不同变质程度煤燃烧阶段链烃生成规律

为研究封闭火区内不同煤种生成气体组分及变化规律,选取平庄矿褐煤、王营矿气煤、朱仙庄矿焦煤和马堡矿瘦煤为试验煤样,通过热重确定了煤燃烧阶段的温度范围。采用双管电炉自制程序升温燃烧试验对4种不同变质程度的煤进行燃烧,对生成的链烃初现温度、体积分数及氧浓度变化规律进行了分析。研究结果表明：褐煤、气煤、焦煤和瘦煤燃烧阶段温度分别为247~433,279~542,313~574和333~618℃;煤变质程度越高,则其生成链烃气体的体积分数越小且耗氧量越大。当发生火灾事故且封闭火区后,可以综合考虑煤变质程度与火区监测的链烃生成量等因素,并根据链烃气体与温度的变化规律判定封闭火区火势发展状况,为进一步开展灭火奠定基础。

褐煤燃烧阶段烃生成规律研究

为研究煤矿火灾时期烃生成规律,对褐煤进行热重分析和管式炉程序升温实验,得到不同温度下CH4,C2H6,C3H8,C2H4,C2H2及O2的体积分数。结果表明：褐煤燃烧阶段温度为247-433℃;CH4体积分数在348℃达到最大值,耗氧量及C2H6,C3H8,C2H4,C2H2体积分数在399℃达到最大值;CH4,C2H4,C3H8体积分数及耗氧量与温度呈近线性关系;C2H6,C2H2体积分数与温度呈指数关系;随着温度升高,（C2H6＋C3H8）/（CH4＋C2H6＋C3H8）比值升高,CH4/（CH4＋C2H6＋C3H8）比值、CH4/（C2H6＋C3H8）比值均降低,C2H6/CH4,C2H2/CH4和C3H8/C2H6比值与温度呈指数关系变化,可以作为预测火区燃烧状态判定指标。

褐煤燃烧阶段碳氧化物生成规律研究

为研究褐煤燃烧阶段碳氧化物生成规律,以平庄瑞安褐煤为例,用自制程序升温系统完成褐煤燃烧实验,得到煤样燃烧阶段不同温度下煤样下游混合气体中的CO,CO2及O2体积分数,计算耗氧速率,CO与CO2生成速率以及格雷哈姆系数的3种形式R1,R2和R3的值。研究结果表明：温度为250~399℃时,耗氧量、CO2体积分数、耗氧速率、CO2生成速率和R1值均随着温度的升高而增大;CO体积分数、CO生成速率和R2值在250~348℃时随温度的升高而增大,到348℃时开始下降;R3值与温度之间呈指数关系递减;整个燃烧阶段,R1值和R3值变化显著,R2值变化不大,说明格雷哈姆系数可作为预测褐煤燃烧状态的指标。

不同变质程度煤燃烧阶段碳氧化物生成规律

为鉴定煤矿火灾事故封闭火区内不同煤种生成气体组分及研究其变化过程,通过热重试验确定煤燃烧阶段的温度范围。用双管电炉自制程序升温系统,进行4种不同变质程度的煤的燃烧试验,分析生成的CO和CO_2体积分数、耗氧量及CO初现温度变化规律。结果表明：褐煤、气煤、焦煤和瘦煤燃烧阶段温度分别为247~433℃,279~542℃,313~574℃和333~618℃;随着变质程度增强,生成CO气体的初始温度滞后且CO的生成量减小,CO体积分数最大值和总浓度升高,CO_2体积分数最大值和总体积分数下降;燃烧阶段O_2,CO和CO_2体积分数与温度有二次函数关系。

