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CN104267168A - 一种在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法 - Google Patents

一种在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法 Download PDF

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CN104267168A
CN104267168A CN201410384954.7A CN201410384954A CN104267168A CN 104267168 A CN104267168 A CN 104267168A CN 201410384954 A CN201410384954 A CN 201410384954A CN 104267168 A CN104267168 A CN 104267168A
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flammable liquid
outfield
explosion
explosion hazard
simulation container
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鲁长波
安高军
熊春华
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Abstract

本发明公开了一种在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,包括如下步骤:(1)选择试验场地及气象条件;(2)将可燃液体样品灌入模拟容器;(3)确定模拟容器位置和测定系统位置,布置测定系统和模拟容器;(4)布置点火装置,引燃;(5)评判危险性。本发明方法通过在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,测量爆炸过程是在外场无约束条件下进行,接近发生爆炸过程场合的实际条件,可以准确地评判无约束条件下可燃液体着火爆炸的危险性。

Description

一种在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法
技术领域
本发明涉及一种爆炸危险性的评判方法,尤其涉及一种在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法。
背景技术
无约束条件下可燃液体爆炸试验是指可燃液体置于空旷场地中进行爆炸试验,其危险性包括了液体着火爆炸造成的热伤害和冲击波伤害。
可燃液体的爆炸危险性问题一直是人们关注的重点,近几十年以来,由于可燃液体引起的爆炸事故造成了大量的人员伤亡和严重的财产损失。可燃液体的安全问题突出,特别是在消防灭火等特殊环境下对可燃液体的使用安全性则提出了更高要求。因此世界各国都高度重视可燃液体安全方面的研究,每年投入大量资金和人力开展相关课题研究。
国内外在无约束状态下燃料爆炸方面做了很多工作,例如,Dorofeev S.B.在大尺度实验中使用了0.1~100吨的工业燃料,即汽油、煤油和柴油,利用TNT炸药作为点火源,引爆填装于容器中的燃料,研究了最大火球直径、热作用时间、辐射总能量随燃料量的变化关系,得到柴油在爆燃条件下的爆炸火球参数随燃料的变化计算公式Ⅰ-Ⅲ,然而,该实验方法未考虑点火位置对实验结果的影响。
R=(26±1)M0.33±0.02                   公式Ⅰ
t=(4.63±0.1)M0.177±0.012              公式Ⅱ
E=(2.49±0.09)M0.99±0.02              公式Ⅲ
R:火球最大直径,m;
t:为热作用时间,s;
E:为辐射总能量,109J;
M:为燃料量,t;
Satyanarayana K总结了火球热危险性的评价模型,认为预测火球热危害的参数有火球直径、火球持续时间、大气传输率、饱和蒸汽压、火球表面热通量、视角参数、不同距离处的热辐射量和死亡比。
