偶氮二异丁腈热安全性分析与评估

为获得偶氮二异丁腈(AIBN)在各种热应力条件下的危险参数,通过简化的压力容器试验测试AIBN的热分解激烈性等级,采用差示扫描量热仪(DSC)和绝热量热仪(ARC)对AIBN的热分解过程进行研究,用动力学与热稳定性分析软件AKTS计算动力学参数在整个反应进程中的变化情况,并根据ARC测试结果推算自加速分解温度(TSADT)。结果表明:AIBN的热分解激烈性为Ⅱ类,易呈现爆炸特性;其初始分解温度和TSADT很低,分别约为78℃和61℃,且分解放热过程和熔融吸热过程同时发生。因此,在AIBN的生产、使用、贮存和运输等过程中应加强温度监控,并根据实际情况采取降温措施。

过氧化甲乙酮的热危险性研究

为研究过氧化甲乙酮(MEKPO)在运输与储存中的热危险性,利用差示扫描量热仪(DSC)对质量分数为52%的MEKPO溶液(以2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯为溶剂)进行测试,得到其起始分解温度T0约为40℃,比放热量ΔH约为1.24 kJ/g。运用加速量热仪(ARC)对3种MEKPO溶液(40%,45%和52%)及MEKPO纯品(化学纯)在绝热条件下进行了热分解测试,并在此基础上,借助Semenov热爆炸模型,计算得到上述样品在50 kg包件下的自加速分解温度(TSADT)分别为65.64,63.72,55.88和51.17℃。研究结果表明,加入稀释稳定剂是降低MEKPO热危险性的有效途径,且MEKPO混合物中其质量分数越大,其危险性越高。

反应失控条件下过氧化二叔丁基-甲苯体系的安全泄放研究

安全泄放是在失控条件下降低反应体系风险最为经济有效的技术措施。为了研究泄放口的设计,利用高性能绝热量热仪PhiTEC II对质量分数20%的过氧化二叔丁基(DTBP)-甲苯(C7H8)体系进行了测试,得到热惯量1.06条件下温升速率、压升速率随温度变化的数据。结果表明:该DTBP体系的起始分解温度为148℃,其反应体系属蒸汽和气体共同作用的混合体系;采用Leung方法和OMEGA方法对该体系的安全泄放量和泄放装置的泄放能力进行了计算,求得当泄放压力为0.25 MPa时的泄放面积为0.001 4 m2;低热惯量的绝热量热仪Phi-TEC II可以为失控反应的压力泄放设计提供基础数据,有利于提高安全泄放设计的可靠性。

发射药生产过程中静电锥体放电规律数值模拟研究

静电锥体放电是引发发射药燃烧爆炸事故的重要放电形式。为了研究其在生产过程中的放电规律,基于静电场高斯定理,利用ANSYS有限元模型,对单基发射枪药的存储、转运料斗中的静电场进行了数值模拟,并进行了实验验证,实验值与模拟值吻合较好。通过数值模拟得到了单基发射枪药料斗内静电场的分布规律,以及静电场随物料厚度的变化规律。研究结果表明:单基发射枪药料斗底部电场强度最大、侧壁次之、物料表面电场强度最小;最大电位出现在物料内部,而不是物料表面;物料厚度在0.05 m时,底部最大电场强度为6.92×106V/m,大于空气击穿电场强度,这表明在料斗刚罐充发射药时,就可能在料斗底部发生静电锥体放电;随着物料厚度的增加,料斗内的电场强度也随之增大,当发射药厚度增加到0.29 m时,底部最大电场强度已增大至1.41×107V/m,侧壁和料面电场强度也随之增大,料斗内锥体放电更加频繁,点燃发射药的危险性也更大。

国防科技工业实施风险管理的探讨

国防科技工业肩负着武器装备科研生产、增强国家防卫能力的重任,是特殊的高风险行业。为了降低国防科技工业生产安全事故,减少人员伤亡、财产损失及环境破坏,实施科学先进的安全管理十分重要。风险管理是一种系统、科学的安全管理理论与方法,在国外各行业得到广泛应用;近些年我国石化行业也大力开展和应用了风险管理。本文在分析国防科技工业风险特点的基础上,探讨了国防科技工业安全生产风险管理的主要内容,并提出了几点建议。

火炸药粉体静电带电监测方法对比实验研究

为了安全、准确地监测火炸药粉体静电放电引发燃烧爆炸风险,针对静电场强监测、法拉第筒电荷量监测及感应电流积分电荷量监测等三种方法,建立了相应的实验装置。采用代用材料方式,对不同方法获取静电场数据的准确性、静电带电监测的可靠性进行了对比实验研究,并评估了监测系统的安全性。结果表明,在料仓中粉堆高度为200 mm时,粉堆表面监测到的场强(2160 kV)仅为粉堆底部场强(14709 kV)的1/7、粉堆高度为100 mm时粉堆表面的场强数据与标定数据相差20倍,不能实现对静电放电风险的准确、可靠监测。法拉第筒电荷量监测方法及感应电流积分电荷量监测方法的监测数据准确,可以实现对静电场强的可靠监测,但法拉第筒电荷量监测系统自身存在静电放电风险,而感应电流积分电荷量监测系统安全性较好。

发射药混同过程静电性能测试及风险评估

为评估发射药混同过程中的静电灾害风险,预防事故发生,自主设计了电阻率、介电常数、电荷积累量等静电参数测试装置,并以11/7单基发射药为典型产品进行测试实验,得到其体积电阻率为1.87×10^10Ω·m,表面电阻率为1.06×10^12Ω,介电常数为1.88,滑槽摩擦状态饱和荷质比为-1.85μC·kg^-1;采用ANSOFTMAXWELL软件对11/7发射药混同料筒内的静电场进行仿真计算,得到了直径1000mm混同料筒内11/7发射药最大静电场强随药面高度的变化曲线,结果表明随着药面高度的增加,料筒内电场强度不断增大,当药面高度达到40mm时,料筒内电场强度已达到空气击穿场强,存在静电放电风险;对不同直径混同料筒的临界放电药面高度进行模拟计算,得到了临界放电药面高度随料筒直径的变化曲线,结果表明直径100,200,300,400,500mm的料筒,临界放电药面高度分别为81,46,42,41,40mm,直径超过500mm时,临界放电药面高度基本维持在40mm。

易燃易爆场所的静电防护

本文分析了易燃易爆场所的静电危害,提出了从"人、机、环、管"四个方面对易燃易爆场所进行静电防护,介绍了相关的静电防护标准及技术要求,为易燃易爆场所的静电防护提供有益的参考。