铝镁合金抑爆材料和抑爆性能研究

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铝粉爆炸特性研究及抑爆剂的开发

灭l i 剂与阻燃材料
铝粉爆炸特性研究及抑爆剂的开发
何汶静 ( 天津市消防救援总队，天津 3 0 0 0 9 0 )
摘要：利用 2 0 L 球对粉尘云浓度为 4 0 、6 0 、125、250 g/m3
的铝粉展开爆炸特性实验研究，测试爆炸压力随时间的变化规律、最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率。实验发现，在实验条件
粉尘爆炸实际上就是粉尘颗粒受到外力吹散悬浮形成粉尘云，粉尘云与周围空气均匀混合后，被引火源点燃发生的氧化还原反应。根据国内外对粉尘爆炸的相关研宄可以发现，粉尘发生爆炸主要受到以下几个条件影响：粉尘云浓度、环境中的氧气含量、引火源的能量和空间封闭状况。粉尘发生爆炸必须满足如下条件：一是粉尘需要在外力吹散悬浮于环境中形成粉尘云，并且粉尘云浓度必须要达到粉尘的爆炸极限范围；二是除含能粉尘以外，环境中的氧气含量一定要达到粉尘发生氧化还原反应所需要的氧气浓度；三是引火源的能量必须要大于粉尘云的最小点火能；四是粉尘云需要处于一个相对封闭的空间中。在实际情况中，如果粉尘具备上述的第一和第二个条件，就意味着该场所具有粉尘爆炸的危险。
利用 20 L 球形爆炸装置对铝粉爆炸特性开展相关实验研究。利用压缩空气将粉尘分散在抗爆的20 L 球形容器内，形成粉尘云，以化学点火头作为点火源引爆粉尘云。实验分别测试不同质量的铝粉分散在体积为20 L 的空间内的爆炸压力随时间的变化规律、最大爆炸压力和压力上升速率等参数。其中，铝粉质量分别选择 0 . 8 、1.2 、 2.5 、5.0 g 等，相对应的粉尘云质量浓度为 4 0 、6 0 、125、 250 g/m3。分析

