【摘要】：棉花是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物,在國(guó)民生產(chǎn)生活中具有不可代替的作用。近些年來,隨著棉花種植業(yè)的快速發(fā)展以及棉花市場(chǎng)需求的不斷增加,棉花在儲(chǔ)存過程中的安全防護(hù)就成為了一項(xiàng)具有極其重要現(xiàn)實(shí)意義的工作。據(jù)統(tǒng)計(jì),近年來我國(guó)幾乎每年都會(huì)發(fā)生重大的棉花儲(chǔ)存庫火災(zāi),嚴(yán)重威脅著人民群眾生命安全的同時(shí)也造成了不可估量經(jīng)濟(jì)損失。通過文獻(xiàn)調(diào)研及棉花的燃燒特性分析,確定了本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)棉花陰燃的產(chǎn)生條件。棉花在儲(chǔ)存過程中,既有可能在外部火源引燃的情況下發(fā)生陰燃,也可能在高溫潮濕的環(huán)境中,因?yàn)樽陨淼幕瘜W(xué)反應(yīng)放出熱量導(dǎo)致內(nèi)部發(fā)生自燃而發(fā)生陰燃現(xiàn)象。為此本文模擬不同的棉花儲(chǔ)存條件,通過實(shí)驗(yàn)研究得到棉花儲(chǔ)存時(shí)發(fā)生陰燃的高危環(huán)境條件。(2)影響棉花陰燃的因素。我們選取了中國(guó)儲(chǔ)備棉集團(tuán)在山東及河北的棉花儲(chǔ)存?zhèn)}庫的棉包作為實(shí)驗(yàn)樣品。為探究不同因素(含水率、風(fēng)速、密度及不同引火源)對(duì)棉花陰燃現(xiàn)象的影響,我們既選取了倉儲(chǔ)棉花庫中的標(biāo)準(zhǔn)制品棉包,也制作了適當(dāng)尺寸大小的各種棉包樣品。實(shí)驗(yàn)研究了不同的因素對(duì)棉花的燃燒速率及溫度變化的影響,以期為棉花火災(zāi)的原因調(diào)查提供依據(jù)。(3)針對(duì)棉花儲(chǔ)存?zhèn)}庫堆放特點(diǎn),選取一定數(shù)量的棉包進(jìn)行棉包的熱釋放速率測(cè)試研究。在多次的棉花火災(zāi)調(diào)查中發(fā)現(xiàn),棉花火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)大火蔓延現(xiàn)象,這與我們預(yù)想當(dāng)中的棉花陰燃過程并不一致,因此實(shí)驗(yàn)中按照棉花庫中的“井”字型排放方式將棉包依次碼垛,并利用多路并聯(lián)量熱系統(tǒng)對(duì)棉包燃燒熱釋放速率進(jìn)行計(jì)算。(4)根據(jù)現(xiàn)有的不同棉花包裝方式(鋼絲包扎、塑鋼帶包扎),探究棉包的崩包條件及不同包扎方式下棉包崩包的特點(diǎn)。由于鋼絲捆扎方式的棉包在運(yùn)輸儲(chǔ)存的過程中易造成摩擦起火,現(xiàn)行的包裝規(guī)范中只允許塑鋼帶捆扎方式。雖然塑鋼帶包扎方式下的棉包在運(yùn)輸中不會(huì)發(fā)生摩擦起火,但一旦發(fā)生火災(zāi)狀況,塑鋼帶包扎方式極易發(fā)生崩包的危險(xiǎn),因此實(shí)驗(yàn)研究了塑鋼帶材料的斷裂條件,獲得了塑鋼帶斷裂相應(yīng)的拉力及溫度要求。同時(shí),針對(duì)兩種不同的捆扎帶方式,實(shí)驗(yàn)對(duì)比了其棉包發(fā)生火災(zāi)后的棉花燃燒特性,獲得了不同包扎方式對(duì)于棉包燃燒危險(xiǎn)性影響。本文通過研究棉花儲(chǔ)存時(shí)的燃燒產(chǎn)生條件,以及棉花燃燒后的危險(xiǎn)性分析,研究得到了棉花儲(chǔ)存時(shí)的危險(xiǎn)條件。針對(duì)現(xiàn)有的棉花儲(chǔ)存情況,提出了相應(yīng)的安全管理建議及整改措施,也為棉花火災(zāi)的探測(cè)識(shí)別奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：天津商業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TS102.211;X932
【圖文】：

定：棉花公定回潮率為８．５％，棉花最高限回潮率為１０．５％。［４２］逡逑棉花含水率可以采用棉紗含水儀測(cè)量，本研究采用海豐電子ＨＦ－ＭＳ２型棉紗含水逡逑儀（圖２－丨），測(cè)量范圍為５％？４０％。逡逑１］邐；邋１，逡逑ｍ％逡逑圖２－邋１棉紗含水儀逡逑Ｆｉｇ２－１邋Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ邋ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ邋ｆｏｒ邋ｍｏｉｓｔｕｒｅ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｏｆ邋ｃｏｔｔｏｎ逡逑棉花含水率由棉花所處環(huán)境的溫度及濕度決定，為得到不同含水率棉花，采用高逡逑低溫交變熱實(shí)驗(yàn)箱對(duì)棉花樣品進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。逡逑８逡逑

