用下形成湍流;金属丝网的目数会影响热量在丝网层中的扩散,当金属丝网为30目4层时,火焰热量扩散快,而当金属丝网为40目4层时,火焰热量扩散慢且温度大幅度衰减,衰减率达到83%。     

Explosion suppression of porous materials in a pipe-connected spherical vessel

To study the suppression of different porous materials on the explosion of combustible gas, some experiments were implemented. The porous materials were categorized into three kinds, including six subcategories, and the explosion suppression characteristics of the thin iron hoop, one-layer porous materials, two-layer composite porous materials, and three-layer composite porous materials were studied and analyzed. The results show that a rarefaction wave appears in the spherical vessel during the rapid development stage of combustion explosion. Further, the thin iron hoop could enhance the gas explosion intensity. And the explosion intensity suppression effect of the porous materials is obvious, the best effects of one-layer, two-layer and three-layer porous materials are from Fe–Ni 10 mm/40 PPI, Fe–Ni 10 mm/90 PPI + Al₂O₃ 10 mm/30 PPI, and Al₂O₃ 10 mm/50 PPI + Fe–Ni 10 mm/40 PPI + SiC 20 mm/20 PPI, respectively. According to the surface morphology of the porous materials, the anti-sintering ability of the three categories of porous materials follows the order of Al₂O₃ > SiC > Fe–Ni. Besides, the thickness and pore size of the combined porous material was changed, which has a great influence on the explosion pressure and the explosion intensity.     

典型建筑和装饰材料的轰燃特性研究

对建筑物中常见的3种可燃物三合板、纸、棉布进行了工业分析实验和轰燃观测实验.工业分析实验表明,这3种可燃物挥发分含量高,水分、灰分含量低.由轰燃观测实验得到了不同温度下3种可燃物的着火和火势蔓延的时间,分析了其对建筑火灾的影响.轰燃观测实验表明,在小于等于300 ℃时,可燃物的挥发分较难析出,故不会引起燃烧,但随着温度的升高,轰燃加快,火势迅速加剧.给出了一种简洁的轰燃判断方法,并对一个有限空间的轰然时间进行了预测.     

油气集输站场防爆区域的划分与电气设备的选用

结合作者近几年来对油田油气集输站场进行安全评价的实际情况,初步总结了油气集输站场爆炸危险区域划分和防爆电气设备选用的方法和步骤,并针对在油气集输站场安全现状评价过程中遇到的一些实际问题,提出了油气集输站场电气设备使用过程中的一些注意事项和应对措施。     

汽车用聚合物材料火灾燃烧特性研究

为研究车用聚合物材料的燃烧特性,并对材料的火灾危险性进行全方位的评估,采用锥形量热仪,对汽车上常用的ABS,PP-PVC,PVC革-无纺毡以及无纺布-PVC聚合物材料进行分析表征,测得点燃时间、热释放速率、总热释放量、质量损失速率、烟气生成速率等参数。结果表明:ABS材料的点燃危险性相对最低,PVC革-无纺毡材料相对最高;随热辐射强度的增加,各样品的热释放速率和烟气生成速率明显加快;结合热释放速率峰值、均值和总热释放量可知,无纺布-PVC材料的热危险性相对最低;结合烟气生成速率和总烟释放量可知,ABS材料的发烟危害性相对最高,无纺布-PVC的相对最低;综合比较各样品的FGI和FPI值,安全等级由高到低依次为ABS,PP-PVC,PVC革-无纺毡,无纺布-PVC。     

高水巷旁充填材料单轴压缩变形破坏与能耗特征分析

高水巷旁充填材料在煤矿沿空留巷工程中得到了广泛应用,水灰比对其力学性质关系密切。首先通过扫描电镜分析了高水材料的微细观形貌,其次通过 RMT-301伺服试验机对1.3~2.5∶1等6种水灰比的高水材料试样进行了单轴压缩试验,得到了各水灰比试样的全应力-应变曲线,分析了试样的变形特征、强度及破坏特征、能耗特征随水灰比变化的规律。结果表明,高水材料的微观结构为固、液、气构成的多孔海绵状结构;高水材料的变形特征与岩样相似,也大致可分为压密阶段、线弹性阶段、屈服阶段以及峰后应变软化阶段,弹性模量、割线模量和峰值强度等随水灰比提高多呈指数函数关系下降;随着水灰比增大,试样由脆性破坏逐渐过渡到延性破坏;随着水灰比增大,试样吸收的总应变能与可释放弹性应变能均呈指数函数关系下降,而耗散能变化幅度不大。