目前国内只有一些预测液体爆炸火球的模型,并没有测定无约束条件下可燃液体着火爆炸危险性的试验方法,因此,对可燃液体爆炸危险性的认识缺乏试验基础。
发明内容
本发明目的是提供一种在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法。
一种在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,包括如下步骤:
(1)选择试验场地及气象条件;
(2)将可燃液体样品灌入模拟容器;
(3)确定模拟容器位置和测定系统位置,布置测定系统和模拟容器:先确定所述模拟容器的位置,再确定测定系统的位置;然后依次布置所述测定系统和所述模拟容器;所述测定系统包括热效应测定系统、压力测定系统和高速录像系统;
(4)布置点火装置,引燃;
(5)评判危险性:由所述测定系统得到所述可燃液体样品的爆炸特征参数,选用所述爆炸特征参数中的一种或几种作为评判可燃液体爆炸危险性的指标;所述爆炸特征参数为爆炸超压值、爆炸火球表面最高温度、高温区持续时间、爆炸最大火球表面积和热辐射通量五种;在同等试验条件下,所述爆炸特征参数越大,液体的爆炸危险性越大。
本发明所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其中,所述步骤(1)选择试验场地及气象条件具体步骤如下:
选择平坦开阔、中等硬度土质地面为试验场地;选择气象条件为晴朗天气,地面平均风速≤7m/s,阵风风速≤10m/s,温度波动范围≤±10℃。
本发明所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其中,所述述温度波动范围≤±5℃。
本发明所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其中,所述步骤(2)对可燃液体样品进行预处理具体步骤如下:
将可燃液体样品灌入模拟容器中,使所述模拟容器的留空率为20%~80%,密封所述模拟容器,静置12h以上;所述可燃液体样品为能燃烧或爆炸的液体;所述模拟容器采用金属材质制成,容积为1L~1000L。
本发明所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其中,所述可燃液体样品为汽油、煤油、柴油、烃类、醇类、醚类、酯类或有机酸,所述模拟容器的留空率为30%~60%,所述金属材质为铝合金或铁,所述模拟容器容积为5L~200L。
本发明所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其中,所述步骤(3)中所述测定系统包括热效应测定系统、压力测定系统和高速录像系统;所述热效应测定系统为非接触式红外热成像系统或热电偶测温系统或二者结合;所述压力测定系统由压力传感器及数据信号调理和采集装置组成。
本发明所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其中,所述步骤(3)布置测定系统具体步骤如下:
先确定所述模拟容器距离地面高度为10cm~200cm,设定所述模拟容器横切面中心的正下方地面上的点为A点;然后将所述测定系统布置在地面上,其中将所述非接触式红外热成像系统布置在距离所述A点10m~100m处,将所述热电偶测温系统布置在距离所述A点0.5m~5m处;所述压力传感器的个数≥2,将所有所述压力传感器布置在与A点同一条直线上,所有所述压力传感器是等间距的,所述间距与离A点最近的压力传感器到A点的距离相等,所述间距为0.5m~5m,将所述高速录像系统布置在距离所述A点10m~100m,所述高速录像系统的拍摄速度为200~20000帧/秒。
本发明所述所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其中,所述模拟容器距离地面高度为50cm~100cm,所述非接触式红外热成像系统距离所述A点20m~50m,所述热电偶测温系统距离所述A点1m~3m,所述压力传感器距所述离A点1m~3m,所述高速录像系统距离所述A点20m~50m,所述高速录像系统的拍摄速度为500~5000帧/秒。