铝镁合金的显微组织及力学性能研究

铝镁合金的显微组织及力学性能研究一、引言随着工业发展，铝合金作为一种重要的结构材料广泛应用于汽车、航空、航天、建筑等领域。

铝镁合金以其优异的强度、韧性、耐腐蚀性能而备受青睐。

本文旨在探究铝镁合金的显微组织及力学性能。

二、铝镁合金的制备目前，铝镁合金的制备主要采用粉末冶金、压铸、熔铸、锻造等方法。

其中，熔铸方法制备的合金强度高、韧性好，广泛应用于航空、航天等领域。

三、铝镁合金的显微组织研究铝镁合金的显微组织主要由铝基固溶体、镁基固溶体、第二相和晶界等组成。

金相显微镜是观察铝镁合金显微组织的重要工具。

金相显微镜结合其他材料表征手段可以从多个角度刻画铝镁合金的显微组织。

以下为具体分析：1. 铝基固溶体：铝镁合金中的铝基固溶体主要是由α-铝和固溶态镁构成。

随着固溶态镁含量的增加，铝基固溶体中的固溶态镁含量也会增加。

2. 镁基固溶体：镁基固溶体主要由β-镁和固溶态铝构成。

随着固溶态铝含量的增加，镁基固溶体中的固溶态铝含量也会增加。

3. 第二相：第二相是指分散在铝基固溶体和镁基固溶体中的微小颗粒状物质。

第二相主要有Mg17Al12、Mg2Si等。

固溶态镁、铝在加工过程中会析出第二相颗粒，导致材料的硬度、强度等力学性能得到提高。

4. 晶界：晶界是指相邻晶粒之间的界面。

铝镁合金中的晶界可以通过多种手段得到观察。

由于晶界是材料中位错和夹杂的聚集地，所以晶界对于材料的力学性能和韧性等有重要影响。

四、铝镁合金的力学性能研究铝镁合金的力学性能受其显微组织和化学成分的影响。

以下为具体分析：1. 强度：铝镁合金的强度与其中的第二相颗粒、晶界密度等因素有关。

一般来说，固溶态铝、镁的含量越高，铝镁合金的强度越高。

2. 延展性：铝镁合金的延展性主要由其晶界密度、晶粒尺寸、组织中的夹杂和位错等因素决定。

晶界和夹杂等杂质及位错会妨碍晶粒的滑移和铝镁合金的延展性。

3. 硬度：铝镁合金的硬度与其中分布的第二相颗粒和晶界密度等因素有关。

晶界和第二相颗粒有助于抑制位错的扩散和晶粒的强化，从而提高材料的硬度。

瓦斯抑爆材料及机理研究进展与发展趋势

瓦斯抑爆材料及机理研究进展与发展趋势瓦斯抑爆材料及机理研究是煤矿安全领域的重要研究方向之一，其目的是研究瓦斯爆炸的机理，探索有效的防范措施，保障煤矿生产安全。

本文将从瓦斯抑爆材料的分类、机理研究进展以及未来发展趋势三个方面进行阐述。

一、瓦斯抑爆材料的分类瓦斯抑爆材料一般分为三类：化学抑制剂、物理抑制剂和复合抑制剂。

1.化学抑制剂化学抑制剂是指通过化学反应抑制瓦斯爆炸的材料，其主要作用是抑制瓦斯的自燃性。

常见的化学抑制剂有氧化剂、还原剂和催化剂等。

其中，氧化剂主要是指过氧化物、硝酸盐和高锰酸钾等，还原剂主要是指金属粉末、硫化物和氢气等，催化剂主要是指金属催化剂和非金属催化剂。

2.物理抑制剂物理抑制剂是指通过物理作用抑制瓦斯爆炸的材料，其主要作用是降低瓦斯浓度。

常见的物理抑制剂有吸附剂、过滤器和屏障等。

其中，吸附剂主要是指活性炭、分子筛和氧化铝等，过滤器主要是指滤纸、滤网和滤棉等，屏障主要是指隔离板、隔离网和隔离膜等。

3.复合抑制剂复合抑制剂是指将化学抑制剂和物理抑制剂进行组合使用的材料，其主要作用是同时发挥化学抑制和物理抑制的作用。

常见的复合抑制剂有化学吸附剂、物理催化剂和化学物理复合剂等。

二、瓦斯抑爆机理研究进展瓦斯抑爆机理研究是瓦斯抑爆材料研究的重要组成部分，其主要目的是探索瓦斯爆炸的机理，为瓦斯抑爆材料的研制提供理论依据。

1.瓦斯爆炸机理瓦斯爆炸是指瓦斯与空气混合后，在一定条件下发生爆炸的现象。

瓦斯爆炸的机理主要包括三个方面：瓦斯的自燃性、瓦斯的爆炸极限和瓦斯的爆炸过程。

2.瓦斯抑爆机理瓦斯抑爆机理是指瓦斯抑爆材料通过化学反应或物理作用抑制瓦斯爆炸的机理。

瓦斯抑爆机理主要包括两个方面：化学反应和物理作用。

三、瓦斯抑爆材料的未来发展趋势瓦斯抑爆材料的未来发展趋势主要包括以下几个方面：1.瓦斯抑爆材料的研制随着科技的不断发展，瓦斯抑爆材料的研制将越来越成熟，其性能将越来越优越。

未来，瓦斯抑爆材料的研制将更加注重环保、安全、高效、节能等方面。

铝合金抑爆材料抑爆性能研究

抑爆材料的抑爆性能与其在容器中的装设密度和留空率密切相关。装设密度大, 留空率低, 抑爆效果好; 但其重量、占据容器的容积和成本也将上升。另外, 在实际应用中, 由于容器中还设有其它装置( 例如液位器等) , 抑爆材料在容器中也不可能百分之百装满, 因而, 就抑爆材料在不同装设密度和留空率情况下的抑爆性能进行研究对抑爆材料的实际应用有着重要的意义。
1 实验方法及材料
1. 1 实验原理及设备在形状、容积、初始压力和初始温度一定的密闭
容器内, 特定浓度的某种可燃气体和空气的混合气经相同点火能量和点火方式点燃后, 其爆炸峰值压
力是一定的。在相同测试条件下, 测定出装设和不装设抑爆材料的燃爆峰值压力, 即可对该材料的抑爆性能予以评定。装设抑爆材料后, 容器内的燃爆峰值压力( 即抑爆压力) 越低, 说明该抑爆材料的抑爆性能越好。
0. 69~ 0. 71M Pa。火焰筒中抑爆材料的抑爆压力测试结果如图 2 所示。从图中可知, 随着抑爆材料装设密度从 20kg/ m3 增加到 36kg / m3, 抑爆压力从 0. 124M Pa下降到 0. 042M Pa。但在整个下降过程中, 曲线的斜率是不一致的。当材料的装设密度达到 30~ 32kg/ m 3时, 曲线的斜率开始减小, 亦即再进一步增加抑爆材料的装设密度, 抑爆压力的下降幅度已减小。抑爆压力随抑爆材料装设密度的增加而降低( 即抑爆性能随装设密度的增加而提高) 。
容积设置于火焰筒中观察窗部位和高压启爆器端。
抑爆材料在火焰筒内的装设疏密均匀, 除留空部分
外, 其它部位与火焰筒内壁均匀接触, 每种装设密度状态下的测试不少于 2 次。每次试验的燃爆混合气
均用试爆球试爆, 试爆球内的试爆压力应符合下式:

