不饱和聚酯树脂钮扣粉尘火灾爆炸特性应用研究

发布时间：2017-09-25 18:20

  本文关键词：不饱和聚酯树脂钮扣粉尘火灾爆炸特性应用研究

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【摘要】：近年来,粉尘爆炸事故时有发生,造成了重大的人员伤亡及财产损失,引起社会各界对粉尘及其爆炸的关注与研究,例如,镁铝合金粉尘、粮食粉尘、木材粉尘等,然而对合成材料粉尘爆炸的研究则相对较少,尤其对属于其中之一的不饱和聚酯树脂钮扣粉尘的研究则相当匮乏。然而,在不饱和聚酯树脂广泛应用于树脂钮扣生产的背景下,钮扣厂不饱和聚酯树脂钮扣粉尘爆炸事故风险却不容忽视。为深入了解不饱和聚酯树脂钮扣粉尘的燃烧爆炸特性,填补该领域研究的空白,同时也为涉尘企业的安全生产提供可靠依据,本文从理论与实验两方面对不饱和聚酯树脂钮扣粉尘的爆炸特性进行了研究,并采用ANSYS有限元软件模拟除尘器设备在粉尘爆炸时箱体的应力、应变及位移,强化了企业员工对钮扣粉尘爆炸后果危险性的认识,提高安全意识,最后针对实验及模拟结果提出预防及改进措施。主要内容如下:(1)测试了不饱和聚酯树脂钮扣粉尘的爆炸敏感度参数,包括粉尘云最小点火能、粉尘云最低着火温度、粉尘层最低着火温度、粉尘层比电阻、粉尘云爆炸下限。研究结果表明,钮扣粉尘的爆炸敏感性极强。(2)测试了不饱和聚酯树脂钮扣粉尘的爆炸烈度参数,包括粉尘云最大爆炸压力、粉尘云最大压力上升速率、爆炸指数。研究结果表明,钮扣粉尘的危险等级为St1级。(3)通过对除尘器内不饱和聚酯树脂钮扣粉尘爆炸后果模拟,结果显示,事故条件下除尘器箱体遭完全破坏,最大位移可达107.36m。(4)根据实验及模拟结果,从钮扣粉尘特性、控制粉尘浓度、控制点火源以及提高除尘器设备本质可靠性4个方面,提出了预防粉尘爆炸事故发生及降低事故发生严重程度的措施。综上所述,不饱和聚酯树脂钮扣粉尘爆炸敏感性极强,容易引起粉尘爆炸事故,且事故后果严重,企业在生产过程中必须采取针对性的爆炸防护措施。
【关键词】：不饱和聚酯树脂钮扣 粉尘爆炸 敏感度参数 烈度参数 事故后果模拟
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ323.42;TQ086
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-27
• 1.1 选题背景10-11
• 1.2 粉尘爆炸11-19
• 1.2.1 粉尘爆炸定义及条件11-14
• 1.2.2 粉尘爆炸过程14-15
• 1.2.3 粉尘爆炸影响因素15-16
• 1.2.4 粉尘爆炸特点16-17
• 1.2.5 粉尘爆炸危险性分级17-19
• 1.3 国内外研究现状19-25
• 1.3.1 粉尘爆炸机理19-21
• 1.3.2 粉尘爆炸特性参数21-23
• 1.3.3 粉尘防爆措施23-25
• 1.4 主要内容与技术路线25
• 1.5 目的与意义25-27
• 第二章 不饱和聚酯树脂钮扣粉尘的理化特性27-38
• 2.1 钮扣粉尘的产生27
• 2.2 钮扣粉尘的结构特征27-29
• 2.3 钮扣粉尘的除尘工艺29-31
• 2.4 钮扣粉尘的形貌分析31-33
• 2.5 钮扣粉尘的综合特性表征33-35
• 2.6 钮扣粉尘的燃爆特性35-36
• 2.7 本章小结36-38
• 第三章 钮扣粉尘爆炸特性参数研究38-64
• 3.1 钮扣粉尘爆炸敏感度参数38-49
• 3.1.1 粉尘云最小点火能38-41
• 3.1.2 粉尘云最低着火温度41-43
• 3.1.3 粉尘层最低着火温度43-47
• 3.1.4 粉尘层比电阻47-49
• 3.2 1m~3粉尘爆炸特性球形测试系统49-62
• 3.2.1 1m~3测试系统实验过程设计50-55
• 3.2.2 钮扣粉尘爆炸下限及爆炸烈度参数55-62
• 3.3 不同粉尘爆炸特性参数对比分析62-63
• 3.4 本章小结63-64
• 第四章 钮扣粉尘爆炸后果数值模拟64-77
• 4.1 ANSYS有限元法在结构应力分析中的应用64-67
• 4.1.1 有限元分析简介64-65
• 4.1.2 ANSYS有限元软件介绍65-66
• 4.1.3 ANSYS的结构静力分析66-67
• 4.2 应力强度理论67-69
• 4.3 除尘器钮扣粉尘爆炸后果模拟69-75
• 4.3.1 除尘器设计参数69-70
• 4.3.2 数值模型建立70-71
• 4.3.3 Meshing网格划分71-72
• 4.3.4 边界条件与载荷施加72-74
• 4.3.5 模拟结果74-75
• 4.4 钮扣粉尘爆炸预防措施75-76
• 4.4.1 预防粉尘爆炸事故发生可能性的措施75-76
• 4.4.2 减轻粉尘爆炸事故后果严重程度的措施76
• 4.5 本章小结76-77
• 结论与展望77-79
• 1 结论77-78
• 2 展望78-79
• 参考文献79-85
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果85-86
• 致谢86-87
• 附件87

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本文编号：918886