本发明所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其中,所述步骤(4)布置点火装置具体步骤如下:将点火装置水平方向置于模拟容器横切面中心处,垂直方向上置于蒸气相与液相的分界面处;所述点火装置由雷管和高能炸药药柱组成,所述高能炸药药柱为球形、方形或圆柱形压装药柱,所述药柱置于金属或塑料材质壳体中使用或者不装入壳体直接使用;所述药柱中装有高能炸药,所述高能炸药为黑索金、B炸药或海萨尔,通过引爆所述点火装置来引燃所述可燃液体样品。
本发明所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其中,所述步骤(5)评判危险性具体步骤如下:由测定系统得到所述可燃液体样品的五种爆炸特征参数,所述五种爆炸特征参数为爆炸超压值、爆炸火球表面最高温度、高温区持续时间、爆炸最大火球表面积和热辐射通量,所述高温区持续时间为火球表面温度大于1000℃的持续时间;在区分一次爆炸与二次爆炸的基础上,选用所述五种爆炸特征参数中的一种或几种作为评判可燃液体爆炸危险性的指标,所述爆炸特征参数越大,液体的爆炸危险性越大,所述一次爆炸为所述高能炸药爆炸,所述二次爆炸为所述可燃液体样品爆炸;区分所述一次爆炸和二次爆炸的方法为通过由所述高速录像系统得到的高速影像找出可燃液体样品引燃时间,所述引燃时间之前为一次爆炸,所述引燃时间之后为二次爆炸。
本发明所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其中,所述热效应测定系统、压力测定系统和高速录像系统分别与电脑相连,由电脑进行数据处理并显示处理结果。
本发明所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其中,所述爆炸特征参数的获得方法为:所述爆炸超压值是由所述压力测定系统采集的信号传输到计算机上,再由计算机中的微测软件系统处理获得;爆炸最大火球表面积是由所述高速录像系统采集的信息传输到计算机上,再由计算机中的AutoCAD软件处理获得;所述爆炸火球表面最高温度、高温区持续时间和热辐射通量是由热效应测定系统采集的信息传输到电脑上,再由MikroSpec软件处理和计算得到,其中热辐射通量的计算过程如下:
根据红外图像计算得出火球(喷射火)表面的热辐射通量。根据玻尔兹曼定律:
E 0 = δ T 0 4                      公式Ⅳ
E0:黑体的辐射照度,W·m-2
δ:波尔茨曼常数,δ=5.67×10-8W·m-2·K-4
T:黑体的绝对温度,K。
而实际上,被测物体并非理想黑体,一般被测物体可视为灰体,由公式Ⅳ式得到灰体的辐射照度:
E(t)=εδT(t)4                     公式Ⅴ
E(t):为灰体辐射照度,W·m2
ε:物体表面的比辐射率,ε=0.35;
δ:波尔茨曼常数,δ=5.67×10-8W·m-2·K-4
T(t):火球最高表面平均温度,K。
再根据公式Ⅵ计算得到所述热辐射通量:
Q(t)=E(t)·S(t)                 公式Ⅵ
Q:热辐射通量,W;
S:火球表面平均温度最高时的表面积,m2
本发明的有益之处在于通过在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,可以更好地确定无约束条件下可燃液体着火爆炸的危险性。
本发明方法测量爆炸过程是在外场无约束条件下进行,使其更接近发生爆炸过程场合的实际条件。
本发明方法考虑了引发爆炸的不同条件,例如模拟容器距离硬质地面的高度、模拟容器内装有液体燃料的数量、点火装置在模拟容器内的位置以及点火装置的火药组成等等,从而可以选取引发爆炸的最苛刻条件,在该条件下对比不同样品的燃爆性能,数据更具代表性。
本发明方法考虑了起爆药剂产生的火球对数据分析的影响,通过考察引燃时间后的火球参数,避免了在实验爆炸初期起爆药剂产生的高温干扰。
