检索结果-内蒙古大学图书馆

爆炸与冲击 2025年

作者：罗振敏南凡孙亚丽程方明苏彬李睿康王涛西安科技大学安全科学与工程学院西安市城市公共安全与消防救援重点实验室

天然气掺氢技术已被逐渐运用于管道运输，但掺氢天然气易发生泄漏爆炸事故。文中采用20L球形装置研究了掺氢比和添加CO2对掺氢天然气爆炸压力和火焰传播特性的影响。结果表明：掺氢比对掺氢天然气爆炸压力和火焰传播速度有促进作用。随... 详细信息

天然气掺氢技术已被逐渐运用于管道运输，但掺氢天然气易发生泄漏爆炸事故。文中采用20L球形装置研究了掺氢比和添加CO2对掺氢天然气爆炸压力和火焰传播特性的影响。结果表明：掺氢比对掺氢天然气爆炸压力和火焰传播速度有促进作用。随着掺氢比增加，最大爆炸压力逐渐上升，快速燃爆时间和持续燃烧时间减小，最大爆炸压力上升速率和火焰传播速度在掺氢比小于0.5时逐渐上升，当掺氢比大于0.5时，最大爆炸压力上升速率和火焰传播速度快速上升。加入CO2对混合气体爆炸压力和火焰传播速度有抑制作用，但对高掺氢比的压力参数抑制效果较差。通过反应动力学分析可知，随着掺氢比增大，火焰层流燃烧速度和绝热火焰温度逐渐上升，活性自由基浓度和产物生成速率明显上升，并且掺混氢气改变了甲烷的反应路径，当XH2>0.5，反应R84、R46和R3进入了前十步反应中，产生了H和OH自由基，促进了反应。而CO2能降低混合气体的层流燃烧速率、绝热火焰温度、活性自由基浓度以及产物生成速率，但添加CO2不改变甲烷的反应路径。

关键词：气体爆炸掺氢比爆炸抑制动力学分析

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BHT粉尘云燃爆特性及抑爆研究

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安全与环境工程 2025年第1期32卷 107-117页

作者：罗振敏罗传旭邓婕周尚勇杨勇张帆西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054

丁基羟基甲苯(butylated hydroxytoluene,BHT)是一种应用非常广泛的抗氧化剂,但其爆炸特性尚未被关注。利用20 L爆炸球和1.2 L哈特曼管,评估了不同粉尘质量浓度、粒径和喷粉压力等影响因素对BHT粉尘云爆炸最小点火能、最低爆炸浓度和最... 详细信息

丁基羟基甲苯(butylated hydroxytoluene,BHT)是一种应用非常广泛的抗氧化剂,但其爆炸特性尚未被关注。利用20 L爆炸球和1.2 L哈特曼管,评估了不同粉尘质量浓度、粒径和喷粉压力等影响因素对BHT粉尘云爆炸最小点火能、最低爆炸浓度和最大爆炸压力的影响,并采用惰性粉体对BHT粉尘云爆炸进行了抑爆研究。结果表明:最小点火能随质量浓度和喷尘压力的升高先降低后增加,最低爆炸浓度随着粒径的增大而升高,BHT粉尘最大爆炸压力为0.638 MPa;当抑制剂质量分数相同时,抑爆效果从大到小依次为可膨胀石墨、碳酸氢钠、三聚氰胺聚磷酸盐,下降幅度依次为41.10%、37.62%、35.27%。该研究结果可为BHT粉尘爆炸的防治提供理论基础,亦可为BHT粉尘的安全管理提供科学依据。

关键词： BHT 粉尘云爆炸爆炸下限爆炸强度抑爆

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碳酸钾改性干水-六氟丙烷抑制甲烷爆炸特性

引用

高压物理学报 2025年第4期39卷 77-88页

作者：王涛孟帆弋伟斋田晓月李睿康苏彬刘利涛罗振敏西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054

爆炸抑制技术是减轻瓦斯爆炸事故灾后影响的重要手段。为探究两相复合抑爆剂的抑制效果,选取碳酸钾改性干水粉体和六氟丙烷(C_(3)H_(2)F_(6))气体为抑爆介质,通过试验研究了二者复配影响下甲烷爆炸压力和时间参数的变化规律,并对其协同... 详细信息

