镁粉尘云最低着火温度及抑制技术的实验研究

为评价镁粉着火燃烧危险性及惰性粉体对镁粉着火燃烧的抑制作用,采用Godbert-Greenwald恒温炉装置研究了喷粉压力、浓度、粒径及惰性粉体Ca CO3、Si O2对镁粉尘云最低着火温度的影响。结果表明:喷粉压力为0.03 MPa时,最有利于镁粉着火燃烧;镁粉尘云的最低着火温度随浓度的增加而降低,存在最小危险浓度,5.45 kg/m3;高于此浓度,镁粉尘云的最低着火温度几乎不变;镁粉粒径减小,其最低着火温度降低;镁粉尘云最低着火温度随Ca CO3、Si O2含量的增加而先升高后趋于稳定;惰性粉体浓度低于52%时,Ca CO3的抑制效果强于Si O2;高于52%时,Si O2的抑制效果强于Ca CO3;当炉体温度高于630℃时,Ca CO3与Si O2对镁粉的抑制效果较弱。     

粮食伴生粉尘最低着火温度的实验研究

按照IEC标准建立了工业粉尘云和粉尘层最低着火温度(MIT)测试装置,对8种取自工业现场的粮食伴生粉尘进行了粉尘云和粉尘层MIT实验测试,并对灰分、粒径、水分对MIT的影响进行了实验研究和分析·发现粮食储运系统后期工艺比早期危险,按照粮食精粉或淀粉实验数据进行工业实际防爆设计的安全裕度过大,并提出了可行的防爆温度组别·所得结论为粮食行业的防爆设备选型提供了实验依据,对于粉尘着火和爆炸危险性评价具有借鉴意义·     

锰粉尘云最低着火温度的实验研究

利用G-G恒温炉分别测试了分散压力、质量浓度及惰性粉体对锰粉尘云最低着火温度的影响。结果表明:最低着火温度随分散压力的增大先降低后升高,得到分散压力为0.05 MPa时最有利于锰粉尘云的燃烧,对应的最低着火温度为496℃。最低着火温度随质量浓度的增加呈现先降低后升高趋势,测得最敏感浓度为2.272 g/L,对应的最低着火温度值最小为466℃。采用新的方法,通过改变惰性粉体的粒度来研究对最小点火能影响可以发现:最低着火温度随二氧化硅粒度的减小而升高;粒度一定质量浓度越大对锰粉尘云的燃烧抑制效果越明显。     

堆积状态下木粉最低着火温度的实验研究

为了评价堆积状态下木粉的危险性,利用粉尘层最低着火温度测试装置,研究加热板温度,以及堆积厚度对木粉尘层最低着火温度的影响。测试结果表明:热表面作用下,加热板温度越高木粉层越容易发生燃烧,得到堆积厚度为15 mm时的木粉最低着火温度为290℃。木粉尘层最低着火温度随堆积厚度的增大而降低,当金属环高度≥15 mm时,木粉尘层最低着火温度保持不变。     

高炉喷吹贫瘦煤最低着火温度

从工业安全角度出发,对实验煤样进行了元素分析和工业分析,在高德伯儿格-格瑞瓦尔德炉中对潞安常村、漳村贫瘦煤的最低着火温度进行了比较全面、系统的实验研究,探讨了煤粉质量浓度、喷吹压力以及粒度对最低着火点的影响.结果表明,最低着火温度随煤粉质量浓度的减小而升高,随喷吹压力和煤粉粒度的增大而升高.对实验数据进行线性回归分析,得出影响因素与最低着火温度的函数关系,从而为贫瘦煤工业应用的安全性提供了一定的参考依据.     

碳素材料粉尘着火爆炸实验研究

为明确碳素材料的粉尘爆炸危险性,依据3种标准研究了6种碳素材料的可爆性.根据VDI 2263-1—1990低碳土状石墨、色素炭黑和导电炭黑为可爆粉尘,低碳鳞片石墨、高碳鳞片石墨、高碳土状石墨为不可爆粉尘.根据ASTM E 1226和GB/T 16425—2018,6种试样均为可爆粉尘.进一步测试了各样品的着火敏感特性：依据现有测试标准,6种粉样的粉尘云均未着火,但导电炭黑和色素炭黑的粉尘层在450℃时发生了着火;利用TG-DSC方法发现高碳鳞片石墨、高碳土状石墨和导电炭黑在空气氛围中发生了氧化放热反应,起始温度分别为770,680,500℃.石墨和炭黑的可爆性取决于点火能量,超过10 kJ时均会爆炸;石墨和炭黑粉尘的着火敏感性很低,仍具有一定的着火危险性.     