安全工程师《安全生产专业实务(其他安全)》考前点题卷二(含答案)

安全工程师《安全生产专业实务（其他安全）》考前点题卷二（含答案）[单选题]1.机械设备的运动部分是最危险的部位，机械的运动包括转（江南博哥）动运动、直线运动、转动和直线运动危险，下列有关转动运动的防护正确的是()。

A.光滑无凸起的旋转轴因其光滑摩擦力小，不易造成缠绕危险，因此不需要防护B.有凸起部分的转动轴应安装固定式防护罩部分封闭C.对旋式轧辊的相邻轧辊间距大，不会造成卷入危险，不需要采用防护装置D.辊式输送机的所有辊轴都驱动，不存在卷入危险，不需要安装防护装置参考答案：D参考解析：无凸起的转动轴旋转时，无论其多光滑，都可能会将松散的衣物等挂住，并将其缠绕在轴上，安装与轴具有12mm净距的护套；有凸起部分的转动轴应安装固定式防护罩全面封闭；对旋式轧辊即使相邻轧辊间距很大，但是操作人员的手、臂以及身体都有可能被卷入，一般采用钳型防护罩进行防护；辊式输送机应该在驱动轴的下游安装防护罩。

如果所有的辊轴都要被驱动，将不存在卷入的危险，故无须安装防护装置。

[单选题]2.在不妨碍机器使用功能前提下，机器的外形设计应尽量避免尖棱利角和突出结构这是在设计阶段采用的()技术措施。

A.本质安全B.失效安全C.定位安全D.指示性的参考答案：A参考解析：本质安全主要包括：合理结构、限制机械应力、本质安全工艺过程和动力源、控制系统安全、材料和物质安全、机械的可靠性设计、遵循安全人机工程学。

