温度压力对瓦斯爆炸危险性影响的实验研究

高娜 张延松 胡毅亭

高娜, 张延松, 胡毅亭. 温度压力对瓦斯爆炸危险性影响的实验研究[J]. 爆炸与冲击, 2016, 36(2): 218-223. doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0218-06
引用本文: 高娜, 张延松, 胡毅亭. 温度压力对瓦斯爆炸危险性影响的实验研究[J]. 爆炸与冲击, 2016, 36(2): 218-223. doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0218-06
Gao Na, Zhang Yansong, Hu Yiting. Experimental study on gas explosion hazard under different temperatures and pressures[J]. Explosion And Shock Waves, 2016, 36(2): 218-223. doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0218-06
Citation: Gao Na, Zhang Yansong, Hu Yiting. Experimental study on gas explosion hazard under different temperatures and pressures[J]. Explosion And Shock Waves, 2016, 36(2): 218-223. doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0218-06

温度压力对瓦斯爆炸危险性影响的实验研究

doi: 10.11883/1001-1455(2016)02-0218-06
基金项目: 

国家自然科学基金项目 51274238

国家自然科学基金项目 51374235

详细信息
    作者简介:

    高娜(1986—),女,博士研究生,gaona_mxd@163.com

  • 中图分类号: O383

Experimental study on gas explosion hazard under different temperatures and pressures

  • 摘要: 为了研究瓦斯的爆炸危险性,选取对其影响较大的初始温度和初始压力进行实验研究。运用特殊环境20 L爆炸特性测试系统,对不同初始温度(25~200 ℃)和初始压力(0.1~1.0 MPa)条件下瓦斯的爆炸极限、最大爆炸压力和点火延迟时间进行实验研究。结果表明:高温高压条件使瓦斯的爆炸上限升高、下限降低,爆炸极限范围扩大;随着初始温度升高,瓦斯爆炸的最大爆炸压力逐渐减小;初始温度越高,点火延迟时间越短。通过对实验结果的分析,运用安全原理知识和危险度定义,给出初步评估瓦斯爆炸危险性的方法。
  • 图  1  特殊环境爆炸特性测试系统

    Figure  1.  Test system of special environmental explosion characteristics

    图  2  不同初始压力下瓦斯爆炸极限与初始温度关系

    Figure  2.  Relation between explosive limit and initial temperature of gas under different initial pressures

    图  3  不同初始温度下瓦斯爆炸压力变化曲线

    Figure  3.  Variation of explosion pressure under different initial temperatures

    图  4  最大爆炸压力随初始温度的变化曲线

    Figure  4.  The maximum explosion pressure varying with various initial temperatures

    图  5  点火延迟时间随初始温度的变化曲线

    Figure  5.  Variation of ignition delay time with various initial temperatures

    表  1  爆炸上限公式拟合参数

    Table  1.   Parameters of upper explosion limit fitting formula

    p0/MPa a b c R2
    0.1 -5.55 374.64 20.97 0.997 2
    0.2 -3.29 73.33 19.41 0.972 1
    0.4 -4.23 69.39 21.35 0.967 0
    0.6 -5.30 83.18 23.52 0.984 3
    0.8 -6.17 135.33 25.98 0.997 2
    1.0 -6.85 133.29 27.16 0.993 8
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    表  2  爆炸下限公式拟合参数

    Table  2.   Parameters of lower explosion limit fitting formula

    p0/MPa a b c R2
    0.1 -0.55 -327.28 5.66 0.999 5
    0.2 -0.72 -380.04 5.81 0.992 8
    0.4 1.04 250.38 3.95 0.995 3
    0.6 0.85 180.15 3.99 0.994 0
    0.8 0.74 130.58 3.99 0.988 4
    1.0 0.69 123.45 3.92 0.982 5
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    表  3  部分主要基元反应

    Table  3.   Partial main elementary reactions

    基元反应 化学反应方程式
    R38 H+O2=O+OH
    R53 H+CH4=CH3+H2
    R98 OH+CH4=CH3+H2O
    R118 HO2+CH3=O2+CH4
    R119 HO2+CH3=OH+CH3O
    R155 CH3+O2=O+CH3O
    R156 CH3+O2=OH+CH2O
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-08-26
  • 修回日期:  2014-11-25
  • 刊出日期:  2016-03-25

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