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滑移装置抑制甲烷爆炸影响分析*

2021-05-12段玉龙杨燕铃李元兵姚新友米红甫

中国安全生产科学技术 2021年4期

段玉龙,杨燕铃,李元兵,裴 蓓,姚新友,王 硕,米红甫

(1.重庆科技学院 安全工程学院,重庆 401330; 2.河南理工大学 瓦斯地质与瓦斯治理国家重点实验室培养基地,河南 焦作 454003)

0 引言

瓦斯爆炸是最危险的煤矿事故之一,爆炸产生爆炸超压与火焰严重威胁人们生命与财产安全,一旦发生二次爆炸,后果不堪设想[1-2]。近年来,为了解瓦斯爆炸特性,国内外学者展开理论与实验研究[3-4],为抑爆技术开发提供一定理论基础。

目前,工业领域常用抑爆方法包括被动式和主动式2种,但仍存在促爆缺陷,细水雾液滴直径过大或雾通量不足,均会加剧爆炸反应[5-6]。多孔材料抑爆临界条件主要取决于孔径大小,当多孔材料孔径过大,将促进爆炸进行[7-8]。多孔材料放置位置与爆炸强度有关,Zhhusng等[9]发现当泡沫金属距点火端1 200 mm时,爆炸火焰速度增加,火焰无法熄灭,较低质量粉体不能淬熄火焰,甚至会促进爆炸发生[10-11]。材料和装置响应速度较慢,因老化失效等问题存在许多不确定性,传统隔爆装置不能有效衰减爆炸超压。而滑移装置经济实用、环保且易于实现,可有效衰减压力波[12]。

本文基于滑移装置研究爆炸超压冲击波和爆炸火焰传播特性,通过与固定装置对比,分析滑移装置对甲烷爆炸影响规律,研究结果对甲烷爆炸事故预防和应急处理具有一定价值和指导意义。

1 实验平台

实验装置如图1所示。实验装置由爆炸激波管、数据采集系统、高速摄像机、点火系统、配气系统组成。爆炸激波管为1 000 mm×100 mm×100 mm的有机玻璃管道,最大耐压2 MPa;……

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