不同变质程度煤自燃特征参数实验研究

为确定煤自燃及由火灾引发的瓦斯爆炸数值模拟所需的基础参数,利用热重实验研究了4种不同变质程度煤样放热量、质量变化规律,确定了4种煤样低温氧化阶段温度范围.根据热重实验确定的低温氧化阶段,利用管式炉程序升温和色谱仪进行生成气体成分分析实验,得到不同温度下管式炉出口O2、CO、CO2气体体积分数,计算得出了耗氧速率、CO与CO2生成速率、放热强度随温度变化规律.研究结果表明:变质程度越高的煤,着火温度越高,低温氧化阶段温度范围越大;相同温度下,变质程度越低的煤,耗氧速率、CO与CO2生成速率、放热强度越大,越易自燃;CO生成速率大于CO2生成速率;耗氧速率、CO与CO2生成速率、放热强度随温度增加呈指数关系增加;随着耗氧速率增加放热强度呈线性关系增加.该研究可为煤自燃过程模拟计算与火区瓦斯爆炸危险性预测提供关键性基础参数.

煤矿火区快速封闭泄爆门研究

目前煤矿发生火灾事故后,火区封闭时间过长极易引发瓦斯爆炸等次生灾害,且煤矿现有的阻隔爆技术存在许多不足,针对这些问题,研发一种用于煤矿火区的快速封闭泄爆门。通过对泄爆门的结构设计、封闭与泄爆机制及有益效果等方面进行阐述,并采用流体力学FLUENT软件计算得出不同数量泄爆窗的泄爆门与监控泄爆门前截面的压力、速度之间的变化情况。结果表明:6个泄爆窗比2个泄爆窗的封闭时间快1 200 ms,快速封闭时间节省了68.57%。随着泄爆窗的增多,瓦斯爆炸冲击波压力和传播速度都大幅度降低。当煤矿发生火灾事故封闭火区时,快速封闭泄爆门不仅具有快速密闭功能,也同时具有泄爆功能,为煤矿安全提供新的隔爆技术。

不同变质程度煤燃烧特性参数试验研究

为获得不同煤种火区瓦斯爆炸数值模拟基础参数,用热重试验方法确定不同变质程度煤燃烧阶段温度范围,通过管式炉程序升温和气相色谱仪分析气体成分,得到了煤燃烧耗氧速率、气体生成速率和放热强度与温度之间的关系。结果表明：褐煤、气煤、焦煤、贫煤燃烧阶段温度分别为247-433℃,279-542℃,313-574℃,365-594℃;随着温度升高,耗氧速率、CO,CO2生成速率、放热强度与温度之间均符合高斯（Gauss Amp）曲线模型;随着变质程度增加,耗氧速率与CO生成速率升高,CO2生成速率与放热强度降低;耗氧速率与放热强度呈线性增加关系,煤的变质程度越高,变化趋势越平缓。

煤矿水平巷道火区瓦斯爆炸易爆区域判定研究

为解决高瓦斯易自燃煤层火区封闭与启封时常发生瓦斯爆炸的问题,通过试验分析得出瓦斯爆炸界限影响因素,并采用COMSOL数值软件研究水平巷道火区气体分布规律,从中提取温度场与浓度场数据。根据试验数据,判定火区易爆点及易爆区域。结果表明:瓦斯爆炸界限随着温度的升高及CO的混入均扩大;注入N2与CO2后,失爆氧体积分数分别为13.4%和15.8%;火区封闭初期未形成易爆区域,随着火区封闭的进行,易爆点逐渐向爆炸三角形移动,当封闭至入口,风速为0.1 m/s时,易爆点移至三角形内部,火区形成易爆区域,其位于火源上风侧距火源点10.45 m处;温度对瓦斯爆炸界限影响较CO浓度影响大。

褐煤燃烧供风量对碳氢化物生成影响研究

为研究煤矿火区封闭时燃烧生成气体对瓦斯爆炸的影响,选取平庄瑞安煤矿褐煤作为试验煤样,利用管式炉程序升温和气相色谱仪进行生成气体成分分析试验,得到风量分别为40,80,120,160和200 m L/min时,褐煤燃烧生成碳氢化物气体的初现温度及其体积分数变化规律。结果表明,风量增加,碳氢化物气体初现温度升高;随着温度升高,CH_4气体生成量增加,在348℃时达到最大值,C_2H_6,C_3H_8,C_2H_4与C_2H_2气体生成量也增加,在400℃时达到最大值;相同温度下,随着风量增加,碳氢化物生成量减小,且燃烧阶段CH_4,C_2H_6,C_3H_8,C_2H_4生成量与风量呈指数关系变化,C_2H_2生成量与风量呈线性关系变化。