爆炸抑制技术是减轻瓦斯爆炸事故灾后影响的重要手段。为探究两相复合抑爆剂的抑制效果,选取碳酸钾改性干水粉体和六氟丙烷(C_(3)H_(2)F_(6))气体为抑爆介质,通过试验研究了二者复配影响下甲烷爆炸压力和时间参数的变化规律,并对其协同抑爆机理开展了理论分析。试验结果表明,在富燃工况下,甲烷爆炸的快速燃爆时间和持续燃烧时间随着碳酸钾改性干水和C_(3)H_(2)F_(6)配比的增加而增加,碳酸钾改性干水大幅提升了C3H2F6的抑制效果。贫燃、化学当量比和富燃工况下,气-固两相抑制剂的临界抑爆配比分别为5%-6 g、3%-6 g、1%-4 g。理论分析结果显示:复配抑爆剂对甲烷爆炸的物理抑制作用表现为稀释可燃物浓度、降低反应体系温度和稀释氧浓度;化学抑制作用方面,碳酸钾和C_(3)H_(2)F_(6)热解产生的KCO_(3)、KOH、OH和含氟基团降低了甲烷爆炸链式反应产生的关键自由基浓度。研究结果可为清洁抑爆材料及相应抑爆技术的研发提供理论依据。

关键词：甲烷爆炸改性干水六氟丙烷爆炸特性抑制机理

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瓦斯煤尘爆炸传播特性的实验研究

引用

煤炭学报 2009年第7期34卷 938-941页

作者：蔡周全罗振敏程方明西安科技大学能源学院陕西西安710054

在断面为7.2 m2、长为658 m的实验巷道内,用cs2092H多通道动态数据采集分析仪,模拟煤矿掘进巷道,对瓦斯、煤尘爆炸过程中的爆炸冲击波能量、传播速度、衰减规律以及爆炸灾害的波及范围进行了实验研究.结果表明,瓦斯、煤尘爆炸压力波衰减... 详细信息

在断面为7.2 m2、长为658 m的实验巷道内,用cs2092H多通道动态数据采集分析仪,模拟煤矿掘进巷道,对瓦斯、煤尘爆炸过程中的爆炸冲击波能量、传播速度、衰减规律以及爆炸灾害的波及范围进行了实验研究.结果表明,瓦斯、煤尘爆炸压力波衰减慢,爆炸传播距离远,且传播距离随瓦斯数量以及瓦斯、煤尘分布的变化而变化.与瓦斯爆炸相比,煤尘爆炸的剧烈程度强,坑道中煤尘的焦化明显,且可燃物灼烧情况可作为瓦斯煤尘爆炸的爆源点确认判据.

关键词：瓦斯煤尘爆炸传播特性冲击波

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超细Al(OH)_3粉体浓度对甲烷爆炸压力的影响

引用

煤炭学报 2009年第11期34卷 1479-1482页

作者：文虎王秋红邓军罗振敏西安科技大学能源学院陕西西安710054

采用20 L的球形不锈钢爆炸罐试验系统,考察不同浓度Al(OH)3超细粉体抑制瓦斯爆炸的效果.实验结果表明,随着Al(OH)3粉体浓度的增加,甲烷最大爆炸压力先减小后增大,即存在控制瓦斯爆炸的最佳的粉体浓度.当甲烷浓度为9.5%时,1.3μm超细粉体... 详细信息

采用20 L的球形不锈钢爆炸罐试验系统,考察不同浓度Al(OH)3超细粉体抑制瓦斯爆炸的效果.实验结果表明,随着Al(OH)3粉体浓度的增加,甲烷最大爆炸压力先减小后增大,即存在控制瓦斯爆炸的最佳的粉体浓度.当甲烷浓度为9.5%时,1.3μm超细粉体Al(OH)3的最佳控爆浓度约为250 g/m3,此粉体浓度下的最大爆炸压力、最大压力上升速率、到达最大爆炸压力的时间分别为0.583 MPa,9.082 MPa/s,190 ms;当甲烷浓度为7.0%时的最佳控爆浓度约为200 g/m3,此粉体浓度下的最大爆炸压力、最大压力上升速率、到达最大爆炸压力的时间分别为0.474 MPa,3.76 MPa/s,400 ms.

