塑性石膏浆防治煤炭自燃性能研究

综述了国内外喷注型浆体防煤自燃技术的现状和发展趋势,通过实验,得出塑性石膏浆的配制方案和堵漏风效果。结果表明:在井下高湿环境中,塑性石膏浆不仅具有良好的附着性、充填性和保塑性,而且用料单一、成本较低、无毒无害,满足防治煤炭自燃对喷注型材料的基本要求,有利于提高煤矿生产的安全保障程度。

植物油脂自燃性能与碘值定量关系的研究

对四种典型植物油脂发热自燃性进行了试验研究，采用回归分析方法，建立了环境温度与油脂发热诱导期之间的定量关系式，即ｌｇＴ＝ａ／ｔ＋ｂ；提出油脂自燃性能可用ａ和ｂ两参数描述。研究表明：碘值与油脂自燃性能常数ａ和ｂ存在密切关系，可分别用对数和直线方程表示。

氯酸钾的粒子尺寸对发烟复合材料热过程及自燃性能的影响

利用重结晶法合成了不同尺寸的氯酸钾粒子,系统研究了其粒子尺寸对发烟复合材料的热过程与自燃性能的影响。研究发现,尺寸在100～200微米之间的氯酸钾粒子是最佳的发烟复合材料助燃剂。

煤自燃性测试技术及数值分析

利用装煤量８５０ｋｇ的ＸＫ型煤自然发火实验台，真实地模拟了煤的自燃过程．根据实验测定的温度场和气体浓度场变化，结合流体力学和传热学理论，推算出不同温度时煤氧复合的耗氧速度、放热强度，为煤自燃性的定量分析及自然发火预测提供理论依据．并根据煤自身的氧化放热性能及其所处的蓄热环境，应用热平衡法推导出煤自燃极限参数的计算方法，为煤自燃预测及防治提供了量化的理论判据．

含硫油品储罐腐蚀产物自燃性的研究

通过模拟储油罐中硫铁化物的生成方式,分析和研究了H2S气体在无氧条件下,与不同相对湿度的Fe2O3、Fe3O4和Fe(OH)3反应所生成的硫铁化物的自燃性。不同相对湿度的试样经6h硫化后,其自燃性明显不同。以Fe2O3试样为例,相对湿度为0的硫化产物氧化升温最高为256℃,平均升温速率为10.8℃/min;相对湿度为5%、10%和15%的硫化产物,氧化升温最高温度分别为474℃、408℃和388℃,平均升温速率分别为20.5℃/min、18.3℃/min和13.5℃/min。实验结果表明,不同相对湿度、不同物质的硫化产物,其自燃性有显著差异,样品的相对湿度对硫化产物的自燃性有重要影响。对各种干燥样品的硫化产物进行电镜分析发现,由不同物质硫化所生成的硫化产物结构不同,致使其自燃性有较大差异。硫铁化物氧化反应放热是引发油罐着火的主要因素。

四环庚烷的制备及自燃性

具有高张力和笼状结构的四环庚烷(QC)是很具潜力的自燃类碳氢燃料。研究了无溶剂条件下公斤级QC的合成工艺。测试了QC/白色发烟硝酸(WFNA)和QC/N2O4的自燃性能。结果表明,反应16 h和分离提纯后,QC产品的纯度和收率能分别达到99.5%和96.2%,单批产量为2 kg,QC/WFNA和QC/N2O4的点火延迟时间分别为98 ms和29 ms。固体纳米颗粒的添加能促进自燃性能,纳米硼、碳、铝可缩短点火延迟时间,添加质量分数为0.25%的纳米硼/碳/铝后点火延迟时间分别为68/73/75 ms(发烟硝酸)和18/27/33 ms(N2O4),证明QC可作自燃类高能液体推进剂使用。

含硫油品储罐自燃性的影响因素

含硫油品储罐腐蚀产物-硫化亚铁氧化放热是引起含硫油罐着火的主要原因。研究了供氧条件、油、单晶硫、硫化亚铁粒度对硫化亚铁自燃性的影响。实验结果表明,当空气流量是2.6mL/min时,硫化亚铁氧化速率明显快于1.4mL/min空气流量下的硫化亚铁的氧化速率。说明流量越大,氧化反应越快。因此,空气进入油品储罐内对储罐的安全运行构成重大威胁,为保证安全,油品储罐在付油过程中应及时向储罐内通入惰性气体;当有少许油覆盖在硫化亚铁表面上时,油层会阻碍硫化亚铁与空气中氧气充分接触,抑制硫化亚铁氧化反应的发生;硫化亚铁粒度为20～40目时,其氧化速率高于粒度在80～100目范围内的硫化亚铁的氧化速率。说明粒度越小,氧化反应越易发生,引发储罐自燃的危险性越大;单晶硫存在时,超过熔点会加速硫化亚铁的氧化。