恒温热板加热条件下镁粉尘层的着火规律

研究了在恒温热板加热条件下,热板温度对4种不同粒度镁粉尘层着火规律的影响.主要研究了在临界前、临界时及临界后3种热板温度下镁粉尘层内部的温度分布.结果表明:标准GB/T 16430—1996和IEC 61241-2-1-1994规定的最高热板温度低于镁粉尘层着火的临界热板温度,镁粉尘层不会发生着火,在该加热温度下,不同粒径镁粉尘层在经过较短受热时间后,均达到了温度保持恒定的状态;镁粉粒径越大,镁粉尘层着火时的临界热板温度越高,着火延迟时间越长;热板温度高于临界值时,热板温度越高,粉尘层着火延迟时间越短.     

油页岩粉尘层着火的理论模型与实验研究

为了解油页岩粉尘着火爆炸危险性,利用化学反应动力学、传热学以及Thomas热自燃理论,建立了稳态条件下粉尘层着火的不对称理论模型.利用热板测试装置测试了我国4大产地油页岩粉尘层的最低着火温度,结果介于503~613 K,最低着火温度随粉尘层厚度的增加而降低,不同产地油页岩粉尘着火温度高低依次为:抚顺桦甸龙口茂名,与油页岩挥发分含量成反相关.利用测试结果确定了油页岩粉尘层燃烧动力学参数值,代入不对称着火理论模型,计算得到相应厚度粉尘层的临界着火温度,和实验结果对比,误差在10%以内,为预测生产过程油页岩着火危险性提供了可行的理论方法.     

工业分析指标对煤尘云最低着火温度的回归预测

为研究煤尘工业分析指标与最低着火温度之间的定量关系,选用了10种不同煤质的煤样,利用双炉全自动工业分析仪和粉尘云最低着火温度测试仪对10种煤样的空干基水分、空干基灰分、空干基挥发分、空干基固定碳和煤尘云最低着火温度值进行测定,通过主成分分析和多元线性回归分析的方法建立数学模型,预测煤尘云最低着火温度.结果表明:工业分析指标之间具有高度相关性,进一步得到煤尘云最低着火温度值预测方程,经过实例预测得到回归方程的平均相对误差为5.56%,对回归方程进行显著性分析,结果显示,回归效果显著,该方法可用于煤尘云最低着火温度值的预测.     

煤尘云最低引燃温度实验研究

 利用HY16429 粉尘云引燃温度实验装置,测定不同煤种不同粒径煤尘云的最低引燃温度,研究挥发分和煤尘粒径2 种因素对煤尘云最低引燃温度的综合影响。结果表明,同一煤种煤尘云最低引燃温度随粒径的减小而降低;当煤尘粒径≥250 μm 时煤尘云出现火星的温度受挥发分含量的影响较小,且不同煤种出现火星的最低温度相近;煤尘粒径较小时煤尘云最低引燃温度随挥发分含量的增大而降低。     

最低可燃温度实验测量系统的研制

由于闪点不能完全准确表示液体可燃的最低温度,根据ASTM E1232-07标准,研制了一套测量可燃性物质最低可燃温度的实验系统,该系统可用于液体及固体的可燃性实验研究,实验测量的重复性与准确度均优于±0.5℃。对ASTM E1232-07标准中给出的两种可燃性物质进行了测试,验证了实验系统的准确性。利用新研制的实验系统对几种常见可燃性液体的最低可燃温度进行了实验研究,并将其与闪点的测量结果进行了比较,在所研究的几种可燃性物质中,闪点与最低可燃温度的最大偏差达到了4℃,实验结果表明闪点测量结果具有一定的安全局限性。     

氢化钛－铝混合粉机械合金化研究

用ＳＥＭ，ＸＲＤ，ＤＴＡ方法研究了氢化铁与铝的混合粉在搅拌球磨过程中粉末的形貌和物相变化。实验结果表明，球磨４８ｈ后出现非晶化，氢化钛可以降低球磨初始阶段的过分冷焊现象，在搅拌球磨过程中氢化钛发生脱氢反应，脱氢后的Ｔｉ易与球磨气氛中残余氮气形成氮化物。     