微波-活性炭联合处理焦化废水的应用前景

焦化废水是一种有机物浓度较高且含氨氮很难降解的有机工业废水。本文介绍了目前国内外焦化废水的治理现状以及微波-活性炭处理技术应用的情况,讨论了微波-活性炭处理废水的机理,并对微波-活性炭协同深度处理工业废水的前景进行了展望。

不同变质程度煤燃烧阶段动力学参数

为研究煤自燃特征温度及危险程度,通过热重试验确定各煤种各个阶段温度范围和特征温度值,并用Freeman-Carroll法建立了反应研究f(α),并求出燃烧阶段煤的指前因子和活化能,并对特征温度值、指前因子和活化能变化规律进行了分析.研究结果表明:6种煤样燃烧阶段温度分别为247℃~433℃、280℃~537℃、279℃~542℃、272℃~550℃、313℃~574℃和365℃~594℃;随着固定碳的增加,煤燃烧过程及特征温度点滞后,煤的活化能和指前因子增大,1#煤样最易自燃,6#煤样最不易自燃;T1温度从247℃增大到365℃,T2温度从386℃增大到479℃,T3温度从408℃增大到514℃,T4温度从433℃增大到594℃.

电化学辅助微电解法处理焦化废水

制备了锰粉改进的规整化微电解填料,采用电化学辅助改进微电解填料处理初始COD为6 153.6 mg/L、ρ(NH_3-N)为182.6 mg/L的焦化废水,优化了工艺条件。实验结果表明,电化学辅助微电解法处理焦化废水的最佳工艺条件为电压8 V,填料投加量20 g/L,初始废水pH 6,反应时间30 min。在此条件下废水COD去除率为75.3%,NH_3-N去除率为65.4%;在其他工艺条件相同的情况下,未通过电化学辅助的填料微电解反应的COD去除率为33.0%,NH_3-N去除率为16.2%,电化学辅助后的COD去除率和NH_3-N去除率均明显提高。

不同风量下褐煤燃烧碳氧化物生成规律

为研究火区封闭过程中气体组分变化,通过分析火区内气体成分判定火区燃烧状态,以安全封闭火区防止因火灾引发瓦斯爆炸事故.利用程序升温实验研究了风量分别为40 m L/min、80 m L/min、120 m L/min、160 m L/min和200 m L/min时褐煤燃烧产生的碳氧化物体积分数及O_2体积分数变化规律.研究结果表明:风量越大,O_2体积分数变化趋势越小,消耗氧气量越小;相同温度条件下,O_2体积分数有随着风量增加呈现增加的规律性;随着风量增加,CO、CO_2生成量均减少,且CO、CO_2生成量与温度之间呈指数关系变化;相同温度下,随着风量增加,CO、CO_2生成量减少,且燃烧阶段CO生成量与风量呈指数关系变化,CO_2生成量与风量呈线性关系变化.随着风量增加,CO生成初始温度滞后,相同温度时CO生成量减少.

探析模糊控制无线节点网路技术在石油化工安全中的应用

在石油化工领域,为了有效预防和控制易燃易爆有毒气体的泄漏燃烧爆炸,利用计算机技术和电信通讯网络,处理信息和传输信息,以监测探头、无线接收发模块、监控主计算机三部分构建一套安全预警监控系统。在化工厂或危险源区域的危险点,设置多处监测节点,接受信息传输到无线接收发模块,进行模糊化计算、推理,判断后输出结果到监控主计算机,监控主计算机向安全管理人员、现场工作人员等发出报警信息。

