锌粉爆炸特性及抑爆剂优选实验研究

发布时间：2020-05-30 21:03

【摘要】：研究锌粉爆炸特性及其抑爆对工业粉尘爆炸防护具有重要意义。粉尘爆炸是工业发展中存在的一个焦点问题,就锌粉而言,其爆炸危险性存在于生产、储存、运输等过程中。我国是世界锌生产和消费大国,开展对锌粉爆炸相关研究工作具有现实意义。目前针对锌粉爆炸特性的研究较少,在一套装置上系统开展锌粉爆炸研究也鲜见报道。基于以上现状,本论文以锌粉为研究对象,采用20L球形爆炸测试装置进行锌粉爆炸实验研究,研究粉尘浓度、点火能量、粉尘粒径对锌粉最大爆炸压力P_(max)和最大爆炸压力上升速率(dp/dt)_(max)的影响,以及不同粉体抑爆剂对锌粉爆炸的抑爆效果,为掌握锌粉爆炸规律,预防和控制其爆炸危险提供一些参考。论文主要成果如下:(1)粉尘粒径、粉尘浓度、点火能量是影响锌粉爆炸特性的因素。P_(max)与(dp/dt)_(max)随粉尘粒径减小而增大;P_(max)与(dp/dt)_(max)随粉尘浓度增加先增大后减小,当粉尘浓度为1300g/m~3时两者达到最大值;P_(max)和(dp/dt)_(max)随点火能量增加而增大。(2)实验结果表明,粉体抑爆剂NaCl、CaCO_3、Al(OH)_3、NaHCO_3、SiO_2、NH_4H_2PO_4对锌粉爆炸具有抑爆作用,且其抑爆效果与添加量有关。抑爆剂添加量依次为100g/m~3、200g/m~3、300g/m~3、400g/m~3、500g/m~3时,最大爆炸压力依次减小,其中Al(OH)_3、NaCl、CaCO_3、NaHCO_3在对应浓度下P_(max)值下降幅度相对较大,抑爆效果相对较好。(3)抑爆剂NaCl与Al(OH)_3在浓度为200g/m~3时完全抑制锌粉爆炸,CaCO_3与NaHCO_3在浓度分别为300g/m~3和400g/m~3时完全抑制锌粉爆炸,SiO_2与NH_4H_2PO_4在浓度为500g/m~3时完全抑制锌粉爆炸,抑爆效果较好的为:NaCl、CaCO_3、Al(OH)_3、NaHCO_3;由NaCl、CaCO_3、Al(OH)_3、NaHCO_3两两按不同质量比组合而成的混合抑爆剂对锌粉爆炸的抑爆作用有所增强,在实验研究范围内,CaCO_3与Al(OH)_3、NaHCO_3与Al(OH)_3质量比为1:9时,抑爆效果最好;当NaCl与Al(OH)_3、NaCl与CaCO_3、NaCl与NaHCO_3、CaCO_3与NaHCO_3质量比为9:1时,抑爆效果最好,其中NaCl与Al(OH)_3质量比为9:1时,混合型抑爆剂的抑爆效力△P_(max)测试值大于累积值,说明两者可能表现出协同增效作用。
【图文】：

测试装置,球形,实物,粉尘

装置是安全生产的重大威胁，尤其对涉尘行业危害极大，一旦发巨大的人员伤亡和财产损失。所以，为了控制和预防锌粉爆程，本论文选用国际上通用的 20L 球形爆炸测试装置对锌该实验装置实物图。利用该装置，国内外学者对许多粉尘的有较高的可信度。它包括 20L 球形爆炸容器、分散系统、点制与数据采集系统。本原理：粉样放入 600mL 的储粉室内，将储粉室加压到 2M启后，高压气体将粉尘通过粉尘分散系统分散到 20L 球形爆然后经过短暂的时间延迟后，粉尘云在容器中心处被点火源（容器内的压力由安装在器壁的压力传感器记录下来，压力检电信号，由数据采集系统采集并保存，形成压力-时间变化曲Pmax和(dp/dt)max，完成实验。清洗后可重复试验。在宽的粉尘可以得到对应最佳爆炸浓度时的 Pmax值和(dp/dt)max值。

点火具,化学

图 2.2 化学点火具的安装Fig.2.2 Installation of the chemical igniter进行锌粉爆炸实验时，利用抽真空设备将 20L 闭真空压力表。预先称量的纯锌粉或锌粉与粉体抑爆剂的混合物。按“进气”按钮，当“压力到位”指示灯变绿后，炸容器内形成粉尘云，连接容器内部两个电极并放出火花，如果点火能量超过了锌粉的最小点现。计算机会记录数据并进行分析。。将 20L 球形爆炸容器上的出气口阀门打开进”按钮，然后按下“洗气”按钮，进气——洗气过程容器安全盖，，用空气压缩机对容器内部进行彻底
【学位授予单位】：重庆科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X932

【参考文献】