热力学第二定律在确定可燃气体爆炸极限中的应用

本文从热力学第二定律出发,分析了可燃气体的爆炸过程,借助孤立熵增原理,建立了单组分气体爆炸极限的计算公式,进行了实例验算,对计算结果的普适性和精确度进行了分析评价,从而为可燃气体的爆炸极限计算提供了科学的定量依据。     

可燃气体爆炸极限计算的探讨

描述了可燃气体爆炸极限的概念,对一般可燃气体爆炸极限的计算给出了推荐公式,阐述了影响燃气爆炸极限的因素和可燃气体爆炸极限的估算步骤。     

引信隔爆试验内腔气体压力的工程计算

该文从真实气体状态方程出发,借鉴内弹道学中的密闭爆发器原理,在建立简化的引信雷管爆炸数学模型的基础上,得到了引信隔爆试验内腔气体压力的计算公式.针对雷管装药提出了炸药力的概念;考虑到雷管爆炸生成固体产物的影响,提出了生成气体质量系数的概念.通过分析计算,给出了引信雷管常用起爆药和猛炸药的炸药力,以及生成气体的质量系数,据此可进行引信雷管在隔爆位置爆炸时最大气体压力的工程计算.实例应用表明,该理论与实测结果符合较好,可用于解决引信隔爆强度的计算.该文研究可为引信隔爆安全性设计提供参考.     

可燃气体爆炸极限测试装置现状及探索

以自主设计的可燃气体爆炸极限测试装置为主线,介绍了常用爆炸极限测试装置的特点,分析了自主设计的可燃气体爆炸极限测试装置的优缺点,为爆炸极限的测试研究提供了一种新的测试方法及装置。通过对甲烷爆炸试验的研究,实现甲烷爆炸压力的实验值与文献值的标定,修正了系统的误差。     

工业可燃气体爆炸极限及其计算

可燃气体的燃烧、爆炸是最严重的灾害性事故。最近几年，我国城市天然气及煤矿瓦斯爆炸重特大事故频频发生，给国家财产和人民生命造成了巨大损失，直接影响着我国经济、社会的可持续发展。实践表明，确定爆炸危险性气体的爆炸极限，提前预防是防止该类事故的基本前提。文中系统评述了可燃气体爆炸极限的各种计算方法及其适用范围，期望为相关技术人员提供可靠的计算方法，减少我国工业生产中爆炸性灾害事故。     

几种环保制冷剂爆炸极限实验研究与估算

通过实验研究提供了R125与6种HFC、HC制冷剂混合物的爆炸极限变化曲线图.建立了混合工质爆炸极限与临界抑爆浓度的计算模型;与爆炸极限曲线图相结合,对含有不可燃组元混合工质的爆炸极限进行较为准确的估算.结果可作为评价所研究混合工质的可燃性或指导爆炸极限测试的依据.     

气体钻井井下燃爆分析

与常规钻井相比,气体钻井在提高机械钻速、发现和保护油气藏等方面优势明显,由于负压钻进时,地层流体极易进入井筒,地层产出的可燃气体和氧气混合后具有燃烧、爆炸的潜在危险,容易发生严重的灾害性事故,在气体钻井应用中往往需要充分预测和评估钻遇气层的危险程度并提前采取应对措施。结合气体钻井实际施工情况,简要介绍了气体钻井过程中井下燃爆方面的研究进展,分析了气体钻井过程中可燃气体发生燃爆的条件。并从混合可燃气体组成、温度、压力,以及惰性气体含量等几个方面,展开论述了爆炸极限的主要影响因素。依据经验公式计算了某井气体钻井过程中可燃气体爆炸极限的变化情况,得出可燃气体下限值随井深增加略有减小,可燃气体上限值随井深增加明显增大的结论。结合该井实际施工情况,验证了计算的可靠性,可以看出氮气钻井过程中的氧含量安全范围很窄（2.43%4.20%）。     

可燃气体检测报警器检定的探讨

可燃性气体具有易燃、易爆的特性,如果大量泄漏,气体大量积聚,当浓度达到爆炸极限遇明火时,就会引起火灾或爆炸事故,严重的会造成人员伤亡和财产损失,因此,正确地使用与维护可燃气体报警器,保证其可靠运行就成为十分重要的意义。本文针对可燃气体检测报警器的检定进行了探讨。     

瓦斯爆炸极限及反应热力学温度的计算

瓦斯是煤矿持有的呵燃、可爆性气体,瓦斯爆炸是煤矿最严重的灾害性事故．近几年,我国煤矿瓦斯爆炸重特大事故频频发生,煤矿井下安全越来越引起人们的关注．实践表明,确定爆炸性气体的爆炸极限,对防止该类事故是非常重要的．选择爆炸性混合气体CH4＋2O2,用各种适用的方法计算其爆炸极限并对不同浓度瓦斯的反应热力学温度进行了计算,期望为减少或防止煤炭工业生产中爆炸事故的发生提供一定的参考．     

可燃气体的爆炸极限和最大允许氧含量的测定及影响因素研究

通过实验分析了可燃气体(液体蒸汽)的爆炸极限规律,同时独到地分析了各浓度可燃气体(液体蒸汽)的最大允许氧含量的规律;通过爆炸极限和最大允许氧含量规律的对比研究,分析了两者的影响因素,指出两者从不同角度界定了可燃气体(液体蒸汽)的爆炸范围。     

