ABC抑爆粉劑對管道內(nèi)瓦斯爆炸傳播抑制的實驗研究
本文關(guān)鍵詞:ABC抑爆粉劑對管道內(nèi)瓦斯爆炸傳播抑制的實驗研究
更多相關(guān)文章: 瓦斯爆炸 火焰?zhèn)鞑?/b> 壓力峰值 爆炸抑制 ABC干粉抑爆劑
【摘要】:瓦斯爆炸事故極易造成群死群傷和重大財產(chǎn)損失,已經(jīng)成為影響我國煤礦安全生產(chǎn)的最大隱患之一。隨著我國低濃度瓦斯抽采量的增加,在長距離管道輸送利用過程中也存在著嚴(yán)重的安全隱患。因此需要掌握瓦斯爆炸傳播的變化規(guī)律,并對其抑爆技術(shù)展開相應(yīng)研究,以控制瓦斯爆炸的災(zāi)害范圍。本文運用理論分析與實驗研究的方法,對ABC干粉滅火劑抑制瓦斯爆炸傳播進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。在斷面直徑500mmm的爆炸管道實驗系統(tǒng)上進(jìn)行了系列瓦斯爆炸傳播實驗,對爆炸火焰與沖擊波的時空演化特點進(jìn)行了詳細(xì)分析,并對管道內(nèi)壓力波與火焰面的空間關(guān)系進(jìn)行了初步探討。實驗結(jié)果表明:爆炸壓力峰值與傳播距離呈二次函數(shù)關(guān)系變化,距離爆源點越近的位置爆炸壓力峰值呈現(xiàn)時間越晚。火焰到達(dá)時間與其傳播距離接近二次多項式變化規(guī)律,建立了火焰瞬時速度與傳播距離之間的耦合關(guān)系式,發(fā)現(xiàn)火焰平均傳播速度與火焰瞬時傳播速度都隨火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x的增大而不斷加快,火焰瞬時傳播速度的增長幅度隨傳播距離的加長逐漸變大。壓力波與火焰面在爆炸初期存在相互重疊的部分,隨傳播的進(jìn)行二者的時間間隔與空間距離都逐漸增大。借助自動噴粉抑爆裝置進(jìn)行了瓦斯爆炸傳播的系列抑爆實驗,對瓦斯爆炸抑制效果的影響因素及不同面密度抑爆劑作用下的抑爆效果展開了分析,并初步探討了爆炸火焰與沖擊波的正反饋作用機制。實驗結(jié)果表明:抑爆裝置的火焰?zhèn)鞲衅髋c抑爆器的最小安裝距離為20m。相同條件下,抑爆器的分散式布置較集中式布置、抑爆劑的迎面噴射較垂直噴射效果更好,抑爆劑用量對瓦斯爆炸傳播的抑制效果起著決定性的作用。只有抑爆劑面密度大于臨界值時,爆炸火焰播才能被完全抑制,本文實驗中的臨界面密度為40.8kg/m2。ABC超細(xì)干粉滅火劑對爆炸火焰的攔截作用較對沖擊波壓力的衰減作用更顯著,實驗中火焰速度與沖擊波壓力的下降幅度最高分別為100%、57.6%。論文研究得到的大量試驗數(shù)據(jù)及一些規(guī)律性結(jié)論為低濃度瓦斯輸送過程中各種抑爆設(shè)備的安裝位置選擇提供了理論依據(jù),為主動抑爆技術(shù)與防護裝備的研制及其工程應(yīng)用提供了重要的數(shù)據(jù)參考與技術(shù)支撐。
【關(guān)鍵詞】:瓦斯爆炸 火焰?zhèn)鞑?/strong> 壓力峰值 爆炸抑制 ABC干粉抑爆劑
【學(xué)位授予單位】:煤炭科學(xué)研究總院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TD712.7
【目錄】:
- 中文摘要4-5
- 英文摘要5-10
- 1 緒論10-17
- 1.1 研究背景與意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
- 1.2.1 瓦斯爆炸火焰及沖擊波傳播規(guī)律研究11-13
- 1.2.2 抑爆粉劑對瓦斯爆炸傳播的影響研究13-14
- 1.2.3 目前研究存在的不足14-15
- 1.3 研究內(nèi)容和技術(shù)路線15-17
- 1.3.1 研究內(nèi)容15
- 1.3.2 技術(shù)路線15-17
- 2 抑爆劑抑制瓦斯爆炸傳播機理分析17-25
- 2.1 瓦斯爆炸傳播物理機制17-20
- 2.1.1 爆炸火焰的傳播17-18
- 2.1.2 爆炸沖擊波的傳播18
- 2.1.3 爆炸火焰與沖擊波的相互作用18-20
- 2.2 抑爆劑粉體特性20-22
- 2.2.1 超細(xì)干粉滅火劑的基本特性20-21
- 2.2.2 超細(xì)粉體的獨特效應(yīng)21-22
- 2.3 粉體抑爆機理22-23
- 2.4 本章小結(jié)23-25
- 3 管道內(nèi)瓦斯爆炸傳播規(guī)律實驗研究25-44
- 3.1 實驗系統(tǒng)25-28
- 3.1.1 爆炸管道25-26
- 3.1.2 測量設(shè)備26-27
- 3.1.3 點火裝置27
- 3.1.4 配氣循環(huán)裝置27-28
- 3.2 試驗方案設(shè)計28-30
- 3.2.1 測點布置28-29
- 3.2.2 試驗工況29-30
- 3.2.3 試驗方法30
- 3.3. 管道內(nèi)瓦斯爆炸沖擊波傳播規(guī)律研究30-34
- 3.3.1 爆炸壓力峰值沿管道傳播規(guī)律分析30-33
- 3.3.2 壓力峰值呈現(xiàn)時間變化特點33-34
- 3.4 管道內(nèi)瓦斯爆炸火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)律研究34-40
- 3.4.1 火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x與時間耦合關(guān)系35-36
- 3.4.2 火焰平均傳播速度36-38
- 3.4.3 火焰瞬時傳播速度38-40
- 3.5 管道內(nèi)壓力波與火焰面的空間關(guān)系40-43
- 3.6 本章小結(jié)43-44
- 4 管道內(nèi)瓦斯爆炸傳播抑制實驗研究44-62
- 4.1 抑爆實驗裝置簡介44-47
- 4.1.1 結(jié)構(gòu)組成44-45
- 4.1.2 工作原理45-47
- 4.2 實驗方法及實驗工況47-48
- 4.2.1 實驗方法47
- 4.2.2 實驗工況47-48
- 4.3 瓦斯爆炸抑制效果的影響因素48-51
- 4.3.1 抑爆劑噴射方式對抑爆效果的影響48-49
- 4.3.2 抑爆器布置方式對抑爆效果的影響49-50
- 4.3.3 抑爆劑用量對抑爆效果的影響50-51
- 4.4 ABC干粉滅火劑的抑爆效果分析51-60
- 4.4.1 不同面密度對瓦斯爆炸傳播的抑制效果分析51-56
- 4.4.2 ABC干粉的抑爆機理分析56-57
- 4.4.3 爆炸火焰與沖擊波的正反饋作用機制57-60
- 4.5 本章小結(jié)60-62
- 5 結(jié)論與展望62-64
- 5.1 主要結(jié)論62-63
- 5.2 本文的創(chuàng)新之處63
- 5.3 下一步工作展望63-64
- 參考文獻(xiàn)64-69
- 致謝69-70
- 附錄70
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5 孫,
本文編號:1101611
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