[单选题]3.安全色是被赋予安全意义具有特殊属性的颜色，包括红、蓝、黄、绿四种。

机械设备的裸露部位应涂()。

A.红色B.蓝色C.黄色D.绿色参考答案：A参考解析：红色代表禁止、停止、危险或提示消防设备。

红色用于各种禁止标志、交通禁令标志、消防设备标志；机械的停止按钮、刹车及停车装置的操纵手柄；机械设备的裸露部位；仪表刻度盘上的极限位置的刻度、危险信号旗等。

[单选题]4.砂轮机属于危险性较大的生产设备，一旦发生事故，后果严重，在使用中应加强安全监管。

铝镁合金材料的结构与性能研究

铝镁合金材料的结构与性能研究铝镁合金是一种重要的轻质结构材料。

由于其高强度、高刚性和优异的耐腐蚀性，已经广泛应用于航空、汽车、船舶等领域。

最近几十年，关于铝镁合金材料的表面处理、制备工艺、组织与性能等领域的研究，不断地推动了铝镁合金材料的发展。

本文将就铝镁合金材料的组织与性能进行研究。

一、铝镁合金的组织结构（一）固溶体组织在铝镁合金的固溶态中，若能够控制好其温度和时间，使得镁原子在铝原子的固溶体内达到均匀分布，则可以有效提高材料的强度。

铝镁合金的铝溶质固溶体是由一些具有面心立方结构的相组成，而镁原子则是以固溶体的形式存储在其中。

（二）沉淀组织沉淀组织是指相在固溶体中析出，并在配位作用下形成的弥散物。

此时，相有时是以球形或板状团聚体的形式存在。

如果处理温度过高或时间过长，会导致沉淀物的生长，从而导致完全饱和相的形成。

沉淀组织有不错的强度但不耐腐蚀。

二、铝镁合金的性能特点（一）高强度铝镁合金的高强度，是其在结构领域中被广泛应用的原因之一。

这是由于铝镁合金的固溶体和沉淀体的固溶体对强度的贡献相当。

同时，铝镁合金的沉淀体能够吸收金属离子和气体离子，从而进一步提高铝镁合金的抗拉强度。

（二）耐腐蚀性在低温蚀蚀环境下，铝镁合金表现出很好的耐腐蚀性能。

其主要原因在于铝镁合金的沉淀组织和固溶体的组合，能够形成一种阻挡外界环境腐蚀的屏障，以保护其表面不受腐蚀。

（三）优良的可焊性铝镁合金的可焊性非常好，这是由于铝镁合金的液态熔点较低且很少有氧化物，这在制造焊接时非常有利。

同时，铝镁合金在焊接后其强度和塑性能够得到保证。

三、铝镁合金材料的应用（一）航空航天领域铝镁合金在航空航天领域的应用，主要用于飞机、导弹和卫星的结构件制造，如机翼、机身等。

铝镁合金的轻重比高，能够有效减少飞行器的重量和燃油消耗，从而提高飞行性能和经济性。

（二）汽车领域铝镁合金在汽车领域的应用，主要用于制造汽车零部件和车身。

铝镁合金的高强度和轻重比，能够减轻汽车重量，降低营运成本。

关于液化气罐运用铝合金抑爆材料的分析

铝合金抑爆材料是我国自行研制成功的高科
技专利产品，国家科委列为 “ 五 ” 技成果重点被九科推广项目。近几年的推广使用过程中，产品的代在该
７１５Ｊｍ－ｈ・℃ ，种良好容器内腔形成无数厚２ｍ、长１ｍｍ的正六边形ａｒ边Ｏ
迅速增大，计算压力随温度增加而增大的数值，为可
以按下式计算：
Ｐ— Ｐ－（２３）Ｔ— Ｔｏ／Ｉ－ｖｏＩＢ — （－－）（４Ｆ）
其中，０查得液化石油气的密度为ｍ／ｍ：Ｔ是ｖ（液
化石油气质量ｌ液化气罐容积）的温度；ｖ：时
Ｐ。查得液化石油气在温度Ｔ。的压力；是下岛为储罐的膨胀系数；为液化石油气的体积膨胀系数；Ｆｖ储罐容积增大系数。为如，规定充装１ｋ按５ｇ液化石油气的钢瓶，外当界温度达到６ ℃ 时，内部被液相充满，升高ｌＣ，Ｏ其再。
铝合金抑爆材料大消耗了燃烧产生的热量，热量使不能积累，以才使得燃烧不能进行。所
通过上述分析可见，技术无论是促进链锁反该
应游离基的消失还是消耗燃烧产生的热量，是根都据燃烧反应机理，过抑制链锁反应的游离基的产通生、坏链锁反应（燃烧）行的化学条件进而达破即进到防止容器内发生燃烧或爆炸的目的。３液化油气罐爆炸（）机理破的

新型网状铝合金防火抑爆材料的性能及其应用

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ＡｂｔａｔＣｏｕｔｌｎｘｌｓｖｓｒｃｍｂｓｉｅａｄｅｐｏｉｅ凼峨ｂ
——储罐中发生了汽化的液体质量，ｓｋ；ｍ ——安全阀排放气体速率，ｓ￣ｏｋ／；
ｒ ——安全阀的连续开启时间，。０ｓ
储罐中发生了汽化的液体质量
ｒｑＡ／ｒｎｉ￣
（）３
式中ｇ ——沸腾换热时热量的传递速率，ｍ；Ｗ／２Ａ——பைடு நூலகம்体受热面积，２ｍ；
广的特点，给人们生活和企业生产带来了较大影响，因此抑制危险化学品火灾爆炸就愈来愈引起人们的关注。网状铝合金材料可起阻尼作用，将产生的局部高热迅速扩散，而且使用寿命较长，重量较轻，体积小，散热性能也好，最初主要应用在军事领域。２世纪６０ｏ年代，国、美加拿大等国开始了抑爆材料的研究。１８，９２年美国颁布了用于飞机燃油箱抑爆的网状铝合金防护材料的美国军用规范ＭＬ—Ｂ一８１２Ｉ７６。１９，国原兵器工业部第５９２年我２所自行研发的网状铝合金抑爆材料通过了部级鉴定，同时获得了多项专利。该材料的抑爆性能等主要指标均符合美国军用标准要求，到了国际达同类产品的先进水平。２ＯＯ５年４月，国家安监局批准了＜汽车加油（）、质燃油和液化石油气汽车罐车用阻隔防爆气站轻储罐技术要求（ＱＯｔＯ５＞Ａ３Ｏ一２Ｏ）为强制性安全生产行业标准。这将进一步推动阻隔防爆技术的发展和阻隔防爆材料的研发，对于降低易燃易爆危险化学品事故的可能性和严重式中

