乙烯/聚乙烯两相体系爆炸特性
发布时间：2021-11-03 00:03
基于改进的20 L球形爆炸装置,实验测量了乙烯/聚乙烯两相体系爆炸特性参数,系统地分析了两相体系爆炸下限和爆炸强度变化规律,并对比分析了乙烯、聚乙烯和乙烯/聚乙烯3种体系爆炸强度之间的关系。结果表明:乙烯诱导聚乙烯最小爆炸浓度显著降低,低于爆炸下限的乙烯气体与低于最小爆炸浓度的聚乙烯混合后仍具有爆炸危险性。向不同浓度的聚乙烯粉尘中添加乙烯后,爆炸压力pex和压力上升速率（dp/dt）ex均显著提高,但增幅随粉尘浓度的增大而减小。乙烯/聚乙烯两相体系最大爆炸压力pmax和爆炸指数Kst均随乙烯浓度的增大而增大,但不同乙烯浓度下的两相体系最大爆炸压力pmax和爆炸指数Kst均大于单相聚乙烯粉尘,小于单相乙烯气体。
【文章来源】：化工学报. 2017,68(12)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
实验装置Fig.1Schematicdiagramofexperimentalsetup
合体系的爆炸压力变化规律[18]。因此，本实验采用点火能量为0.5kJ的化学点火头进行点火。该点火头引起的压力峰值约为0.008MPa，相对较小，在很大程度上避免了点火头对混合体系爆炸压力变化规律的影响。采用德国产EHPMC131型高频压力传感器测量爆炸压力，量程为2MPa，采集频率为5kHz。粒径作为影响粉尘爆炸特性的重要因素，必然对两相体系爆炸特性具有重要影响。但是，为了首先明确可燃气体在两相体系中的作用，仅对一种粒径的聚乙烯粉尘进行研究，中位直径为19μm。实验前均进行干燥处理，其粒径和结构分布如图2、图3所示。实验使用的乙烯纯度为99.99%。为了确保实验结果的准确性，每个实验工况至少重复3次。图2聚乙烯粉尘粒径分布Fig.2Particlesizedistributionofpolyethylenedust2实验结果与分析2.1单相乙烯和聚乙烯粉尘爆炸特性实验首先在相同初始条件下分别测试了单相乙烯和聚乙烯粉尘爆炸特性参数（表1），以期为两图3聚乙烯粉尘扫描电镜图Fig.3Scanningelectronmicroscopeofpolyethylenedust相体系爆炸特性变化规律的分析提供参考。由表1可知，乙烯最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率和爆炸指数均远大于聚乙烯粉尘，这是由介质自身燃烧特性决定的。另外，该实验测得乙烯最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率和爆炸指数均高于文献中在静态条件下的测量值[26]。这是因为初始湍流能够显著影响可燃气体爆炸特性参数，特别是最大爆炸压力上升速率和爆炸指数[27-29]。表1乙烯和聚乙烯粉尘爆炸特性参数Table1ExplosionparametersofethyleneandpolyethylenedustMaterialpmax/MPa(dp/dt)max/MPa·s1Kst/MPa·m·s1MEC/g·m3LFL/%ethylene0.84271.647.373—2.70polyethylene0.
?的爆炸压力变化规律[18]。因此，本实验采用点火能量为0.5kJ的化学点火头进行点火。该点火头引起的压力峰值约为0.008MPa，相对较小，在很大程度上避免了点火头对混合体系爆炸压力变化规律的影响。采用德国产EHPMC131型高频压力传感器测量爆炸压力，量程为2MPa，采集频率为5kHz。粒径作为影响粉尘爆炸特性的重要因素，必然对两相体系爆炸特性具有重要影响。但是，为了首先明确可燃气体在两相体系中的作用，仅对一种粒径的聚乙烯粉尘进行研究，中位直径为19μm。实验前均进行干燥处理，其粒径和结构分布如图2、图3所示。实验使用的乙烯纯度为99.99%。为了确保实验结果的准确性，每个实验工况至少重复3次。图2聚乙烯粉尘粒径分布Fig.2Particlesizedistributionofpolyethylenedust2实验结果与分析2.1单相乙烯和聚乙烯粉尘爆炸特性实验首先在相同初始条件下分别测试了单相乙烯和聚乙烯粉尘爆炸特性参数（表1），以期为两图3聚乙烯粉尘扫描电镜图Fig.3Scanningelectronmicroscopeofpolyethylenedust相体系爆炸特性变化规律的分析提供参考。由表1可知，乙烯最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率和爆炸指数均远大于聚乙烯粉尘，这是由介质自身燃烧特性决定的。另外，该实验测得乙烯最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率和爆炸指数均高于文献中在静态条件下的测量值[26]。这是因为初始湍流能够显著影响可燃气体爆炸特性参数，特别是最大爆炸压力上升速率和爆炸指数[27-29]。表1乙烯和聚乙烯粉尘爆炸特性参数Table1ExplosionparametersofethyleneandpolyethylenedustMaterialpmax/MPa(dp/dt)max/MPa·s1Kst/MPa·m·s1MEC/g·m3LFL/%ethylene0.84271.647.373—2.70polyethylene0.5737.