本发明方法综合考虑了评价不同样品燃爆性能的判断依据,使用爆炸超压值、爆炸火球表面最高温度、高温区持续时间、爆炸火球面积以及热辐射通量等多个参数进行综合评判,可以有效减少火球间的干扰并实现了量化评判。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明一种在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法中,一种在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法中,通过压力传感器距所述A点1m处获得的-10号柴油爆炸压力曲线图;
图2为本发明一种在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法中,通过非接触式红外热成像系统距所述A点30m处获得的-10号柴油爆炸火球表面温度分布图;
图3为本发明一种在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法中,通过非接触式红外热成像系统距所述A点30m处获得的-10号柴油爆炸火球表面最高温度随时间变化曲线图。
具体实施方式
实施例1
一种在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,包括如下步骤:
(1)选择试验场地及气象条件:试验场地选择在按国家标准建设的试验靶场内进行,为混凝土地面,试验时气象条件均符合GJB3197-98要求,试验期间温度波在±2℃以内。
(2)将可燃液体样品灌入模拟容器:将-10号柴油灌入容积为5L的模拟容器中,所述模拟容器材质为镀锌铁皮板;留空率为40%,密封模拟容器,静置12小时以上。
(3)确定模拟容器位置和测定系统位置:将模拟容器固定在钢制架上,钢架高度为80cm。设定所述模拟容器横切面中心的正下方地面上的点为A点;测定系统由热效应测定系统、压力测定系统和和高速录像系统组成,本实施例采用非接触式红外热成像系统作为热效应测定系统,非接触式红外热成像系统距所述A点的距离为30m;压力测定系统由压力传感器及数据信号调理和采集装置组成,所有的压力传感器与所述A点在同一条直线上且是等间距分布的,所述间距为1m;高速录像系统距离所述A点的距离为30m,高速录像系统的拍摄速度为1000帧/秒;
(4)布置点火装置,引燃:将点火装置水平方向置于模拟容器横切面中心处,垂直方向上置于蒸气相与液相的分界面处;所述点火装置由8#工业雷管和海萨尔-3型压装药柱组成,药柱不装入壳体直接使用;所述药柱中装有高能炸药,所述高能炸药为海萨尔,质量为5g,通过引爆所述点火装置来引燃所述可燃液体样品;
(5)评判危险性:通过高速录像系统找出可燃液体样品的引燃时间,然后考察引燃可燃液体样品后的数据,得出-10号柴油的五种爆炸特征参数:爆炸超压值、爆炸火球表面最高温度、高温区持续时间、爆炸火球面积和热辐射通量,选用其中的一种或几种参数作为评判-10号柴油爆炸危险性的指标;其中通过压力传感器距所述A点1m处获得的-10号柴油的爆炸压力曲线如图1所示,通过非接触式红外热成像系统距所述A点30m处获得的-10号柴油爆炸火球表面温度分布图如图2所示,通过非接触式红外热成像系统距所述A点30m处获得的-10号柴油爆炸火球表面最高温度随时间变化曲线图如图3所示。
采用同样的实验方案对阻燃易爆柴油进行爆炸危险性评判,所述爆炸特征参数越大,可燃性液体样品液体的爆炸危险性越大,两次试验得到的爆炸特征参数对比如表1所示:
表1.两种液体燃料样品的引燃时间及五种爆炸特征参数对比表
通过上表可以看出,-10号柴油的五种爆炸特征参数都比阻燃抑爆柴油大,可以得出结论:在同等试验条件下,-10号柴油比阻燃抑爆柴油的爆炸危险性大。
实施例2
一种在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,包括如下步骤:
(1)选择试验场地及气象条件:试验场地选择在按国家标准建设的试验靶场内进行,为混凝土地面,试验时气象条件均符合GJB3197-98要求,温度波动范围≤±10℃。
(2)将可燃液体样品灌入模拟容器:将柴油灌入容积为1L的模拟容器中,所述模拟容器材质为铝合金;留空率为20%,密封模拟容器,静置12小时以上。