关键词：超细粉体 Al(OH)3 甲烷爆炸抑爆

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基于FLACS的受限空间瓦斯爆炸数值模拟

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煤炭学报 2013年第8期38卷 1381-1387页

作者：罗振敏张群王华程方明王涛邓军西安科技大学能源学院陕西西安710054 西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室陕西西安710054 河南理工大学河南省煤矿瓦斯与火灾防治重点实验室河南焦作454003

为了对矿井瓦斯爆炸灾害进行有效防治、安全评估和事故调查,采用XKWB-1型近球型密闭式气体爆炸特性测试装置进行甲烷爆炸实验,并应用FLACS软件对该爆炸过程进行数值模拟,二者对比表明添加辐射模型的模拟与实验结果基本吻合,平均误差1.8... 详细信息

为了对矿井瓦斯爆炸灾害进行有效防治、安全评估和事故调查,采用XKWB-1型近球型密闭式气体爆炸特性测试装置进行甲烷爆炸实验,并应用FLACS软件对该爆炸过程进行数值模拟,二者对比表明添加辐射模型的模拟与实验结果基本吻合,平均误差1.88%,说明辐射换热是瓦斯爆炸过程中除热传导和热对流外主要的热量传递方式。模拟结果表明,瓦斯爆炸燃烧波以近球面波的形式向四周传播,小空间内各点压力很快达到均匀,从容器壁面到点火源处温度梯度不断增大;当火焰面传至壁面附近时,未燃气体受壁面作用产生回流,上下、左右的回流气体相遇形成的涡旋使火焰加速,在可燃性气体燃烬时爆炸超压达到最大值。添加辐射换热模型的模拟结果误差基本满足工程需要,可应用于更复杂空间的瓦斯爆炸过程模拟。

关键词：受限空间瓦斯爆炸辐射模型

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瓦斯爆炸抑制材料的特性及抑爆作用研究

瓦斯爆炸抑制材料的特性及抑爆作用研究

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作者：罗振敏西安科技大学

学位级别：博士

近年来我国煤矿安全生产形势严峻,瓦斯爆炸事故频发,开展瓦斯爆炸抑制材料及其抑爆作用的研究迫在眉睫。通过对目前国内外瓦斯防治及抑爆材料与相关技术的分析,本论文在纳米材料具有特殊效应的基础上,通过材料特性与抑爆可行性分析选取... 详细信息

近年来我国煤矿安全生产形势严峻,瓦斯爆炸事故频发,开展瓦斯爆炸抑制材料及其抑爆作用的研究迫在眉睫。通过对目前国内外瓦斯防治及抑爆材料与相关技术的分析,本论文在纳米材料具有特殊效应的基础上,通过材料特性与抑爆可行性分析选取系列具有纳米特性的物质如气溶胶、盐类活化水雾、纳米SiO2、天然纳米孔结构材料硅藻土等以及与之相比较的镁系、铝系、磷系超细粉体作为瓦斯抑爆材料,对瓦斯爆炸抑制进行了系统实验研究。自行设计、改进了XKWB-S型、XKWB-1型气体爆炸实验装置,从抑爆材料的种类、粒度、添加量等方面进行了系列瓦斯抑爆实验,以爆炸极限、爆炸感应期、火焰峰值速率、最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率以及压力峰值时间等特性参数作为抑爆效能表征参数,研究了抑爆过程中瓦斯爆炸火焰传播及压力变化规律。结果表明,不同抑爆材料对爆炸火焰传播和压力特性参数的影响不同,起到了不同程度的抑制作用,且存在一最佳抑爆添加量。其中无冷却气溶胶、KCl活化水雾、NH4H2PO4粉体在现有实验装置和条件下抑制住了瓦斯爆炸,取得了较好的效果。基于稳态法原理推导出了瓦斯爆炸总包反应速率方程,并应用Gaussian软件对瓦斯爆炸链式反应中8个基元反应进行了微观热力学和动力学的数值计算与分析,表明瓦斯爆炸反应过程中产生的自由基HO2、HCO、O对爆炸具有决定性意义,提出了消除爆炸反应中的HO2、HCO、O自由基是瓦斯抑爆的关键因素所在,并验证了系列抑爆材料的实质抑爆作用。在此基础上,基于链式反应理论从材料的纳米化以及反应中自由基与原子性能等效原理等方面分析了瓦斯抑爆材料的作用。论文通过系列抑爆实验与抑爆作用的分析与研究,为矿井瓦斯爆炸灾害控制提供了重要的参考和依据。

