隔爆型电机在火炸药危险场所应用的安全性分析

针对普通隔爆型电机应用于火炸药粉尘危险场所的安全性问题进行定量分析,设计壳体粉尘侵入量试验,系统研究不同间隙下的粉尘侵入量,根据试验数据,应用曲线外推法及阿贝尔(Abel)余容状态方程计算爆压,结合材料力学及薄壁理论进行隔爆型电气设备外壳强度及刚度的校核。计算表明:若壳体内粉尘较均匀的悬浮在空中,切向应力与许用应力处于同一数量级;如果火炸药粉尘在轴承室、接线盒等局部堆积成火炸药层,切向应力比许用应力大两个数量级。试验结果强调:用于火炸药粉尘危险场所的电气设备必须有特殊的防爆结构设计,普通的隔爆电机用于火炸药粉尘危险环境时存在一定的安全隐患。     

内抽外压式集尘器实验、数值模拟与分析

根据内抽外压式集烟尘器专利研制了一个内抽外压式集尘器,并在井下进行实验。经过3种方法测试均收到预期的的效果,司机工作区达到了国家卫生要求,由于采用外筒压风,防止了瓦斯积聚避免瓦斯爆炸。应用离散颗粒模型模拟了内抽外压式集尘器内气相流场和粉尘颗粒的运动,该集尘器不仅把矿井巷道中细微可呼吸粉尘吸收到除尘器中,又能防止了瓦斯积聚。数值模拟与实验结果的一致性表明:把内抽外压式集尘器放置在掘进机前方,由于粉尘在气流的携带下运动使掘进机司机在矿井巷道中的工作环境得到改善,减少矿工患尘肺病的概率,开发了井下集尘的新工艺、新设备。     

安全评价方法在危险废物处置环境风险评价中的应用探讨

对安全评价方法在危险废物处置建设项目环境风险评价中的运用进行初步探索。主要用"工艺过程风险因素分析表"对工艺过程潜在风险性识别;用蒙德法进行源项分析;用池火灾模型、蒸气云爆炸伤害模型对易燃、易爆物质的火灾、爆炸等重大事故后果进行计算,得出人员的伤亡半径和财产损失半径等参数,以便于判断风险的可接受水平。分析结果表明:采用安全评价方法对危险废物处置建设项目进行环境风险评价是适用的、可行的。     

矿井瓦斯煤尘爆炸传播数值模拟研究

基于连续相、燃烧、颗粒相数理方程建立瓦斯煤尘爆炸传播数理模型,并应用连续相、颗粒相计算方法,依据大型巷道瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸传播实验数据,借助普遍应用的流场模拟平台,成功开发瓦斯、煤尘爆炸数值模拟系统。该系统可有效地模拟煤矿瓦斯、煤尘的爆炸事故过程,对瓦斯爆炸的爆燃转爆轰、煤尘是否参与爆炸、爆炸冲击传播速度、衰减规律以及爆炸灾害的波及范围都能进行较准确的模拟。     

冶金炉重大危险源辨识及其爆炸事故后果模拟

冶金炉的铁水、钢水温度高,国内外多次发生冶金炉爆炸事故,但现阶段根据《重大危险源辨识》(GB18218-2000)和《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》(安监管协调字[2004]56号文)还无法判定其是否为重大危险源.运用爆炸学、热学等方法,提出了判定冶金炉是否为重大危险源的理论与方法,并给出了判定高炉是否为重大危险源的临界有效容积,判定转炉、混铁炉是否为重大危险源的临界公称吨位,最后通过VB编程对冶金炉进行了爆炸事故后果模拟,为冶金企业提供一定的参考价值.     

煤矿瓦斯爆炸事故演化的突变模型

煤矿瓦斯爆炸事故,从微观上看,是在瓦斯积聚、引火源和氧气浓度3个条件同时具备的情况下发生的,从宏观上看,是在生产活动中存在人的不安全行为和物的不安全状态导致了微观3条件的同时具备。笔者介绍了突变理论的基本原理;在轨迹交叉事故致因理论基础上,分析了瓦斯爆炸事故演化的非线性特征;建立了事故演化的尖点突变模型。并指出:事故演化是一个流变-突变过程,其突变的程度反映了事故的严重度;人的不安全行为是事故发生的主要因素;物的因素决定事故的严重度;安全生产必须建立本质安全型矿井,避免人和物的运动轨迹越过分歧点集。     

爆炸荷载作用下钢筋混凝土防爆墙动力响应研究

为了研究钢筋混凝土防爆墙的抗爆能力,采用有限元分析方法对不同纵向配筋率、不同高跨比、不同厚度的墙体在爆炸动态荷载作用下的动力响应进行研究,对各种不同设置的钢筋混凝土防爆墙的抗爆性能进行评估。结果表明:减小高跨比对提高钢筋混凝土防爆墙的抗爆能力最为重要,提高纵向配筋率,增加厚度都能增加防爆墙的抗爆能力。     

水平管内不同煤质煤尘爆炸火焰传播特性实验研究

为研究水平管道空间不同煤质煤尘爆炸火焰传播特性,选取褐煤、长焰煤、不粘煤、气煤4种煤尘,对爆炸火焰焰峰特性、火焰加速传播特性、火焰传播距离与持续时间展开研究。研究结果表明:褐煤在500 ms内焰峰的形状由尖锐向平滑再向钝化不断演变,长焰煤与不粘煤在375 ms时焰峰前端出现明显焰体分离现象,分析认为这与管体冷壁效应、空间尺度效应及空间氧气消耗直接相关;气煤在375 ms时焰峰出现大面积火焰碎纹,说明气煤爆炸火焰猛烈传播的持续时间相对较短,整体爆炸强度相对较弱;褐煤与长焰煤爆炸火焰存在2次间断性加速,分析认为这与管体空间受限、常温管壁散热、局部助燃氧气瞬间不足等因素有关;褐煤在爆炸后400～600 ms内火焰2次加速完全,火焰传播距离达740 mm,明显大于长焰煤、不粘煤与气煤,说明低变质褐煤爆炸火焰持续时间更长,火焰传播距离更远且传播更剧烈;虽然气煤火焰最远传播距离比长焰煤大30 mm,但由于气煤火焰在375 ms左右出现大片火焰碎纹,因此气煤整体的爆炸强度小于长焰煤。     

大尺度障碍物与泄爆面对天然气内爆炸的协同作用规律研究

为阐释民用建筑内部大尺度物品与门窗等泄爆面对天然气爆炸灾害的协同作用机制,基于典型厨房空间布局及内部物品特征,借助计算流体动力学技术研究了不同泄爆面开启压力和不同大尺度障碍物体积阻塞率条件下天然气内爆炸火焰速度、爆炸超压的分布规律。研究结果表明:大尺度障碍物与泄爆面对室内天然气爆炸过程具有显著的协同作用,共同促进火焰速度与爆炸超压的显著增长,并缩短峰值超压到达时间;大尺度障碍物的存在虽然显著降低了室内天然气的体积,但从增加房间内湍流源和相对长径比的角度进一步促进了泄爆效应;大尺度障碍物与泄爆面协同作用下,室内火焰速度呈现明显的阶段性特征,并在泄爆面附近发生波动。研究结论可为民用建筑物内气体爆炸事故调查分析和灾害评估提供科学依据。     

气动锤头式冲击响应谱模拟方法研究

分析了目前常用的机械撞击式响应谱试验机的特点和存在的一些问题,设计了一种以压缩空气作为锤头动力的新型气动式冲击响应谱试验机,给出了锤头速度计算公式和响应谱最大值的估算方法,为大型产品的冲击响应谱试验提供了一种手段。