飞机高压氧单向阀阀头材料静电特性研究
发布时间：2021-01-23 11:07
高压氧单向阀充氧阀门的充氧阀头多采用高分子绝缘材料,易产生并积累静电,并且随着高分子绝缘材料在多领域的广泛使用,静电所引起的危害常会带来严重的后果,国内外都发生过许多由意外静电放电引起的燃烧或爆炸事故,常造成严重的人员伤亡或者财产损失。飞机充氧系统在充氧过程中,阀头内部绝缘材料在工作运动时在其表面可产生一定的静电,在高压纯氧环境下静电放电极其危险,因此,针对高压氧气充氧阀门的静电研究非常重要。为模拟单向阀工作方式,探究不同压力、湿度、分离速度对材料表面电量的影响,本文专门设计并制作了面接触式静电电量测试平台,可实现接触分离过程中环境湿度、接触压力与分离速度的简易控制,方便测量被测物体表面静电电位。论文的主要内容有:首先分析了国内外接触静电的研究现状,综述了静电的起电机理、静电放电类型并结合国内近年来飞机充氧阀门充氧过程中燃烧引发的爆炸事故,探究影响充氧阀头材料静电特性的因素。同时进行了高压纯氧静电放电点燃性试验,验证了高压纯氧环境下点燃材料所需能量急剧减小。本文设计实现了接触静电测试平台对充氧阀门常用材料进行静电特性试验,通过改变接触压力大小、接触时间、环境相对湿度、分离速度等因素,分...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．６尼龙１０１０材料实验样品??
了解点燃物质所需能量与环境的关系，我们进行了高压纯氧静电放电点燃性试验。??利用脉冲放电电路对试验件放电探宄环境因素对于物体点燃特性的研宄。??图２．５所示的是本试验所采用的电火能试验设备的电路原理示意图。本课题中??采用尼龙１０１０为试验件，试验件加工为薄片状，如图２．６所示。其基本原理是高??压直流电源Ｅ对储能电容Ｃ进行充电，当充电能量达到要求值时，储能电容通过??电极Ｓ对被测样品进行电火花放电，从而将储存能量施加在样品上。根据电容能??量计算公式Ｅ＝０．５ＣＵ２计算能量。因为本试验仅定性得出能量与环境关系，因此仅??比较电容能量，对于电路中损耗的能量暂且不作考虑。??Ｒ?Ｋ??■?－?■?ｊ?＇?Ｐ?〇?．．．??＼??Ｓ?Ｗ??？Ｅ?牛Ｃ?被测样品??个??图２．５测试装置点火电路图??Ｆｉｇ?２．５?Ｔｅｓｔ?ｄｅｖｉｃｅ?ｉｇｎｉｔｉｏｎ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｄｉａｇｒａｍ??１厂：厂??Ｓ?屬??ＢＢｒ?ｍＢＢｍ??ｆｌＩＨＢ??戀鲁—??图２．６尼龙１０１０材料实验样品??Ｆｉｇ?２．６?Ｎｙｌｏｎ?１０１０?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｓａｍｐｌｅ??为进行高压强下的纯氧静电放电点燃特性试验，本课题设计研制了一种安全??可靠的静电放电引燃高压密封装置（又称高压氧舱）
?ｉ??ｙ??ｕ?；??图２．７静电放电引燃高压密封装置结构示意图??Ｆｉｇ?２．７?Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅ?ｉｇｎｉｔｉｏｎ?ｈｉｇｈ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｓｅａｌ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ??＇?ｊ??图２．８静电放电引燃高压密封装置局部图??Ｆｉｇ?２．８?Ｌｏｃａｌ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅ?ｉｇｎｉｔｉｏｎ?ｈｉｇｈ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｓｅａｌ??装置一侧设有透明体观察孔，可通过监控设备远距离实时地观察舱体内放电??和引燃现象，保证了观察人员的安全。透明体观察孔为有机玻璃材质，在空气环??境下虽然难以燃烧，在高压纯氧环境下却变得可燃甚至易燃，因此观察孔位置应??远离电极，以防止实验中放电火花溉射引燃观察孔造成安全事故。同样，其他在??高压纯氧环境下有引燃隐患的零件、功能件也应避免使用。电极布置方式即下部??为接地电极，由螺钉与平板构成，与外部高压充放电电路接地端相连接。被测样??品通过螺钉固定在紫铜接地平板电极上，螺钉穿透到样品上表面，构成下部电极。??平板为紫铜材质，紫铜为工业纯铜，在纯氧环境下也难以引燃，主要起防止燃烧??１５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于纸张类型的静电数字印刷复制性能研究[J]. 王琪,柴江松,刘洪豪. 科学技术与工程. 2015(23)
[2]消防泡沫喷出过程中的静电风险[J]. 李义鹏,刘全桢,郎需庆,孟鹤. 消防科学与技术. 2015(06)
[3]飞机充氧过程燃爆机理分析[J]. 封文春,董鹏涛,杨静. 航空科学技术. 2014(12)
[4]大型油罐入口管油品防静电安全流速的确定[J]. 李小月,吴锋,刘德俊,高吉庆. 当代化工. 2014(01)
[5]流速对管输油品静电的影响[J]. 田强,周绍骑,刘凯,李杰. 油气储运. 2013(02)
[6]二次电子发射特性与固体材料摩擦起电的关系[J]. 常天海,马威,常建. 华南理工大学学报(自然科学版). 2011(12)
[7]固体材料二次电子发射特性对其静电起电性能的影响[J]. 常天海,吴金成. 科学技术与工程. 2011(33)
[8]固体绝缘材料的静电研究[J]. 徐刚,徐建文,邢立兵,邢云,王立红. 电气防爆. 2009(04)
[9]高速转杯纺龙带防静电探讨[J]. 徐亚龙,林斌. 纺织导报. 2009(11)
[10]对火工生产静电的危害及对策措施的研究与探讨[J]. 孙德强,高明,郝新明,高占领. 爆破器材. 2009(03)
博士论文
[1]数字印刷图像质量检测与质量控制工程理论与应用研究[D]. 崔晓萌.华南理工大学 2013
硕士论文
[1]二次电子发射与固体材料静电起电的理论研究[D]. 吴金成.华南理工大学 2013
[2]压力和温度对玻璃片接触起电的影响[D]. 何鹏飞.兰州大学 2013
本文编号：2995110
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．６尼龙１０１０材料实验样品??
