本文關(guān)鍵詞：石油化工燃爆氣體鋁合金抑爆材料失效和再生技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：對石化行業(yè)防止易燃易爆氣體爆炸常用的鋁合金抑爆材料的長期服役狀態(tài)進行了研究,實驗研究了沉積、結(jié)垢降低抑爆性能效應,開發(fā)了鋁合金抑爆材料清洗、再生和抑爆性能評價技術(shù),完成的主要工作如下:1、對多個石化企業(yè)長期服役材料沉積結(jié)垢情況研究,包括不同儲罐中材料結(jié)垢情況、同一儲罐中不同位置材料結(jié)垢情況、抑爆材料本身結(jié)垢情況三個方面。通過測試分析,揭示了材料的結(jié)垢情況和規(guī)律。2、對使用了五年以上材料表面所含污垢進行化學分析,結(jié)果表明可溶性組分主要除烷烴以外,還含有多種含氧化合物,含磺酸根和含氮化合物等;不溶性有機組分碳元素、氫元素、氮元素、硫元素含量分別達到15.86%、4.38%、1.64%、1.18%;熱分析儀測出污垢有機物總含量達到35.3%;污垢中含有水溶性陰離子F~-, Cl~-, NO_3~-, SO_4~(2-),其中以SO42-的濃度最高;污垢中含有多種金屬元素,其中Fe3+、Al3+、Ca2+的含量較多,對檢測結(jié)果進行了討論并分析材料污垢的成因。3、開發(fā)了超聲波清洗材料新技術(shù),同時針對污垢成分研發(fā)了專用清洗劑A,并對其化學清洗機理進行了分析。實驗室中對材料的最佳清洗頻率為25kHz、最佳功率為3kW、以及清洗劑A的最佳濃度使用量為2%。清洗前后材料的拉伸強度測試表明,抗拉強度維持在270MPa左右,材料的拉伸性能沒有改變;清洗前后材料金相結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明,鋁合金晶粒尺寸和數(shù)目基本沒有改變,合金結(jié)構(gòu)未遭到破壞。4、利用高速攝像技術(shù)對多種材料抑爆性能進行分析,結(jié)果表明洗凈材料和新材料對火焰的抑制作用效果優(yōu)良,明顯優(yōu)于使用多年后未清洗的舊材料。洗凈材料和新材料都可以將甲烷/空氣混合氣爆炸傳播速度分別降低為未清洗舊材料和未添加材料的1/3和1/6;通過實驗數(shù)據(jù),分析討論了鋁合金材料的抑爆機理5、分別利用封閉管道和自行研制的專利檢測裝置,對新材料、舊材料和洗凈材料在石油化工燃爆氣體中的抑爆性能進行測試,結(jié)果表明污垢導致抑爆性能失效作用十分明顯;在重質(zhì)油品中(如柴油)的失效作用比在輕質(zhì)油品中(如汽油)更加嚴重;研究結(jié)果表明,自主開發(fā)清洗技術(shù)可使嚴重污染舊材料的抑爆性能恢復。
【關(guān)鍵詞】：鋁合金抑爆材料 沉積結(jié)垢 超聲波清洗 抑爆性能 再生
【學位授予單位】：北京石油化工學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.21;TQ086;TE65
【目錄】：