(3)确定模拟容器位置和测定系统位置:将模拟容器固定在钢制架上,钢架高度为10cm。设定所述模拟容器横切面中心的正下方地面上的点为A点;测定系统由热效应测定系统、压力测定系统和和高速录像系统组成,本实施例采用热电偶测温系统作为热效应测定系统,热电偶测温系统距所述A点的距离为0.5m;压力测定系统由压力传感器及数据信号调理和采集装置组成,所有的压力传感器与所述A点在同一条直线上且是等间距分布的,所述间距为0.5m;高速录像系统距离所述A点的距离为10m,高速录像系统的拍摄速度为200帧/秒;
(4)布置点火装置,引燃:将点火装置水平方向置于模拟容器横切面中心处,垂直方向上置于蒸气相与液相的分界面处;所述点火装置由8#工业雷管和球形压装药柱组成,药柱不装入壳体直接使用;所述药柱中装有黑索金,通过引爆所述点火装置来引燃所述可燃液体样品;
(5)评判危险性:通过高速录像系统找出柴油的引燃时间,然后考察引燃可燃液体样品后的数据,得出柴油的五种爆炸特征参数:爆炸超压值、爆炸火球表面最高温度、高温区持续时间、爆炸火球面积和热辐射通量,选用其中的一种或几种参数作为评判柴油爆炸危险性的指标。
通过同样的方法对汽油进行爆炸安全性评价,得出的结论是:在同等试验条件下,柴油比汽油的爆炸危险性小。
实施例3
一种在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,包括如下步骤:
(1)选择试验场地及气象条件:试验场地选择在按国家标准建设的试验靶场内进行,为混凝土地面,试验时气象条件均符合GJB3197-98要求,温度波动范围≤±5℃。
(2)将可燃液体样品灌入模拟容器:将煤油灌入容积为1000L的模拟容器中,所述模拟容器材质为铝合金;留空率为80%,密封模拟容器,静置12小时以上。
(3)确定模拟容器位置和测定系统位置:将模拟容器固定在钢制架上,钢架高度为10cm。设定所述模拟容器横切面中心的正下方地面上的点为A点;测定系统由热效应测定系统、压力测定系统和和高速录像系统组成,本实施例采用非接触式红外热成像系统和热电偶测温系统二者结合作为热效应测定系统,其中,将所述非接触式红外热成像系统布置在距离所述A点100m处,将所述热电偶测温系统布置在距离所述A点5m处;压力测定系统由压力传感器及数据信号调理和采集装置组成,所有的压力传感器与所述A点在同一条直线上且是等间距分布的,所述间距为5m;高速录像系统距离所述A点的距离为100m,高速录像系统的拍摄速度为20000帧/秒;
(4)布置点火装置,引燃:将点火装置水平方向置于模拟容器横切面中心处,垂直方向上置于蒸气相与液相的分界面处;所述点火装置由8#工业雷管和方形压装药柱组成,药柱放入金属壳体中使用;所述药柱中装有B炸药,通过引爆所述点火装置来引燃所述可燃液体样品;
(5)评判危险性:通过高速录像系统找出煤油的引燃时间,然后考察引燃可燃液体样品后的数据,得出煤油的五种爆炸特征参数:爆炸超压值、爆炸火球表面最高温度、高温区持续时间、爆炸火球面积和热辐射通量,选用其中的一种或几种参数作为评判煤油爆炸危险性的指标。
通过同样的方法对甲醇进行爆炸安全性评价,所述爆炸特征参数越大,可燃性液体样品液体的爆炸危险性越大,得出的结论是:在同等试验条件下,煤油比甲醇的爆炸危险性大。
实施例4
一种在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,包括如下步骤:
(1)选择试验场地及气象条件:试验场地选择在按国家标准建设的试验靶场内进行,为混凝土地面,试验时气象条件均符合GJB3197-98要求,温度波动范围≤±10℃。
(2)将可燃液体样品灌入模拟容器:将乙醚灌入容积为5L的模拟容器中,所述模拟容器材质为铝合金;留空率为30%,密封模拟容器,静置12小时以上。
(3)确定模拟容器位置和测定系统位置:将模拟容器固定在钢制架上,钢架高度为50cm。设定所述模拟容器横切面中心的正下方地面上的点为A点;测定系统由热效应测定系统、压力测定系统和和高速录像系统组成,本实施例采用非接触式红外热成像系统和热电偶测温系统二者结合作为热效应测定系统,其中,将所述非接触式红外热成像系统布置在距离所述A点20m处,将所述热电偶测温系统布置在距离所述A点1m处;压力测定系统由压力传感器及数据信号调理和采集装置组成,所有的压力传感器与所述A点在同一条直线上且是等间距分布的,所述间距为1m;高速录像系统距离所述A点的距离为20m,高速录像系统的拍摄速度为500帧/秒;
