本文關(guān)鍵詞：干粉抑制可燃液體蒸氣爆炸條件優(yōu)化與效果評定

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【摘要】：目前，絕大部分干粉抑爆技術(shù)的研究是關(guān)于煤塵瓦斯爆炸方面的，而針對汽油、航空煤油等可燃液體蒸氣的抑爆研究還不多見。為防治可燃液體蒸氣爆炸事故，針對ABC干粉（NH4H2PO4）、ABC超細(xì)干粉（NH4H2PO4）、BC干粉（NaHCO3）、APP超細(xì)干粉（(NH4PO3)n）四種抑制劑，開展了一系列93#汽油、航空煤油的抑爆實驗，研究分析了干粉抑制可燃液體蒸氣爆炸的規(guī)律。主要工作內(nèi)容和研究成果如下： （1）自行設(shè)計了一套可燃液體蒸氣燃爆、抑爆特性測試系統(tǒng)，并換算了實驗工況下的汽油蒸氣、航空煤油蒸氣相對應(yīng)的液態(tài)體積，分別為：11.2-51.7mL和5.55-34.2mL；針對測試系統(tǒng)以下四個方面的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計：可燃液體熱揮發(fā)引射技術(shù)，壓縮機(jī)、真空泵協(xié)同配氣技術(shù)，單側(cè)電極中心點火技術(shù)，延遲電路的外觸發(fā)方式。 （2）歸納總結(jié)了實驗所用的四種干粉抑制劑的12個性能指標(biāo)，對抑爆材料的化學(xué)成分、粒度、密度、抗結(jié)塊性和滅火效能等重要參數(shù)進(jìn)行了對比；通過分析黑火藥和單基藥的噴粉壓力曲線，確定黑火藥作為抑爆罐的產(chǎn)氣劑；研究了大流量小液滴噴嘴和廣角實心錐噴嘴（SMP）的噴粉角度、成霧形狀、分散均勻度、覆蓋范圍等參數(shù)，確定大流量小液滴噴嘴作為抑爆罐的噴嘴。 （3）通過空白實驗，測定了不同濃度的93#汽油、航空煤油蒸氣爆炸壓力曲線，分別選定了進(jìn)油量28mL、25mL作為爆炸壓力標(biāo)準(zhǔn)曲線。研究表明：28mL汽油對應(yīng)的蒸氣濃度為3.25%，爆炸弛豫時間為52ms，達(dá)到峰值壓力時間為150ms，最大升壓速率為37.2mv/ms，峰值壓力輸出電壓值為2125mv，校準(zhǔn)壓力值為0.90MPa，爆炸能量為4.29×105mv·ms；25mL航空煤油對應(yīng)的蒸氣濃度為2.70%，，爆炸弛豫時間為44ms，達(dá)到峰值壓力時間為133ms，最大升壓速率為31.6mv/ms，峰值壓力輸出電壓值為1844mv，校準(zhǔn)壓力值為0.78MPa，爆炸能量為3.48×105mv·ms。 （4）研究了不同種類干粉對可燃液體蒸氣爆炸壓力曲線的影響，確定了ABC干粉、BC干粉、ABC超細(xì)干粉、APP超細(xì)干粉抑爆實驗最佳延遲時間分別為15ms、20ms、50ms和大于150ms，得出了抑爆峰值壓力最大下降幅度分別為48.5%、29.4%、57.4%和22.1%，以及ABC干粉、BC干粉、ABC超細(xì)干粉的爆炸能量最大下降幅度40.6%、34.0%和42.0%；此外，還研究了ABC干粉、BC干粉、ABC超細(xì)干粉抑制作用與噴粉濃度之間的關(guān)系，隨著噴粉濃度的增加，三種干粉分別表現(xiàn)為抑制作用削弱（40-80g）、基本不變（40-120g）和抑制作用增強(qiáng)（40-120g）；最后對重要的研究成果進(jìn)行了歸納，制訂了干粉抑爆效果評定表，并根據(jù)四種干粉的抑爆特性提出了應(yīng)用方向的建議。
【關(guān)鍵詞】：可燃液體蒸氣爆炸 超細(xì)干粉 抑爆 爆炸峰值壓力 爆炸能量
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：X932
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 選題依據(jù)及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 抑爆材料簡介11-13
• 1.2.2 可燃液體蒸氣抑爆試驗技術(shù)簡介13-15
• 1.2.3 抑爆過程相關(guān)數(shù)值模擬簡介15-16
• 1.3 本文主要研究工作16-18
• 2 干粉抑制可燃液體蒸氣爆炸理論分析18-24
• 2.1 可燃液體蒸氣爆炸機(jī)理18-20
• 2.1.1 熱爆炸理論18-19
• 2.1.2 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論19-20
• 2.2 C_8H_(18)氧化還原反應(yīng)機(jī)理20-21
• 2.3 干粉抑爆作用機(jī)理21-24
• 2.3.1 物理抑制作用21-22
• 2.3.2 化學(xué)抑制作用22-24
• 3 干粉抑制可燃液體蒸氣爆炸條件優(yōu)化24-35
• 3.1 測試系統(tǒng)簡介24-25
• 3.2 測試系統(tǒng)的條件優(yōu)化25-31
• 3.2.1 可燃液體蒸氣體積換算26-28
• 3.2.2 可燃液體熱揮發(fā)引射技術(shù)28-29
• 3.2.3 壓縮機(jī)、真空泵協(xié)同配氣技術(shù)29
• 3.2.4 單側(cè)電極中心點火技術(shù)29-30
• 3.2.5 延遲電路的外觸發(fā)方式30-31
• 3.3 抑爆罐的條件優(yōu)化31-35
• 3.3.1 干粉性能分析31-32
• 3.3.2 抑爆罐的設(shè)計32-35
• 4 干粉抑爆實驗數(shù)據(jù)分析與效果評定35-52
• 4.1 實驗準(zhǔn)備35
• 4.1.1 實驗藥品35
• 4.1.2 實驗設(shè)備及工具35
• 4.2 抑爆實驗過程35-36
• 4.3 空白實驗36-39
• 4.3.1 汽油蒸氣爆炸實驗36-37
• 4.3.2 航空煤油蒸氣爆炸實驗37-39
• 4.4 汽油蒸氣抑爆實驗39-47
• 4.4.1 延遲時間39-42
• 4.4.2 干粉粉量42-46
• 4.4.3 粒度46-47
• 4.5 航空煤油蒸氣抑爆實驗47-50
• 4.5.1 不同種類干粉47-49
• 4.5.2 ABC 超細(xì)干粉49-50
• 4.6 四種干粉抑爆效果評定表50-52
• 5 結(jié)論52-54
• 參考文獻(xiàn)54-59
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果59-60
• 致謝60-61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：887295