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚丙烯产品料仓闪爆原因分析及对策措施[J]. 吴俊禄,季云彬. 石油化工安全技术. 2003(06)
本文编号：3472641
【文章来源】：化工学报. 2017,68(12)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
实验装置Fig.1Schematicdiagramofexperimentalsetup
合体系的爆炸压力变化规律[18]。因此，本实验采用点火能量为0.5kJ的化学点火头进行点火。该点火头引起的压力峰值约为0.008MPa，相对较小，在很大程度上避免了点火头对混合体系爆炸压力变化规律的影响。采用德国产EHPMC131型高频压力传感器测量爆炸压力，量程为2MPa，采集频率为5kHz。粒径作为影响粉尘爆炸特性的重要因素，必然对两相体系爆炸特性具有重要影响。但是，为了首先明确可燃气体在两相体系中的作用，仅对一种粒径的聚乙烯粉尘进行研究，中位直径为19μm。实验前均进行干燥处理，其粒径和结构分布如图2、图3所示。实验使用的乙烯纯度为99.99%。为了确保实验结果的准确性，每个实验工况至少重复3次。图2聚乙烯粉尘粒径分布Fig.2Particlesizedistributionofpolyethylenedust2实验结果与分析2.1单相乙烯和聚乙烯粉尘爆炸特性实验首先在相同初始条件下分别测试了单相乙烯和聚乙烯粉尘爆炸特性参数（表1），以期为两图3聚乙烯粉尘扫描电镜图Fig.3Scanningelectronmicroscopeofpolyethylenedust相体系爆炸特性变化规律的分析提供参考。由表1可知，乙烯最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率和爆炸指数均远大于聚乙烯粉尘，这是由介质自身燃烧特性决定的。另外，该实验测得乙烯最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率和爆炸指数均高于文献中在静态条件下的测量值[26]。这是因为初始湍流能够显著影响可燃气体爆炸特性参数，特别是最大爆炸压力上升速率和爆炸指数[27-29]。表1乙烯和聚乙烯粉尘爆炸特性参数Table1ExplosionparametersofethyleneandpolyethylenedustMaterialpmax/MPa(dp/dt)max/MPa·s1Kst/MPa·m·s1MEC/g·m3LFL/%ethylene0.84271.647.373—2.70polyethylene0.
?的爆炸压力变化规律[18]。因此，本实验采用点火能量为0.5kJ的化学点火头进行点火。该点火头引起的压力峰值约为0.008MPa，相对较小，在很大程度上避免了点火头对混合体系爆炸压力变化规律的影响。采用德国产EHPMC131型高频压力传感器测量爆炸压力，量程为2MPa，采集频率为5kHz。粒径作为影响粉尘爆炸特性的重要因素，必然对两相体系爆炸特性具有重要影响。但是，为了首先明确可燃气体在两相体系中的作用，仅对一种粒径的聚乙烯粉尘进行研究，中位直径为19μm。实验前均进行干燥处理，其粒径和结构分布如图2、图3所示。实验使用的乙烯纯度为99.99%。为了确保实验结果的准确性，每个实验工况至少重复3次。图2聚乙烯粉尘粒径分布Fig.2Particlesizedistributionofpolyethylenedust2实验结果与分析2.1单相乙烯和聚乙烯粉尘爆炸特性实验首先在相同初始条件下分别测试了单相乙烯和聚乙烯粉尘爆炸特性参数（表1），以期为两图3聚乙烯粉尘扫描电镜图Fig.3Scanningelectronmicroscopeofpolyethylenedust相体系爆炸特性变化规律的分析提供参考。由表1可知，乙烯最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率和爆炸指数均远大于聚乙烯粉尘，这是由介质自身燃烧特性决定的。另外，该实验测得乙烯最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率和爆炸指数均高于文献中在静态条件下的测量值[26]。这是因为初始湍流能够显著影响可燃气体爆炸特性参数，特别是最大爆炸压力上升速率和爆炸指数[27-29]。表1乙烯和聚乙烯粉尘爆炸特性参数Table1ExplosionparametersofethyleneandpolyethylenedustMaterialpmax/MPa(dp/dt)max/MPa·s1Kst/MPa·m·s1MEC/g·m3LFL/%ethylene0.84271.647.373—2.70polyethylene0.5737.
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚丙烯产品料仓闪爆原因分析及对策措施[J]. 吴俊禄,季云彬. 石油化工安全技术. 2003(06)
本文编号：3472641
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