(4)布置点火装置,引燃:将点火装置水平方向置于模拟容器横切面中心处,垂直方向上置于蒸气相与液相的分界面处;所述点火装置由8#工业雷管和球形压装药柱组成,药柱不装入壳体直接使用;所述药柱中装有黑索金,通过引爆所述点火装置来引燃所述可燃液体样品;
(5)评判危险性:通过高速录像系统找出乙醚的引燃时间,然后考察引燃可燃液体样品后的数据,得出乙醚的五种爆炸特征参数:爆炸超压值、爆炸火球表面最高温度、高温区持续时间、爆炸火球面积和热辐射通量,选用其中的一种或几种参数作为评判乙醚爆炸危险性的指标。
通过同样的方法对油酸进行爆炸安全性评价,所述爆炸特征参数越大,可燃性液体样品液体的爆炸危险性越大,得出的结论是:在同等试验条件下,乙醚比油酸的爆炸危险性大。
实施例5
一种在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,包括如下步骤:
(1)选择试验场地及气象条件:试验场地选择在按国家标准建设的试验靶场内进行,为混凝土地面,试验时气象条件均符合GJB3197-98要求,温度波动范围≤±10℃。
(2)将可燃液体样品灌入模拟容器:将乙醚灌入容积为200L的模拟容器中,所述模拟容器材质为铝合金;留空率为60%,密封模拟容器,静置12小时以上。
(3)确定模拟容器位置和测定系统位置:将模拟容器固定在钢制架上,钢架高度为100cm。设定所述模拟容器横切面中心的正下方地面上的点为A点;测定系统由热效应测定系统、压力测定系统和和高速录像系统组成,本实施例采用非接触式红外热成像系统和热电偶测温系统二者结合作为热效应测定系统,其中,将所述非接触式红外热成像系统布置在距离所述A点50m处,将所述热电偶测温系统布置在距离所述A点3m处;压力测定系统由压力传感器及数据信号调理和采集装置组成,所有的压力传感器与所述A点在同一条直线上且是等间距分布的,所述间距为3m;高速录像系统距离所述A点的距离为50m,高速录像系统的拍摄速度为5000帧/秒;
(4)布置点火装置,引燃:将点火装置水平方向置于模拟容器横切面中心处,垂直方向上置于蒸气相与液相的分界面处;所述点火装置由8#工业雷管和圆柱形压装药柱组成,药柱不装入壳体直接使用;所述药柱中装有黑索金,通过引爆所述点火装置来引燃所述可燃液体样品;
(5)评判危险性:通过高速录像系统找出乙醚的引燃时间,然后考察引燃可燃液体样品后的数据,得出乙醚的五种爆炸特征参数:爆炸超压值、爆炸火球表面最高温度、高温区持续时间、爆炸火球面积和热辐射通量,选用其中的一种或几种参数作为评判乙醚爆炸危险性的指标。
通过同样的方法对乙酸乙酯进行爆炸安全性评价,所述爆炸特征参数越大,可燃性液体样品的爆炸危险性越大,得出的结论是:在同等试验条件下,乙醚比乙酸乙酯的爆炸危险性大。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通工程技术人员对发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)选择试验场地及气象条件;
(2)将可燃液体样品灌入模拟容器;
(3)确定模拟容器位置和测定系统位置,布置测定系统和模拟容器:先确定所述模拟容器的位置,再确定测定系统的位置;然后依次布置所述测定系统和所述模拟容器;所述测定系统包括热效应测定系统、压力测定系统和高速录像系统;
(4)布置点火装置,引燃;
(5)评判危险性:由所述测定系统得到所述可燃液体样品的爆炸特征参数,选用所述爆炸特征参数中的一种或几种作为评判可燃液体爆炸危险性的指标;所述爆炸特征参数为爆炸超压值、爆炸火球表面最高温度、高温区持续时间、爆炸最大火球表面积和热辐射通量五种;在同等试验条件下,所述爆炸特征参数越大,液体的爆炸危险性越大。
2.根据权利要求1所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其特征在于,所述步骤(1)选择试验场地及气象条件具体步骤如下:
选择平坦开阔、中等硬度土质地面为试验场地;选择气象条件为晴朗天气,地面平均风速≤7m/s,阵风风速≤10m/s,温度波动范围≤±10℃。
