低密度聚乙烯粉尘云爆炸敏感性实验

借助Godbert-Greenwald恒温炉、1.2 L Hartmann管分别探讨了不同粉尘浓度和粒度条件下低密度聚乙烯(LDPE)粉尘云最低着火温度和最小着火能量的变化规律。结果表明,LDPE粉尘云最低着火温度变化范围为370～500℃,粉尘云最小着火能量变化范围为50～720 mJ,两者均随粉尘云浓度的增加整体呈现先降低后升高的变化趋势,并随粉尘粒度的增加而升高。拟合得到粉尘粒度与两者的定量变化关系,可实现爆炸敏感性参数的预测。     

煤尘云着火温度影响因素实验研究

采用Godbert-Greenwald恒温炉装置研究分散压力、煤尘浓度和煤尘粒径对煤尘云着火温度的影响。结果表明:随着分散压力增大,煤尘云的着火温度先降低后升高,分散压力为30kPa时着火温度最小;随着浓度增加,煤尘着火温度先降低后小幅升高,着火敏感质量浓度为1.364kg/m3,此时着火温度最小,为621℃;随着粒径减小,煤尘着火温度降低,粉尘粒径目数从100目增至200目时,煤尘着火温度下降80℃。     

外界因素对面粉尘云最低着火温度的影响

为了评估面粉尘爆炸敏感性和有效地开展粉尘防爆,保证粮食行业的安全生产,采用Godbert-Greenwald恒温炉装置,运用正交实验方法研究了喷粉压力、粉尘质量浓度、惰性介质Ca CO3粉尘与面粉混合的含量对面粉尘云最低着火温度(MITC)的影响规律。结果表明:惰性介质Ca CO3对面粉尘云最低着火温度影响最为显著,其次为粉尘质量浓度,喷粉压力最小。Ca CO3对面粉尘云的燃烧具有惰化作用,随着Ca CO3添加量的增加,粉尘云最低着火温度先缓慢升高后显著升高,Ca CO3质量分数为50%时呈现突变。     

HMX粉尘云危险性及抑爆研究

为降低生产运输过程中HMX粉尘云的危险性,选用CaCO_3、NH_4H_2PO_4与石墨粉尘,作为抑爆剂对HMX粉尘进行抑爆实验,分别在固定的HMX浓度下对混合粉尘云的最小点火能、最低着火温度进行测定,对比各抑爆剂的抑爆效果。实验结果表明:在最小点火能实验中NH_4H_2PO_4与石墨抑爆效果最优,当其质量分数分别达到30%与40%时,最小点火能量大于1 000mJ,CaCO_3抑爆效果不明显;最低着火温度的试验中,CaCO_3与石墨粉均无明显抑制作用,而NH_4H_2PO_4的惰化效果最好,当其质量浓度增加到40%时,混合粉尘的最低着火温度开始明显升高,此时混合粉尘着火温度为437℃,在浓度达到80%时,其着火温度高于800℃。     

稻壳粉尘着火敏感性试验研究

摘 要：为探究稻壳粉着火敏感性,利用激光粒度分析仪和SEM对其粒度进行分析及形貌表征,利用Godbert-Greenwald炉、固体自燃点、粉尘层最低着火温度测试仪对自燃点温度、最低着火温度进行试验研究。结果表明：稻壳粉颗粒越大粒度分布越集中;粉尘云最低着火温度随粒度的减小呈降低趋势;标准试验模式下,粒度D50=52.9 μm的稻壳粉自燃点为225.1 ℃;粒度一定时,粉尘层最低着火温度随模具高度的增大而降低,当高度达到20 mm最低着火温度达到最低,且不再随模具高度的升高继续降低。本试验结果可为工业过程安全提供数据和理论支撑。     

基于机器学习LNG空温式气化器传热性能预测

阐释环境条件下LNG空温式气化器动态耦合传热机理,针对传热过程的时变性、非线性及多因素影响性,提出利用机器学习对LNG空温式气化器的天然气出口温度进行预测。通过阐述最小二乘支持向量机的基本原理,指出最小二乘支持向量机模型的精度在于输入向量、惩罚因子和核函数的选取。基于厂站实测数据对模型的输入向量进行分析,得到输入向量为环境温度、运行时间、太阳辐射照度以及一段时间内的天然气出口温度实际监测值。采用粒子群优化算法对惩罚因子及核函数中的相关参数进行参数优化,通过均方根误差、平均绝对误差、平均相对误差和最大绝对误差对模型预测结果进行评估,结果表明采用线性核函数或者多项式核函数的最小二乘支持向量机模型能够很好地解决LNG空温式气化器整体耦合传热性能预测问题。     