• 學位論文數(shù)據(jù)集3-4
• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 符號說明13-14
• 第一章 緒論14-26
• 1.1 石油化工易燃氣體防爆行業(yè)要求14
• 1.2 烴類氣體燃燒機理14-16
• 1.2.1 甲烷氣體燃燒化學反應機理14-15
• 1.2.2 丙烷氣體燃燒化學反應機理15-16
• 1.2.3 正己烷、異辛烷燃燒化學反應機理16
• 1.3 鋁合金抑爆材料簡介16-18
• 1.3.1 國外抑爆材料的發(fā)展17-18
• 1.3.2 國內(nèi)抑爆材料的發(fā)展18
• 1.4 鋁合金抑爆材料的阻隔防爆機理18-19
• 1.4.1 物理阻隔機理18-19
• 1.4.2 化學防爆機理19
• 1.5 抑爆材料抑爆性能實驗研究現(xiàn)狀19-21
• 1.6 使用鋁合金抑爆材料出現(xiàn)的問題21-22
• 1.7 超聲波清洗技術(shù)簡介22-23
• 1.7.1 超聲波清洗技術(shù)22
• 1.7.2 超聲波清洗原理22-23
• 1.8 本文研究的內(nèi)容、研究的目的和方法、主要技術(shù)路線23-26
• 1.8.1 研究的內(nèi)容23
• 1.8.2 課題的研究目的和方法23
• 1.8.3 主要技術(shù)路線23-26
• 第二章 實驗26-40
• 2.1 鋁合金抑爆材料結(jié)垢情況的調(diào)研26
• 2.2 鋁合金抑爆材料的結(jié)垢物質(zhì)檢測26-30
• 2.2.1 實驗試劑26
• 2.2.2 實驗儀器26-27
• 2.2.3 實驗方法與步驟27-30
• 2.3 鋁合金抑爆材料表面結(jié)垢清洗條件的探究30-32
• 2.3.1 清洗方案的研究30-31
• 2.3.2 清洗時間的研究31
• 2.3.3 最佳清洗頻率的研究31
• 2.3.4 最佳清洗功率的研究31
• 2.3.5 清洗劑效果的研究31-32
• 2.3.6 清洗劑最佳清洗濃度研究32
• 2.4 鋁合金抑爆材料的材料性能測試32-33
• 2.4.1 鋁合金抑爆材料金相結(jié)構(gòu)的測試32-33
• 2.4.2 鋁合金抑爆材料的拉伸強度的測試33
• 2.5 利用高速攝像技術(shù)對材料抑爆性能的分析33-34
• 2.5.1 實驗儀器，試劑33
• 2.5.2 實驗步驟與方法33-34
• 2.6 利用封閉管道對材料抑爆性能檢測34-37
• 2.6.1 用于檢測材料抑爆性能的實驗儀器、試劑34
• 2.6.2 利用封閉管道檢測抑爆性能的實驗34-37
• 2.7 利用發(fā)明專利測試材料抑爆性能實驗37-40
• 2.7.1 鋁合金抑爆材料抑爆性能測試裝置專利37-39
• 2.7.2 整件鋁合金抑爆材料抑爆性能測試實驗步驟39-40
• 第三章 結(jié)果與討論40-72
• 3.1 鋁合金抑爆材料結(jié)垢規(guī)律的調(diào)研結(jié)果40-41
• 3.2 材料沉積結(jié)垢物質(zhì)的分析與結(jié)果41-47
• 3.2.1 可溶有機成分的分析結(jié)果41-44
• 3.2.2 水溶性陰離子含量測定結(jié)果44-45
• 3.2.3 金屬離子成分的測定結(jié)果45-46
• 3.2.4 不溶有機物的測定結(jié)果46-47
• 3.2.5 有機物總含量的檢測結(jié)果47
• 3.3 超聲波清洗工藝條件的研究結(jié)果47-51
• 3.3.1 最佳清洗頻率的研究結(jié)果47-48
• 3.3.2 最佳波清洗功率的研究結(jié)果48-49
• 3.3.3 清洗劑效果的研究結(jié)果49
• 3.3.4 清洗劑的選擇和化學機理的分析49-51
• 3.3.5 清洗劑最佳清洗濃度的研究結(jié)果51
• 3.4 抑爆材料的材料性能實驗結(jié)果和分析51-53
• 3.5 利用高速攝像技術(shù)分析抑爆性能結(jié)果53-57
• 3.5.1 甲烷/空氣混合氣爆炸高速攝像結(jié)果與分析53-54
• 3.5.2 填充新抑爆材料甲烷/空氣混合氣爆炸高速攝像結(jié)果與分析54-55
• 3.5.3 填充舊抑爆材料甲烷/空氣混合氣爆炸高速攝像結(jié)果與分析55-56
• 3.5.4 填充清洗后抑爆材料甲烷/空氣混合氣爆炸高速攝像結(jié)果與分析56-57
• 3.6 鋁合金抑爆材料的抑爆性能檢測實驗結(jié)果和分析57-66
• 3.6.1 封閉管道設備的容積測定實驗57-58
• 3.6.2 封閉管道對材料抑爆性能的檢測58-63
• 3.6.3 丙烷/空氣混合氣為介質(zhì)檢測鋁合金抑爆材料抑爆性能63-65
• 3.6.4 清洗后抑爆材料對易燃爆液體的抑爆性能驗證65-66
• 3.7 利用發(fā)明專利測試抑爆性能結(jié)果與分析66-72
• 第四章 結(jié)論72-74
• 參考文獻74-78
• 致謝78-80
• 研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文80-82
• 導師簡介82
• 作者簡介82

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5 孫

本文編號：254933