3.根据权利要求2所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其特征在于,所述述温度波动范围≤±5℃。
4.根据权利要求1所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其特征在于,所述步骤(2)对可燃液体样品进行预处理具体步骤如下:
将可燃液体样品灌入模拟容器中,使所述模拟容器的留空率为20%~80%,密封所述模拟容器,静置12h以上;所述可燃液体样品为能燃烧或爆炸的液体;所述模拟容器采用金属材质制成,容积为1L~1000L。
5.根据权利要求4所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其特征在于,所述可燃液体样品为汽油、煤油、柴油、烃类、醇类、醚类、酯类或有机酸,所述模拟容器的留空率为30%~60%,所述金属材质为铝合金或铁,所述模拟容器容积为5L~200L。
6.根据权利要求1所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其特征在于,所述步骤(3)中所述测定系统包括热效应测定系统、压力测定系统和高速录像系统;所述热效应测定系统为非接触式红外热成像系统或热电偶测温系统或二者结合;所述压力测定系统由压力传感器及数据信号调理和采集装置组成。
7.根据权利要求6所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其特征在于,所述步骤(3)布置测定系统具体步骤如下:
先确定所述模拟容器距离地面高度为10cm~200cm,设定所述模拟容器横切面中心的正下方地面上的点为A点;然后将所述测定系统布置在地面上,其中将所述非接触式红外热成像系统布置在距离所述A点10m~100m处,将所述热电偶测温系统布置在距离所述A点0.5m~5m处;所述压力传感器的个数≥2,将所有所述压力传感器布置在与A点同一条直线上,所有所述压力传感器是等间距的,所述间距与离A点最近的压力传感器到A点的距离相等,所述间距为0.5m~5m;将所述高速录像系统布置在距离所述A点10m~100m处,所述高速录像系统的拍摄速度为200~20000帧/秒。
8.根据权利要求7所述所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其特征在于,所述模拟容器距离地面高度为50cm~100cm,所述非接触式红外热成像系统距离所述A点20m~50m,所述热电偶测温系统距离所述A点1m~3m,所述间距为1m~3m,所述高速录像系统距离所述A点20m~50m,所述高速录像系统的拍摄速度为500~5000帧/秒。
9.根据权利要求1所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其特征在于,所述步骤(4)布置点火装置具体步骤如下:将点火装置水平方向置于模拟容器横切面中心处,垂直方向上置于蒸气相与液相的分界面处;所述点火装置由雷管和高能炸药药柱组成,所述高能炸药药柱为球形、方形或圆柱形压装药柱,所述药柱置于金属或塑料材质壳体中使用或者不装入壳体直接使用;所述药柱中装有高能炸药,所述高能炸药为黑索金、B炸药或海萨尔,通过引爆所述点火装置来引燃所述可燃液体样品。
10.根据权利要求1-9中任意一种所述在外场无约束条件下可燃液体爆炸危险性的评判方法,其特征在于,所述步骤(5)评判危险性具体步骤如下:由测定系统得到所述可燃液体样品的五种爆炸特征参数,所述五种爆炸特征参数为爆炸超压值、爆炸火球表面最高温度、高温区持续时间、爆炸最大火球表面积和热辐射通量,所述高温区持续时间为火球表面温度大于1000℃的持续时间;在区分一次爆炸与二次爆炸的基础上,选用所述五种爆炸特征参数中的一种或几种作为评判可燃液体爆炸危险性的指标,在同等试验条件下,所述爆炸特征参数越大,液体的爆炸危险性越大;所述一次爆炸为所述高能炸药爆炸,所述二次爆炸为所述可燃液体样品爆炸;区分所述一次爆炸和二次爆炸的方法为通过由所述高速录像系统得到的高速影像找出可燃液体样品引燃时间,所述引燃时间之前为一次爆炸,所述引燃时间之后为二次爆炸。
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