气体钻井井下燃爆界限计算模型

为明确气体钻井过程中引发井下燃爆的原因,确定井下混合气的燃爆界限,根据现行气体钻井施工规范及现场从业经验,归纳出气体钻井施工时环空不畅或封闭、钻具与地层岩石的摩擦生热、钻头破岩产生火花是引发燃爆的原因,并结合燃烧与爆炸学理论知识从引燃方式入手,建立了以热自燃、热板点火、热球点火和火花点火为引燃能量表现形式的燃爆界限计算模型。以A井施工为例,该模型可根据钻井参数变化动态计算不同井段的燃爆界限,为及时调整钻井方案,防控井下燃爆事故提供了依托。     

氢气及重烃组分对瓦斯爆炸下限影响的实验研究

为研究矿井瓦斯中含有的氢气及重烃组分对瓦斯爆炸下限的影响,建立了多组分瓦斯混合气体爆炸实验系统.运用该实验系统对分别混有氢气、异丁烷和正己烷的甲烷气体的爆炸下限进行了测定.实验结果表明:强点火源条件下,当混有氢气的体积分数达到1.5%时,甲烷的爆炸下限可以降到1%;当异丁烷和正己烷的体积分数约为0.25%时,甲烷的爆炸下限可降到2%左右.图8,表5,参10.     

采用同比可爆气体组合气的爆炸界限判断火区可爆性[2]

本文先介绍作者新提出的超惰气浓度、可爆气体判断用爆炸三角形、同比可爆气体组合气的爆炸界限等概念及其理论计算公式,而后介绍作者新提出的采用火区超惰气浓度与同比可爆气体组合气的爆炸界限判断火区可爆性的方法。本方法与国内外已有其他方法相比,具有所用原始数据简单,程序简明,判断容易,理论完善的独特优越性。图3,表3,参考文献3。     

瓦斯爆炸事故五因素控制系统模型研究

瓦斯爆炸事故的发生是一个复杂的过程,本文在安全系统论原理和应急预案的指导下,构建了瓦斯爆炸事故预防系统模型,并对大平矿瓦斯防治经验进行分析,提出了从人、机、环、管理和应急演练五方面采取控制措施达到降低瓦斯爆炸事故的目的。     

煤矿瓦斯爆炸安全参数的混沌研究

根据突变理论建立了数学模型，用混沌理论研究了瓦斯爆炸时有关技术参数变化情况，得到了瓦斯感应期，瓦斯含量等技术参数变化范围，证实了瓦斯爆炸条件具有一定的混沌性质，同时验证了一些实验结果。     

变温工况下可燃制冷剂的爆炸极限

鉴于当前紧迫的HCFCs淘汰形势,很多学者针对替代潜力较大的HFC161和HC1150的热力性质、循环性能以及常温下可燃性等进行了研究,然而针对变温工况下上述可燃制冷剂爆炸极限影响规律的研究却极为少见.为此,本课题组建立了一套由上位机自动控制的可燃气体爆炸极限测试系统,并对HFC161和HC1150在-3～55,℃范围内的爆炸极限进行了试验研究.结果表明:在一定的温度范围内,温度升高会使不可燃的混合气体出现热激化现象,而成为可燃可爆状态.当环境温度由-3,℃升高到55,℃时,HFC161和HC1150的爆炸极限范围分别增加了1.42%、4.59%.低温对制冷剂爆炸极限有较明显的抑制作用;2种工质的燃爆特性的温度敏感区大约位于10～40,℃区间,当温度高于40,℃或低于10,℃时,温度对制冷剂可燃上、下限的影响均减弱.试验结果和变化规律为可燃制冷剂在变温工况下的安全应用奠定了基础.     

应用FTA分析瓦斯隧道在建期瓦斯爆炸事故

 道路交通工程中的瓦斯隧道建设存在瓦斯爆炸的重大危险,其影响因素十分复杂.分析国内外典型隧道瓦斯爆炸事故,获得导致隧道瓦斯爆炸的危险源;运用事故树理论,建立隧道瓦斯爆炸事故树模型,计算事故发生的最小割集和最小径集,发现导致瓦斯爆炸有380种途径,预防瓦斯爆炸事故有2个集合;计算事故树结构重要度,认为防止隧道瓦斯爆炸事故的重点应放在机电管理缺陷和瓦斯管理缺陷上;最后制定了瓦斯隧道在建期瓦斯爆炸事故预防措施.分析结果表明,在防治瓦斯隧道瓦斯爆炸事故中应把防止瓦斯积聚放在首位,控制引爆火源其次,以瓦斯隧道安全施工管理为基础.     

煤矿瓦斯爆炸参数的突变与混沌研究

煤矿发生瓦斯爆炸的过程实质是井下气体状态发生突变的过程，本文首先采用突变理论建立了瓦斯爆炸数学模型，然后利用混沌理论和方法分析计算了有关瓦斯爆炸安全参数及条件，得到了瓦斯感应期，引爆参数等随井下条件的不同具有一定的混沌性质，理论上证明一些新的结论并验证了一些实验结果，为理论分析和实践提供了理论依据。     

煤矿瓦斯爆炸事故的脆性风险源分析

为了更好地预防煤矿瓦斯爆炸事故的发生,在复杂系统脆性理论的基础上,将煤矿瓦斯安全系统作为复杂系统进行脆性分析,建立了导致瓦斯事故发生的层次模型,并应用模糊层次分析法分别计算导致瓦斯积聚和引爆火源的各种因素的相对重要度.结果表明:导致瓦斯积聚的各种因素中通风系统设置的不合理和无计划停风的重要度较高,而导致火源引爆的各种因素中,违规操作、带电作业和明火作业等的重要度较高.这与当前瓦斯爆炸事故原因的统计结果相一致.因此,预防瓦斯爆炸事故应重点对这些因素进行监控.