木薯淀粉粉尘层最小引燃温度实验研究

为了研究不同结构性质的木薯淀粉粉尘层最小引燃温度及影响因素,利用粉尘层引燃温度装置对木薯原淀粉及其5种变性淀粉(氧化木薯淀粉、醚化木薯淀粉、糊精、预糊化木薯淀粉、乙酰化木薯淀粉)最小引燃温度进行实验研究,同时也利用热重分析仪、元素分析仪对木薯淀粉进行辅助分析研究。研究表明：木薯淀粉粉尘层的最小引燃温度与木薯淀粉的含氧量、粉尘粒径没有直接的、规律性的关系;木薯淀粉粉尘层最小着火温度由其物质结构所形成的物理、化学特征决定。     

电火花作用下粉尘云着火的延迟时间

为确定粉尘云在电火花作用下的着火敏感性,以钛粉为研究介质,通过以电火花能量释放速率为源项的气-粒两相能量守恒方程建立模型,获得了电火花作用下放电火花能量、粉尘粒径、环境氧体积分数、环境温度及湍流程度对粉尘云着火延迟的影响规律.结果表明:粉尘粒径大小对着火延迟的影响最大,越小的颗粒其着火越迅速;环境温度比室温高50~100K时,粉尘着火延迟时间显著缩短;湍流会加速颗粒间换热速度,缩短着火延迟时间;点火能量与环境氧浓度对着火延迟的影响较小.通过模拟计算扩展了实验研究,也为相关粉尘爆炸预防工作提供理论依据.     

煤的着火温度测定方法改进

煤的着火温度是煤的一项重要特性指标,通常用它来判断煤的变质程度以及燃烧性能。在生产、储存和运输过程中可根据测定煤的着火温度来采取预防措施以避免煤炭自燃,减少环境污染和经济损失。通过对煤的着火温度人工测定装置的改进,比较改进前后两种测试方法,总结出改进后的人工测定装置既减少了测试过程气密性检查的繁琐过程又能满足测试结果的需要。     

木材着火的实验研究

运用实验的方法对木材的着火过程进行了探讨,初步了解了木材在不同热源作用下着火的基本规律,找到了表征木材着火性能的关键指标为加热温度及着火时间,并对它们之间的相互联系及影响因素进行了分析和研究,为最终从理论上建立起木材及类似的固相可燃物的着火模型打下基础。     

惰性粉体对钛粉尘云着火抑制的研究

利用最低着火温度测试仪,研究碳酸钙、氯化钾、氢氧化铝、磷酸二氢铵等惰性粉体含量和粒径对钛粉尘云着火温度的影响。测试结果表明:相同实验条件下,惰性粉体对钛粉尘云着火温度的抑制效果由强到弱为磷酸二氢铵、氢氧化铝、氯化钾、碳酸钙;在0~50%的含量范围内,惰性粉体对钛粉尘云的着火温度抑制效果随着含量的增加而变强;惰性粉体的粒径越小,对钛粉尘云着火温度的抑制效果越强。     

微米和纳米钛粉尘层着火蔓延特性研究

为了解微细钛粉的层火灾危险性,采用标准热板测试装置和自制的粉尘层火蔓延实验装置,研究了微米和纳米钛粉尘层最低着火温度和火蔓延速率变化规律,并验证了热爆炸理论模型和粉尘层火蔓延速率模型的适用性.结果表明:钛粉尘层最低着火温度随粒径减小而降低,33μm钛粉和60~80nm钛粉的粉尘层最小着火温度分别为>400℃和230℃,与Thomas模型计算结果基本吻合;钛粉的层火灾危险性受粒径影响较大,实验测得微米和纳米钛粉的粉尘层火蔓延速率分别为13.60和500.57mm/s,均大于理论模型计算结果.研究结果对微细钛粉的层火灾安全评价和工业防火防爆设计具有参考价值.     

煤着火特性的实验研究

建立热态实验台模拟链条炉内实际的燃烧过程 ,对煤的着火特性进行研究测试 .对实验方法及原理进行了论述 .实验结果对层燃锅炉 ,特别是链条炉排锅炉的实际运行提供一定的依据