基于敏感性指数和逻辑回归模型的乐东县地质灾害影响因素敏感性分析

影响因子研究是地质灾害评价的基础,影响因子的敏感性在评价中能直接反应权重大小,敏感性的定量化程度将影响着评价结果的精度。本文以海南乐东县为例,选取断裂、坡度、坡向、岩土体类型、公路、水系作为影响因子,依托GIS平台运用敏感性指数和逻辑回归模型的方法开展了地质灾害影响因素敏感性研究。结果表明:(1)在因子分级中,断裂距离0～1000 m、坡度30°～35°、南向坡、块状坚硬花岗岩岩组、公路范围0~100 m、水系0~200 m是各因子敏感性指数最高的分级区间。(2)影响因子敏感性由大到小依次为坡向>公路>水系>岩土体>坡度>断裂。(3)逻辑回归运算结果AUC值为0.895,预测的准确率满足要求。因此,研究成果可为海南乐东县地质灾害评价及防治提供科学依据。     

不同煤质煤尘云最小点火能实验研究

为研究不同变质程度煤尘云最小点火能量随煤尘云质量浓度、点火延迟时间和喷粉压力的变化规律,采用煤尘喷射扩散系统、电火花发生系统、哈特曼管体系统及点火能量数据收集传输系统组成的煤尘云最小点火能量测试装置,对褐煤、长焰煤、不粘煤、气煤、焦煤、瘦煤、贫煤和无烟煤的最小点火能量进行测试。结果表明:8种煤质的c-E拟合曲线之间存在明显界限,变质程度越高,E越大,说明煤尘越不容易着火,其爆炸敏感性越弱。无烟煤的最佳着火质量浓度在2.08～2.50 g/L范围内,6种烟煤最佳着火质量浓度在2.50～2.92 g/L范围内,而褐煤的E总体上随c变化波动幅度相对最小。8种煤尘云最佳着火延迟时间均在1 s附近,该时刻喷粉动力与重力沉降效应之间达到最易着火状态。变质程度越低,最佳喷粉压力越小,煤尘云越容易着火,爆炸危险性越大。     

红木粉爆炸特性实验研究

以红木粉尘为研究对象,采用激光粒度仪对粒径分布进行表征。在热板炉、戈德贝特-格林沃尔德炉、哈特曼管爆炸实验装置中分别测试粉尘层最低着火温度(MITL)、粉尘云最低着火温度(MITC)和粉尘云最小点火能(MIC)。结果表明,该木质粉尘的MITL为320℃,MITC为460℃。粉尘浓度是影响MIC的极值因素,最小点火能量大小随着粉尘浓度的增加先减小后增大。粉尘粒径是影响粉尘云最小点火能量的单调因素,随着粒径的增大,粉尘云点火能量总体发展趋势为逐渐升高。针对企业实际情况及测试结果,提出了相应的防护措施。     

镁铝合金粉最低着火温度的实验测试

为评价镁铝合金粉着火危险性并保证安全生产,采用Godbert-Greenwald恒温炉装置测试了粉尘浓度、分散压力及惰性介质碳酸钙对镁铝合金粉最低着火温度的影响。结果表明:镁铝合金粉最低着火温度随粉尘质量浓度的增加而降低,粉尘质量浓度为1 364g/m3时最低着火温度最小,为615℃;粉尘质量恒定为300mg、分散压力在0.02~0.05MPa变化时,最低着火温度不同。压力为0.03MPa时最有利于粉尘燃烧,最低着火温度值最小。镁铝合金粉最低着火温度随着碳酸钙质量分数的增加而逐渐升高,当碳酸钙质量分数大于52.4%时能显著抑制镁铝合金粉燃烧,粉尘最低着火温度明显升高。     