了解点燃物质所需能量与环境的关系，我们进行了高压纯氧静电放电点燃性试验。??利用脉冲放电电路对试验件放电探宄环境因素对于物体点燃特性的研宄。??图２．５所示的是本试验所采用的电火能试验设备的电路原理示意图。本课题中??采用尼龙１０１０为试验件，试验件加工为薄片状，如图２．６所示。其基本原理是高??压直流电源Ｅ对储能电容Ｃ进行充电，当充电能量达到要求值时，储能电容通过??电极Ｓ对被测样品进行电火花放电，从而将储存能量施加在样品上。根据电容能??量计算公式Ｅ＝０．５ＣＵ２计算能量。因为本试验仅定性得出能量与环境关系，因此仅??比较电容能量，对于电路中损耗的能量暂且不作考虑。??Ｒ?Ｋ??■?－?■?ｊ?＇?Ｐ?〇?．．．??＼??Ｓ?Ｗ??？Ｅ?牛Ｃ?被测样品??个??图２．５测试装置点火电路图??Ｆｉｇ?２．５?Ｔｅｓｔ?ｄｅｖｉｃｅ?ｉｇｎｉｔｉｏｎ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｄｉａｇｒａｍ??１厂：厂??Ｓ?屬??ＢＢｒ?ｍＢＢｍ??ｆｌＩＨＢ??戀鲁—??图２．６尼龙１０１０材料实验样品??Ｆｉｇ?２．６?Ｎｙｌｏｎ?１０１０?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｓａｍｐｌｅ??为进行高压强下的纯氧静电放电点燃特性试验，本课题设计研制了一种安全??可靠的静电放电引燃高压密封装置（又称高压氧舱）
?ｉ??ｙ??ｕ?；??图２．７静电放电引燃高压密封装置结构示意图??Ｆｉｇ?２．７?Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅ?ｉｇｎｉｔｉｏｎ?ｈｉｇｈ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｓｅａｌ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ??＇?ｊ??图２．８静电放电引燃高压密封装置局部图??Ｆｉｇ?２．８?Ｌｏｃａｌ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅ?ｉｇｎｉｔｉｏｎ?ｈｉｇｈ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｓｅａｌ??装置一侧设有透明体观察孔，可通过监控设备远距离实时地观察舱体内放电??和引燃现象，保证了观察人员的安全。透明体观察孔为有机玻璃材质，在空气环??境下虽然难以燃烧，在高压纯氧环境下却变得可燃甚至易燃，因此观察孔位置应??远离电极，以防止实验中放电火花溉射引燃观察孔造成安全事故。同样，其他在??高压纯氧环境下有引燃隐患的零件、功能件也应避免使用。电极布置方式即下部??为接地电极，由螺钉与平板构成，与外部高压充放电电路接地端相连接。被测样??品通过螺钉固定在紫铜接地平板电极上，螺钉穿透到样品上表面，构成下部电极。??平板为紫铜材质，紫铜为工业纯铜，在纯氧环境下也难以引燃，主要起防止燃烧??１５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于纸张类型的静电数字印刷复制性能研究[J]. 王琪,柴江松,刘洪豪. 科学技术与工程. 2015(23)
[2]消防泡沫喷出过程中的静电风险[J]. 李义鹏,刘全桢,郎需庆,孟鹤. 消防科学与技术. 2015(06)
[3]飞机充氧过程燃爆机理分析[J]. 封文春,董鹏涛,杨静. 航空科学技术. 2014(12)
[4]大型油罐入口管油品防静电安全流速的确定[J]. 李小月,吴锋,刘德俊,高吉庆. 当代化工. 2014(01)
[5]流速对管输油品静电的影响[J]. 田强,周绍骑,刘凯,李杰. 油气储运. 2013(02)
[6]二次电子发射特性与固体材料摩擦起电的关系[J]. 常天海,马威,常建. 华南理工大学学报(自然科学版). 2011(12)
[7]固体材料二次电子发射特性对其静电起电性能的影响[J]. 常天海,吴金成. 科学技术与工程. 2011(33)
[8]固体绝缘材料的静电研究[J]. 徐刚,徐建文,邢立兵,邢云,王立红. 电气防爆. 2009(04)
[9]高速转杯纺龙带防静电探讨[J]. 徐亚龙,林斌. 纺织导报. 2009(11)
[10]对火工生产静电的危害及对策措施的研究与探讨[J]. 孙德强,高明,郝新明,高占领. 爆破器材. 2009(03)
博士论文
[1]数字印刷图像质量检测与质量控制工程理论与应用研究[D]. 崔晓萌.华南理工大学 2013
硕士论文
[1]二次电子发射与固体材料静电起电的理论研究[D]. 吴金成.华南理工大学 2013
[2]压力和温度对玻璃片接触起电的影响[D]. 何鹏飞.兰州大学 2013
本文编号：2995110
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