３；邋ｈｅ為燃料的燃燒值，ｋＪ／ｋｇ；邋ｒｉｉ為燃料的質(zhì)量燃燒速率，ｋｇ／ｓ。逡逑本研宄使用小型風(fēng)機(jī)（圖２－２）來調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)過程中的風(fēng)速。逡逑丨邋ｌｉｉｌｉｌｌＴｆｉｎｉｉＷｌｉｉｌｌＢＷＩＰＦｉｒｉｉＷＷＷＩＩｌｉｉｊＰＴｌｌＷＷｎｉｉｉｉ逡逑圖２－２小型風(fēng)機(jī)逡逑Ｆｉｇ２－２邋Ｆａｎ逡逑２．４．３孔隙率和密度逡逑孔隙率是固體燃料內(nèi)部空隙的體積占燃料總體積的百分?jǐn)?shù)。孔隙特征是指燃料的逡逑孔隙分布情況以及孔隙的粗細(xì)程度、是否相連通等特征，燃料孔隙率的大小直接反映逡逑了燃料的致密程度［４４］。致密成型燃料不同，孔隙率的大小也不同，孔隙的特征也不一逡逑樣，因此對(duì)燃料燃燒性能的影響也不同。由公式（２－８）可知，相同材質(zhì)的物品，其密逡逑度越大而孔隙率自然也越小。常見的對(duì)燃料孔隙率的測(cè)定用水和汞進(jìn)行。由于棉花本逡逑身的特性，無法用常規(guī)的方法測(cè)出其孔隙率，因此本研究采用控制其密度的方法代替。逡逑ｐ邋＝邋ＸｆｉｚＹ邋ｘ邋１００0／0邋＝邐Ｘ邋１００0／0邐（２－８）逡逑式中，Ｖ。為材料在自然狀態(tài)下的體積，或稱表觀體積，ｍ３；邋ｖ為材料的絕對(duì)密實(shí)逡逑體積，ｍ３；邋ｐＱ％材料表觀密度，ｋｇ／ｍ３；邋ｐ為材料密度，ｋｇ／ｍ３。逡逑９逡逑

引火源對(duì)棉花燃燒的影響。逡逑針對(duì)于各種因素影響下的棉花燃燒實(shí)驗(yàn)，本研究建造了外形為６ｍＸ２．５ｍＸ３ｍ的逡逑封閉式鐵皮集裝箱（圖２－３）來模擬倉儲(chǔ)環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。逡逑１１１．邋’；：逡逑圖２－３封閉式鐵皮集裝箱逡逑Ｆｉｇ２－３邋Ｃｌｏｓｅｄ邋ｃｏｎｔａｉｎｅｒ逡逑２．５捆扎帶斷裂因素逡逑塑鋼帶是由聚合物縮聚而成，在加載拉力的情況下塑鋼帶會(huì)被拉長(zhǎng)，達(dá)到極限長(zhǎng)逡逑度后被拉斷。溫度升高會(huì)加速打包帶斷裂。用塑鋼帶捆扎的棉包在塑鋼帶斷裂后會(huì)出逡逑現(xiàn)崩包，棉花孔隙率變大，火災(zāi)發(fā)展速率加快，危險(xiǎn)性進(jìn)一步加大。［４５］逡逑塑鋼帶的特征參數(shù)有斷裂強(qiáng)力、斷裂伸長(zhǎng)率、抗老化力等。斷裂強(qiáng)力是指在規(guī)定逡逑條件下進(jìn)行的拉伸實(shí)驗(yàn)過程中，試樣被拉斷記錄的最大力。斷裂伸長(zhǎng)率是指試樣在拉逡逑斷時(shí)的位移值與原長(zhǎng)的比值，以百分比（％）表示。抗老化力是指試件抗老化的能力。逡逑棉包拉力在棉包壓縮打包過程中形成，在倉儲(chǔ)條件下基本保持穩(wěn)定［４６］。逡逑２．６實(shí)驗(yàn)測(cè)量參數(shù)逡逑２．６．１燃燒速率逡逑燃燒速率的嚴(yán)格定義是化學(xué)反應(yīng)時(shí)燃料的質(zhì)量消耗速率。對(duì)于固體的有焰燃燒燃逡逑燒速率近似地指凝聚相燃料的質(zhì)量損失速率。但是質(zhì)量損失速率和燃燒速率并不一定逡逑相等。逡逑ｍＦ邋－邋ｍＦＲ邋＋邋ｍＦ；／邋＋邋ｒｈＦｉＵ邐（２－９）逡逑式中的卩為燃料質(zhì)量損失速率，為燃料燃燒速率，為燃料的惰性氣體釋放逡逑速率，為火焰中未燃的燃料氣體的產(chǎn)生速率在棉花的陰燃過程中，質(zhì)量損失逡逑１０逡逑

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本文編號(hào)：2786327