應用案例-七氟丙燒對汽油蒸氣爆炸抑制實驗
發布時間：2022-03-16
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近年來，國內外油庫安全事故頻發， 經統計分析發現， 往往在洞庫坑道、管道、管路系統等受限空間中易發生可燃氣體爆炸事故， 在受限空間中初始的爆炸可能會經歷DDT過程發展成為爆轟， 造成人員財產的重大損失。因此針對可燃氣體爆炸抑制的實驗研究對于降低洞庫管路系統安全風險具有重要意義。
某單位為研究七氟丙燒對汽油蒸氣爆炸抑制作用，采用DH8301隔離型動態信號測試分析系統和配套傳感器搭建含弱約束端面直角管道汽油蒸氣爆炸抑制實驗系統，開展在1.3%，1.5%和1.7%汽油蒸氣體積分數下的汽油蒸氣爆炸實驗研究，并與噴入七氟丙燒抑爆介質進行對比，分析爆炸超壓值、火焰強度值和火焰傳播速度等爆炸特性參數變化情況。
依托于洞庫管路系統搭建直角形管道實驗臺架，由2段長4.8m，2段長2.5m和2段長2.45m的鋼制管道以及4個三通和1個彎頭組成，內徑150mm，壁厚5mm ，耐壓6MPa 。由于直角管道內形成的狹長受限空間會加速燃燒爆炸的發展，使得最初的爆燃發展成為爆轟，為了實驗的安全，在管道另一端用鋁拮紙進行封口，當壓力達到一定泄爆壓力時，沖破鋁宿紙起到泄壓作用。每段管道一側和末端均有螺紋孔，可以安裝壓力傳感器、火焰傳感器。每段管道兩端均裝有球閥，用于連接汽油蒸氣循環管路。
點火系統采用高能無干擾點火器， 其原理為輸入的交流電，通過升壓整流變換成直流脈動電流， 對貯能電容充電，當電容器充滿電時，放電電流傳輸至點火桿半導體電嘴，形成高能電弧火花，電火花提供汽油蒸氣爆炸初始能量。
1、沖擊波壓力信號具有極陡的前沿上升時間、類似方波的階躍信號、超寬頻帶范圍等特點，要求測試儀器具備很高的放大器頻響與逐次逼近型AD轉換器；
2、試驗過程中，點火系統產生的高能電弧火花會形成輻射干擾，避免其對試驗數據的采集的影響，要求測試系統具有極高的抗干擾能力。
DH8301隔離型高性能動態信號測試分析系統，采用逐次逼近型AD，每通道最高20MHz瞬態采樣速率，頻響DC~1MHz，可準確、可靠地采集各類傳感器信號。
同時，系統采用先進的隔離技術，多層屏蔽，抗共模電壓±500V，可有效抑制此類實驗過程中產生的電磁輻射和電傳導干擾，保證了高輻射、強干擾的工況下微弱信號的精準測量。
廣泛應用于航空航天、兵器工業等領域結構力學性能、動力學性能、爆破沖擊性能等測試。
[1]王子拓,蔣新生,蔡運雄,余彬彬,王春輝.含弱約束端面直角管道汽油蒸氣爆炸及七氟丙烷抑爆研究[J].中國安全生產科學技術,2021,17(04):60-64.
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