关键词：瓦斯爆炸抑爆材料纳米特性抑爆作用自由基链式反应

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CO/CH_4链式爆炸反应机理研究

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兵工学报 2017年第S1期38卷 49-59页

作者：罗振敏张江王涛西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054

为了从分子角度探究CO/CH_4链式爆炸体系反应机理,运用基于密度泛函理论的B3LYP/6-31G方法优化分子构型,并对相关基元反应进行定量分析,计算出相应的热力学数据。用反应内禀坐标法验证反应路径,结合反应动力学进行相关分析。结果表明:C... 详细信息

为了从分子角度探究CO/CH_4链式爆炸体系反应机理,运用基于密度泛函理论的B3LYP/6-31G方法优化分子构型,并对相关基元反应进行定量分析,计算出相应的热力学数据。用反应内禀坐标法验证反应路径,结合反应动力学进行相关分析。结果表明:CO首先引发了CO/CH_4混合体系爆炸链锁反应并在链引发过程中起主导作用;CO的存在削弱甚至消除了CH_4爆炸链分支反应,减少了后续链反应所需的关键自由基HCO、HO_2;在CO/CH_4/空气混合体系链传递过程中,CO更容易与·O、·HO2发生反应,减少了CH_4爆炸过程中重要中间产物·H_2O_2以及·CH_3和·OH的生成,从而降低了整个反应体系活化中心的浓度。因此,CO的存在对CO/CH_4爆炸链锁反应过程起到了一定的阻尼效应。

关键词：爆炸力学化学反应工程甲烷爆炸链自由基过渡态热力学反应机理

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链式反应理论在矿井瓦斯抑爆中的应用

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煤矿安全 2009年第2期40卷 67-69页

作者：罗振敏西安科技大学能源科学与工程学院陕西西安710054

根据现代化学领域中的链式反应和活化能理论,结合Gaussian软件对瓦斯爆炸链式反应进行了微观热力学、动力学分析,并从冷却降温、屏蔽阻隔、均相抑制作用角度进行了矿井瓦斯的抑爆机理分析。结果表明,通过增加自由基消耗速度,减慢其增长... 详细信息

根据现代化学领域中的链式反应和活化能理论,结合Gaussian软件对瓦斯爆炸链式反应进行了微观热力学、动力学分析,并从冷却降温、屏蔽阻隔、均相抑制作用角度进行了矿井瓦斯的抑爆机理分析。结果表明,通过增加自由基消耗速度,减慢其增长速度,链式反应理论在矿井瓦斯抑爆中得到成功应用。

关键词：活化能链式反应 Gaussian软件瓦斯爆炸抑爆

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CO_(2)/海泡石抑爆剂对氢气/甲烷爆炸特性参数的影响

引用

化工进展 2022年第11期41卷 5731-5736页

作者：苏洋罗振敏王涛西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054

为了氢气/甲烷预混气体的安全使用,选用CO_(2)-海泡石粉体气固两相材料作为抑爆材料,通过20L球形爆炸装置测试了海泡石粉体及其浓度对氢气/甲烷预混气体的爆炸特性参数及抑制效果进行实验研究。结果表明,在不同的喷气压力下,粉体的分散... 详细信息

为了氢气/甲烷预混气体的安全使用,选用CO_(2)-海泡石粉体气固两相材料作为抑爆材料,通过20L球形爆炸装置测试了海泡石粉体及其浓度对氢气/甲烷预混气体的爆炸特性参数及抑制效果进行实验研究。结果表明,在不同的喷气压力下,粉体的分散性是不同的,造成了粉体最佳抑爆浓度的产生。二氧化碳单独作用下,氢气/甲烷预混气体在氢气添加比例较低时具有较好的抑制效果,对50%以上氢气添加下的氢气/甲烷预混气体的抑制效果较差。而CO_(2)和海泡石粉体两相抑制剂作用下复合抑爆剂对含氢气较高的氢气/甲烷预混气体具有较好的抑制效果。此外,本文结合海泡石粉体的元素组成及热解特性分析其氢气/甲烷抑爆机理。

关键词：氢气/甲烷海泡石粉体两相抑制剂抑爆性能

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