庙平9井大位移水平井钻井技术

庙平9井位于松辽盆地南部新庙油田庙22区块,区内大部分区域处于松花江内或江湾,由于环境因素的影响,直井无法实施,本区采用水平井整体开发。庙平9井水平井在钻井技术和安全管理方面精心组织,克服了水平井段(大斜度井段)长,井眼轨迹控制困难、井壁易垮塌、携砂困难、起下钻摩阻大、下油层套管困难、固井水泥环质量控制难、钻具事故几率大等困难,不仅避免和降低了井下事故的发生,且施工井满足开发要求,同时进行简化钻具结构和安全管理技术措施等方面取得了显著效果,为该区块水平井安全钻井工艺技术总结出几点结论及认识。

石化企业安全投资状况评价研究

首先分析影响石化企业安全投资状况的不确定因素,在此基础上建立石化企业安全投资状况评价指标体系。运用集对分析理论的方法对某石化企业的安全投资状况进行评价。结果表明,集对分析理论适用于石化企业安全投资状况的评价,差异度i的取值可以反映出该石化企业的安全投资状况及其安全经济管理水平。影响石化企业安全投入状况的重要因素是石化企业安全设计投入、安全技术装备投入、安全科技研发投入、治理环境的投入、应急救援投入、事故导致企业停产损失投入等。

气体钻井安全技术在平落坝构造的应用

川西北地区裂缝孔洞发育、分布规律性差,钻井过程中井漏和地层出水频发,岩石可钻性差,钻井周期长,钻井过程风险程度高,严重制约了勘探开发步伐。如何提高钻井速度,采用先进可靠的钻井安全技术,一直是该地区钻井工作的一个难题。在平落坝构造平落003-3井、平落006-5井、平落012-2井的钻井过程中,选择了适当的井段进行气体钻井安全技术试验研究,实践表明,气体钻井安全技术能大幅提高钻井速度,减少井漏和断钻具以及井下燃爆引起的卡钻等井下复杂事故。气体钻井安全技术在平落坝构造得到成功应用,成为加快川西北气田开发的重要安全技术。

基于集对分析的石化企业安全投资状况动态评价

石油化工企业的安全事故频发和职业危害严重,不仅造成重大经济损失,而且对社会造成了不良影响,不合理的安全投资是造成这种状况的主要原因之一,对企业现有安全投资状况进行评价是合理进行安全投资的前提和基础。本文针对石油化工企业安全投资评价中诸多不确定性因素和动态特征进行分析,运用集对分析和马尔可夫链理论,建立了基于集对分析石化企业安全投资状况的动态评价模型,为安全投资状况评价工作提供了一个新方法。以某石油化工企业为例,通过对该企业2006-2009年这四年安全投资状况进行动态评价分析,并预测出2010年该企业的安全投资状况。评价结果表明,将集对分析和马尔可夫链理论用于石化企业安全投资状况的动态评价与预测,起到了非常好的效果,能够为企业科学合理地作出正确决策提供理论依据。

低阶煤燃烧反应动力学参数实验研究

为了研究低阶煤自燃危险性及预防煤炭自燃,通过热重试验确定低阶煤样各阶段温度范围,采用Freeman-Carroll法建立了反应机理函数f(α)求解预热失水阶段与吸氧增重阶段煤的指前因子和活化能,并对反应动力学参数指前因子和活化能变化规律进行了分析。结果表明:3种低阶煤预热失水阶段温度分别为20~117℃、20~108℃、20~171℃,氧化增重阶段温度分别为117~247℃、108~280℃、171~297℃;随着固定碳含量的增加,预热失水阶段与吸氧增重阶段活化能均增加,指前因子均下降;吸氧增重阶段活化能大于预热失水阶段,吸氧增重阶段指前因子小于预热失水阶段。

动力刚度的小波变换

小波分析具有能够同时兼顾时域和频域分析的特点,因而在结构非线性动力分析过程中能够满足进一步的分析需要。本文利用小波固有特征,针对动力分析中的动力刚度进行研究。采用Marr小波基,按照小波变换的叠加性原则将频域动力刚度表达式转换为小波变换表达式,为小波分析在动力分析中的应用打下基础。