Fe(OH)_3的高温硫腐蚀产物氧化自燃性影响因素研究

研究了Fe(OH)3在240℃-360℃高温条件下与元素硫的反应和硫化产物在95℃空气中的氧化反应,研究了硫化温度、硫化时间、氧化温度及水分对产物氧化自燃性的影响;同时采用X-射线衍射仪鉴定硫化产物组成.结果表明,Fe(OH)3高温硫腐蚀产物主要是FeS2,该腐蚀产物在氧化温度95℃以上时具有较高氧化自燃性;硫化温度及氧化温度越高,硫化时间越长,有水存在时硫腐蚀产物的氧化自燃性越大,越容易氧化放热,引起油品自燃.

铁氧化物硫化后的自燃性

模拟储油罐内壁铁锈和干燥H2S气体的反应,考察了水浴温度、硫化时间、空气流速及水分对铁氧化物硫化后产物的自燃性的影响,通过硫化产物在氧化过程中温度的变化,考察硫化产物的自然氧化倾向。结果表明,干燥的H2S气体能和铁的氧化物发生硫化反应,硫化产物有较高的氧化自燃性,水浴温度高,硫化反应时间长,氧化时空气流速快以及水分的存在能明显加大自燃性。

石嘴山二矿煤样程序升温自燃性测试研究

利用煤样程序升温自燃性测试实验装置,模拟煤自燃发火过程。通过考察煤样的煤温变化、氧气消耗量、一氧化碳产生量及其他气体的变化规律,并确定煤的临界温度、气体产生率、放热强度和极限参数,研究石嘴山二矿煤的自燃倾向性。为石嘴山二矿安全生产、自燃火灾的预测以及防灭火,提供依据。该实验数据精度在90%以上,能够很好的满足现场的要求。

含硫油品储罐中硫铁化合物的生成及其自燃性

油品储罐中硫铁化合物的氧化自燃被认为是引起油品储罐发生火灾和爆炸事故的主要原因。H2S气体溶解在水中生成的氢硫酸与储罐内壁铁发生化学反应是储罐中硫铁化合物生成方式之一。在25,50,75℃温度下,将H2S气体连续6 h通入含有8 g铁粉的水中制备硫铁化合物试样,将沉淀物过滤和干燥。化学分析和XRD分析结果表明,硫化产物中的硫铁化合物为FeS。在空气流速为300 mL/min的条件下,分别对干燥和潮湿的硫化产物试样进行再氧化实验。实验结果表明,所有硫化产物均具有很高的自燃性,而且硫化反应速率随硫化温度升高而增加,其自燃性也随之增加。

元素硫高温腐蚀产物氧化自燃性影响因素的研究

用差热-热重分析仪考察元素硫与Fe(OH)3发生硫化腐蚀反应的初始温度,分析硫化温度、硫化时间、氧化温度和水对高温硫腐蚀产物氧化自燃性的影响。结果表明:元素硫与Fe(OH)3发生硫化反应的初始温度为287.67℃;硫化温度越高,硫化时间越长,元素硫高温硫化腐蚀产物中FeS2的含量越高,氧化自燃性越大;氧化温度对高温硫腐蚀产物的氧化自燃性有很大影响,室温时几乎不发生氧化反应,氧化温度超过95℃后,腐蚀产物的氧化反应速率大幅度提高,对炼油装置安全构成极大威胁;水对高温硫腐蚀产物的氧化自燃性起着重要作用,无水时,高温硫化产物基本不发生氧化反应,少量水存在即可极大影响高温硫腐蚀产物的氧化速率。

氧气浓度对铁的硫化物自燃性的影响

油品储罐中的H2S气体在没有O2存在的室温条件下能与储罐内壁铁的主要腐蚀产物Fe2O3发生化学反应生成铁的硫化物(以FeS为主)。铁的硫化物氧化放热是引起含硫油品储罐着火的主要原因。通过实验绘制出在不同起始氧气浓度下的Fe2O3的硫化产物氧化升温曲线和耗氧速度曲线,继而分析了氧气浓度对铁的硫化物自燃性的影响,氧气浓度越大,铁的硫化物自燃性越强。并且通过对耗氧速度的分析,可以了解铁的硫化物氧化反应速度的变化。

罐内硫化氢腐蚀产物自燃性的研究

模拟含硫油品储罐中硫铁化物的生成方式,研究了硫化氢气体在无氧条件下,与不同温度及不同相对湿度的四氧化三铁发生硫化反应所生成硫化产物的自然氧化性,结果表明,样品的相对湿度对其生成的硫化产物的自然氧化倾向性有重要的影响。室温下且相对湿度在5%～20%的条件下与50℃以上且相对湿度在10%～20%的条件下所生成的硫化产物自然氧化性最强,对含硫油品储罐安全运行构成的威胁最大。无水或相对湿度大于20%条件下所生成的硫化产物的氧化速度缓慢,基本不影响储罐的安全运行。