压缩空气泡沫炮系统扑救特高压换流变压器全液面溢油火灾试验研究

为解决特高压换流变压器火灾较难扑救的技术难题,提出了一种压缩空气泡沫炮系统扑救换流变压器全液面溢油火灾试验方法,采用1∶1全尺寸特高压换流变压器实体火模型,通过设置高温热油、全液面溢油火灾等不利灭火条件,研究了压缩空气泡沫炮系统扑救全液面溢油火灾的有效性。结果表明：在48 L/s泡沫溶液流量下,压缩空气泡沫炮系统灭火时间为210 s,供泡6 min即可将高温变压器油温降至100oC以下;灭火过程中,左侧事故油池因预燃时间较长、变压器油温度较高,其灭火时间最长,而压缩空气泡沫炮能够快速冷却降低箱壁温度,阻止溢油汽化,有效扑灭溢油火。     

抗溶型压缩空气泡沫灭火剂灭火试验研究

以高稳定性压缩空气泡沫灭火剂为研究对象,采用1.73 m² 标准火试验模型,对比考察了不同泡沫产生系统、不同发泡倍数以及不同燃料类型对水溶性液体火灭火及抗烧性能的影响。试验结果表明,抗溶泡沫灭火剂在压缩空气泡沫系统中的泡沫稳定性、灭火时间和抗复燃时间均显著优于低倍数泡沫系统;在压缩空气泡沫系统中,抗溶泡沫的抗烧性能随着发泡倍数的增大而降低;丙酮火的灭火难度高于乙醇火,建议在选用抗溶泡沫灭火剂时针对水溶性液体特点开展针对性的灭火试验评估。     

大型变压器泡沫灭火系统灭火试验研究

为探究当前国网系统内大型变压器灭火系统的有效性,搭建大型变压器消防灭火真型试验平台,火灾模型选用220 kV实体变压器,并分别采用压缩空气泡沫灭火系统和泡沫喷雾灭火系统开展灭火试验研究,对比分析两种灭火系统的灭火有效性。试验结果表明：在相同的火灾燃烧条件下,压缩空气泡沫灭火系统在0.7 MPa的工作压力及6 L/（min·m2）的泡沫混合液供给强度下,34 s扑灭变压器火灾;泡沫喷雾灭火系统在0.7 MPa的工作压力及8 L/（min·m2）的泡沫混合液供给强度下,39 s仅剩高位油盘残火;试验证明压缩空气泡沫灭火系统的灭火性能优于泡沫喷雾灭火系统。本次试验为大型变压器的消防设计提供技术参数和试验依据。     

不同气源压缩气体泡沫灭B类火灾性能比较

采用实验室压缩气体泡沫系统，通过油盘火对比试验，分别考察基于不同气源的压缩气体泡沫对于120#溶剂油火灾的灭火性能，分析探讨适用于常规B类火灾扑救的气源类型和供气方案。结果表明，在泡沫溶液供给强度为2.5 L/（min·m²）的条件下，压缩氮气泡沫和压缩空气泡沫均可扑灭120#溶剂油火灾，都具有良好的抗烧和抗复燃性能；压缩氮气泡沫比压缩空气泡沫的控灭火性能略有提升，但二者差别不大；对于常规B类非极性燃料火灾，实际工程中有氮气源的场所建议直接采用已有供氮气设备作为供气源。     

大型换流变火灾与泡沫细水雾联用灭火系统特性研究

为研究大型换流变火灾外围池火燃烧特性及灭火要求,建立了换流变火灾试验模型,研制了换流变实体火灾灭火试验平台,通过开展池火燃烧及泡沫-细水雾灭火试验研究,分析了火灾时换流变外围温度场特性。试验表明：模型中换流变油池火燃烧行为与实际换流变火灾类似,池火贴壁燃烧且卷吸效应明显,阀侧火的羽流温度高于其他区域,换流变壁面快速升温致使钢材屈服强度降低,局部结构出现变形,换流变内部变压器油、防火墙壁面升温缓慢。泡沫细水雾联用系统灭火可快速扑灭明火,降温、隔氧效果明显。     

