含湿煤粉爆炸行为的实验研究

利用20L爆炸球装置进行实验测试,研究了不同点火能量、粉尘云质量浓度及湿含量条件下含湿粉尘的燃烧爆炸行为。结果表明,点火能小于4kJ时,随点火能增大,粉尘爆炸猛烈度增大;湿含量对爆炸猛烈度有较显著的影响,含湿粉尘爆炸猛烈度随粉尘云质量浓度的增大表现出与干粉类似的先增后减规律,但其可爆浓度范围、最大爆炸压力及升压速率相应减小。从吸热和粉尘团聚作用两方面阐述了水分对粉尘爆炸的惰化机理。     

煤粉—惰性介质混合体系爆炸特性实验研究

为深入认识煤粉—惰性介质混合体系爆炸行为,在Siwek 20 L球形爆炸测试系统内研究了煤粉—惰性介质混合体系的爆炸威力(最大爆炸压力、最大升压速率、燃烧持续时间)、敏感度(爆炸上、下限)和惰性介质的抑爆效力,并重点考察了点火能量、煤粉热值、惰性介质组分、煤粉浓度、煤/惰性介质混合比等因素的影响。结果表明,添加惰性介质能显著降低煤粉爆炸威力,其抑爆效力随点火能量增加而下降,并由此建议采用5～10 kJ点火能量考察惰化效应;煤粉热值增加可显著提高混合体系的爆炸威力;就惰化效应而言,湿分的抑爆效力优于磷酸二氢铵和碳酸钙,而磷酸二氢铵的抑爆效力又优于碳酸钙,其中煤粉完全惰化所需惰化剂量与煤尘浓度密切相关,在200～400 g/m3处有最大值,为"最危险浓度";增加惰性介质添加量可降低爆炸上限,提高爆炸下限,有效压缩煤粉尘可爆浓度范围。研究结果对深入理解粉尘爆炸规律、优化惰化标准,完善测试方法有参考价值。     

粉尘爆炸中惰性介质抑制机理及协同作用

基于Siwek 20-L系统的实验测试,对比分析了三种惰性介质的抑制效果及机理以及惰性介质间的协同作用。结果表明:磷酸二氢铵及氢氧化铝除物理吸热外还通过化学分解抑制粉尘燃烧和爆炸,其效能优于仅靠物理吸热抑制爆炸的碳酸钙;碳酸钙与磷酸二氢铵两者间会发生抑制燃烧爆炸的附加反应,二者复配比单一惰化剂有更高的惰化效能,存在明显的协同效应,而碳酸钙与氢氧化铝复配则未表现出协同效应,由此表明一定条件下惰化剂间确实存在协同效应。