煤炭表面反应热与自燃性关系探讨

一、问题起因煤炭自燃无论是井下还是地面都是在常温下与空气中的氧发生作用放出热量而引起的。实践证明,并非所有的煤炭都具有相同的氧化放热性,因此,就可以用煤炭的氧化放热性来衡量煤的内在自燃性。目前,人们正以煤的氧化性为基础。通过各种实验手段对煤炭内在的自然性进行测定。但是,由于种种因素的影响。

有氧条件下水分对硫腐蚀产物自燃性的影响

以Fe2O3为例,模拟含硫油品储罐中硫化氢气体在有氧条件下的硫化及氧化反应,测定氧化过程中试样温度变化评价硫化产物的自燃性,考察Fe2O3试样含水率对硫腐蚀产物自然性的影响。结果表明,水是影响Fe2O3试样硫化产物自燃性的重要因素;试样含有少量水时自燃性最高,干燥试样或含水率过高硫腐蚀产物的自燃性较小;在相同含水率下,混合气体中氧气体积分数越高,硫腐蚀产物的自燃性越低。

硫高温腐蚀及腐蚀产物氧化自燃性的研究

随着炼制原油硫含量的增加,炼油装置的硫腐蚀问题也日益严重。针对硫高温腐蚀状况,用差热-热重分析仪研究硫与Fe(OH)3、Fe2O3和Fe3O4发生硫化腐蚀反应的初始温度,并采用X射线衍射仪鉴定了360℃高温无氧条件下硫化腐蚀产物的组成。结果表明,硫与Fe(OH)3、Fe2O3和Fe3O4发生硫化反应的初始温度分别为287.67℃、233.34℃和308.47℃;高温硫化腐蚀产物主要是FeS2。对硫化产物FeS2进行氧化反应,氧化升温曲线和耗氧曲线表明,硫化腐蚀产物FeS2具有很高的氧化自燃性,在一定条件下能引发油品火灾和爆炸等事故。

相对湿度对硫铁化物自燃性的影响

油品储罐中的H2S气体在没有O2的室温条件下能与储罐内壁铁的主要腐蚀产物Fe2O3发生化学反应生成硫铁化物，硫铁化物的氧化放热是引起含硫油品储罐着火的主要原因。为此，研究了在75℃的硫化温度下，水分的存在对硫铁化物的生成及不同相对湿度对硫铁化物自燃性的影响。通过Fe2O3硫化产物的氧化升温实验，分析不同条件对硫铁化物自燃性的影响。结果表明，在高温条件下，水分的存在是影响Fe2O3反应生成硫铁化物的重要因素，相对湿度为10％～15％条件下生成的硫铁化物自燃性最强，对储罐安全运行构成了一定威胁。

含硫油品储罐自燃性的研究

含硫油品储罐内壁铁的腐蚀产物Fe2O3,Fe(OH)3,Fe3O4与湿H2S气体在没有O2存在的室温条件下发生化学反应生成硫铁化物,硫铁化物氧化放热是引起含硫油品储罐着火的主要原因。采用X射线衍射仪对不同环境温度下Fe2O3,Fe(OH)3,Fe3O4硫化反应生成的硫铁化物进行分析,通过绘制硫化产物氧化升温曲线,研究不同条件对储罐自燃的影响,并且对Fe2O3,Fe(OH)3,Fe3O4常温硫化产物结构进行了扫描电镜分析。结果表明,不同环境温度下生成的硫化产物的类型不同。随着硫化过程中环境温度的升高,硫铁化物的自燃性增强。不同铁氧化物生成的硫化产物的表面结构不同,可能是造成其硫化产物自燃性差异的主要原因。

油品储罐硫铁化物自燃性的影响因素研究

含硫原油储罐中的H_2S与内壁铁的主要腐蚀产物Fe_2O_3,Fe_3O_4反应生成不同形式的硫铁化物,硫铁化物的氧化放热是引起含硫油品储罐着火的主要原因。研究了在75℃条件下,水分的存在对硫铁化物的生成以及不同硫化时间对硫铁化物自燃性的影响,通过绘制Fe_2O_3,Fe_3O_4硫化产物氧化反应温度-时间曲线,研究不同条件对硫铁化物的氧化放热自燃的影响。结果表明,在较高温度条件下,水分的存在有利于生成氧化活性更强的硫铁化物,对硫铁化物自燃起到了促进作用;同时硫化时间也是影响其自燃的重要因素。