典型特高压换流变压器火灾数值模拟研究

通过文献调研及事故资料分析,阐释了特高压换流变压器的结构特点和事故工况。采用CFD 数值模拟技术,根据典型事故工况的油料状态、边界条件和环境条件等,设计5 个工况,研究典型特高压换流站变压器火灾的发生和发展过程。分析典型变压器火灾的燃烧形式、热释放速率大小及火源周边温度特性等,获得阀厅外壁面温度对阀厅的影响。设计可脱落式Boxin顶板时,应考虑其在火灾过程初期温度上升较慢、温度较低的特点。为创造换流变火源窒息熄灭的有利条件,应保证阀厅封堵及顶部Box-in 降噪板不受破坏,火灾时主动封闭下3 行散热风扇,阻止空气流入;阀厅封堵破坏时,可以将换流变压器正面散热风扇洞口全部封闭,阻止空气进入。     

压缩空气泡沫灭火抗烧效能试验研究

为进一步量化压缩空气泡沫介质的性能特征优势,采用固定式压缩空气泡沫灭火系统,通过标准油盘火对比试验,分别考察压缩空气泡沫和常规吸气泡沫控火、灭火、防复燃、抗烧效能,并测试两种特征泡沫多项性能指标。结果表明：基于相同火灾试验模型和测试方法,两种特征泡沫均可扑灭92#汽油火,火焰均未复燃,但压缩空气泡沫在低灭火强度条件下的控火、降温、灭火、抗烧效能明显优于高灭火强度常规吸气泡沫;由基本性能指标表征出压缩空气泡沫具有更为稳固均细的膜状组织,并且低温环境对压缩空气泡沫结构群体具有维护作用,不会发生冰冻现象;采用压缩空气泡沫离散型喷头既可生成高质量泡沫灭火介质,又可对保护区域进行无盲点均匀覆盖,拓宽了压缩空气泡沫应用方式,对于后续重点开展压缩空气泡沫应用于高层、高大、高危建筑体室内消防安全论证工作具有一定的借鉴作用。     

大流量液氮泡沫灭火装备在化工园区的应用研究

介绍了液氮泡沫灭火技术原理,研究了液氮泡沫发泡倍数、析液时间、微观状态等,搭建了泡沫长距离输送管路系统,研究了液氮泡沫的长距离输送性能,通过多尺度储罐灭火实验验证了液氮泡沫灭火能力。实验表明：液氮泡沫的气泡直径在20~50 μm,气泡直径相对均匀;发泡倍数在7~8,25%析液时间在3~5 min。液氮泡沫可在消防带内输送1 000 m,无析出分层,泡沫性能保持不变。液氮泡沫较压缩空气泡沫的灭火能力提升1.6倍以上,较吸气式泡沫的灭火能力提升2.5倍以上。该大流量液氮泡沫灭火系统可用于扑救大型储罐火灾、地面池火、流淌火及大型生产装置立体火灾等。     

换流变阀侧套管封堵结构耐火极限研究

特高压换流站因换流变故障多次发生火灾事故,火势通过换流变阀侧套管封堵部位进入阀厅,导致换流阀厅损毁,为提高换流站消防安全裕度,阐述了现有换流变压器阀侧套管洞口封堵结构形式,论述了封堵结构耐火极限评价方法,针对现有封堵结构的不足,在保持大封堵结构不拆除的情况下,对封堵结构进行耐火性能增强设计,形成新的封堵结构增强系统,并依据新的评价标准对其进行耐火极限试验,结果表明该增强系统具有较好的隔热性能、完整性能,满足3 h 碳氢温升曲线的耐火极限要求,为在运换流站阀侧套管封堵结构消防改造提供解决方案。     

水喷雾与泡沫喷雾灭油池火实验特性对比研究

通过自主搭建实验平台开展灭换流变压器油池火实验,对采集到的雾流密度、温度、热流、热成像等数据进行分析,得到水喷雾和泡沫喷雾系统的灭火特性,对比得出两灭火系统的灭火效率差异。结果表明：水喷雾与泡沫喷雾灭火所用时间为190、100 s;水喷雾灭火系统与泡沫喷雾灭火系统最终热流值分别降低至0.005 9、0.004 7 W/m2;与水喷雾灭火相比,泡沫喷雾灭火时热量快速降低,灭火时间短,其在100 s 内基本将火源有效控制。在基本条件相同的前提下,泡沫喷雾灭火效率高于水喷雾灭火效率。