• 应用案例-七氟丙烧对汽油蒸气爆炸抑制实验

    案例介绍

     

     

    近年来,国内外油库安全事故频发, 经统计分析发现, 往往在洞库坑道、管道、管路系统等受限空间中易发生可燃气体爆炸事故, 在受限空间中初始的爆炸可能会经历DDT过程发展成为爆轰, 造成人员财产的重大损失。因此针对可燃气体爆炸抑制的实验研究对于降低洞库管路系统安全风险具有重要意义。

    某单位为研究七氟丙烧对汽油蒸气爆炸抑制作用,采用DH8301隔离型动态信号测试分析系统和配套传感器搭建含弱约束端面直角管道汽油蒸气爆炸抑制实验系统,开展在1.3%,1.5%和1.7%汽油蒸气体积分数下的汽油蒸气爆炸实验研究,并与喷入七氟丙烧抑爆介质进行对比,分析爆炸超压值、火焰强度值和火焰传播速度等爆炸特性参数变化情况。

    实验系统

     

     

    依托于洞库管路系统搭建直角形管道实验台架,由2段长4.8m,2段长2.5m和2段长2.45m的钢制管道以及4个三通和1个弯头组成,内径150mm,壁厚5mm ,耐压6MPa 。由于直角管道内形成的狭长受限空间会加速燃烧爆炸的发展,使得最初的爆燃发展成为爆轰,为了实验的安全,在管道另一端用铝拮纸进行封口,当压力达到一定泄爆压力时,冲破铝宿纸起到泄压作用。每段管道一侧和末端均有螺纹孔,可以安装压力传感器、火焰传感器。每段管道两端均装有球阀,用于连接汽油蒸气循环管路。

    点火系统采用高能无干扰点火器, 其原理为输入的交流电,通过升压整流变换成直流脉动电流, 对贮能电容充电,当电容器充满电时,放电电流传输至点火杆半导体电嘴,形成高能电弧火花,电火花提供汽油蒸气爆炸初始能量。

     

    测试难点

    1、冲击波压力信号具有极陡的前沿上升时间、类似方波的阶跃信号、超宽频带范围等特点,要求测试仪器具备很高的放大器频响与逐次逼近型AD转换器;

    2、试验过程中,点火系统产生的高能电弧火花会形成辐射干扰,避免其对试验数据的采集的影响,要求测试系统具有极高的抗干扰能力。

     

    现场照片

     

    仪器推荐

     

     

    DH8301隔离型高性能动态信号测试分析系统,采用逐次逼近型AD,每通道最高20MHz瞬态采样速率,频响DC~1MHz,可准确、可靠地采集各类传感器信号。

     

     

    同时,系统采用先进的隔离技术,多层屏蔽,抗共模电压±500V,可有效抑制此类实验过程中产生的电磁辐射和电传导干扰,保证了高辐射、强干扰的工况下微弱信号的精准测量。

     

    应用范围

    广泛应用于航空航天、兵器工业等领域结构力学性能、动力学性能、爆破冲击性能等测试。

     

     

    参考文献

    [1]王子拓,蒋新生,蔡运雄,余彬彬,王春辉.含弱约束端面直角管道汽油蒸气爆炸及七氟丙烷抑爆研究[J].中国安全生产科学技术,2021,17(04):60-64.

     

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