铝合金抑爆油箱抗弹性能的数值模拟及试验

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兵器装备工程学报
ｈｔｔｐ：／／ｓｃｂｇ．ｑｋｓ．ｃｑｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ／
网状铝合金模拟与试验剖面结果如图４所示，由图４可折射过程，且反射与折射的方向不同，能量的不集中导致了
知，试验后将网状铝合金从油箱中取出，结构仍较为完整，与弹丸部分能量的散失。此外，网状铝合金为非完全弹性体材
模拟所得剖面变形情况基本吻合。网状铝合金的穿孔处模料，应力波在非完全弹性体中传播，会逐渐转化为热能等其
第４２卷第６期
兵器装备工程学报
２０２１年６月
【基础理论与应用研究】
ｄｏｉ：１０．１１８０９／ｂｑｚｂｇｃｘｂ２０２１．０６．０２７
铝合金抑爆油箱抗弹性能的数值模拟及试验
张婧１，王凤英１，李晨阳１，王佩１，薛瑞峰１，周亚萍１，陈燕２
（１．中北大学，太原０３００５１；２．陆军装备部驻北京地区军事代表局，太原０３０００９）
油箱抗穿甲燃烧弹的能力，为增强飞机油箱抗小口径枪弹的
防护性能提供支撑。
１枪击试验
１．１试验材料与装置由于油箱含油越多，中弹后损毁越严重，为了使实验结果
更加突出，试验中油箱均灌满航空煤油。试验中用弹道枪发射穿燃弹，分别冲击无抑爆材料充油１００％的油箱和添加网状铝合金充油１００％的油箱，设定着靶位置为箱体１５０ｍｍ× ３００ｍｍ的面中心位置，并布置２个间距为０．４ｍ的测速靶，置于油箱和弹道枪之间距离油箱着靶面０．２ｍ的位置，测速靶用于捕获弹丸的着靶速度。为了保证实验的安全性，实验在靶场进行。实验布置如图１所示。试验所用穿燃弹的直径为１２．７ｍｍ，长径比为６，试验中测得弹丸平均着靶速度为７７８ｍ／ｓ。试验所用弹道枪如图２所示。实验所用油箱为１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×３００ｍｍ的缩比油箱，箱体为铝合金材料。

铝镁粉尘燃爆较大风险辨识和管控指南

除尘系统的风机叶片应采用导电、运行时不产生火花的材料制造；风机及叶片应安装紧固、运转正常，不产生碰撞、摩擦和异常杂音。
AQ4272-2016
第9.6.1条、
第9.6.2条
10
湿式除尘器
湿式除尘器水量、水压不足会导致铝镁金属粉尘受潮发热，造成粉尘爆炸。
湿式除尘应设置水量、水压的连续监测报警装置，当水量、水压低于设定值时应发出声光报警信号。
3
动火作业
动火时引燃可燃物或可燃气体聚集发生火灾爆炸事故。
动火点周围或其下方的地面如有可燃物、空洞、窨井、地沟、水封等应采取可靠隔离措施。
DB32∕T 3403-2018
第5.3.5条
4
动火作业
动火时可燃气体聚集发生火灾爆炸事故。
凡在盛有或盛装过危险化学品的设备、管道等生产、储存设施及处于甲、乙类区域的生产设备上动火作业，应将其与生产系统彻底隔离，并进行清洗、置换，取样分析合格后方可作业。
《有限空间作业安全指导手册》第4.2.2条
高处作业
1
高处作业
高处作业使用的安全设施若存在安全隐患极易引发高处坠落、物体打击等
高处作业用的脚手架的搭设应符合国家有关标准。高处作业应根据实际要求配备符合安全要求的吊笼、梯子、防护围栏、挡脚板等。跳板应符合安全要求，两端应捆绑牢固。作业前，应检查所用的安全设施是否坚固、牢靠。夜间高处作业应有充足的照明。
除尘器与进、出风管的连接宜采用焊接，如采用法兰连接，应按照防静电措施要求进行导电跨接。
AQ4273-2016
第5.2.1条
动火作业
1
动火作业
未经许可作业或交叉作业发生事故。
应办理作业审批手续，并有相关责任人签名确认，同一作业涉及动火、进入受限空间、盲板抽堵、高处作业、吊装、临时用电、动土、断路中的两种或两种以上时应同时办理相应的作业审批手续。

球形抑爆材料与网状抑爆材料抑爆性能对比研究

球形抑爆材料与网状抑爆材料抑爆性能对比研究韩志伟;解立峰;宋晓斌;朱英中;李斌;张玉磊【摘要】以激波管为主要研究设备,测定了装填铝合金网状抑爆材料、铝镁合金网状抑爆材料和非金属球形抑爆材料的汽油蒸气/空气混合气爆炸超压和火焰传播速度,分析了这三种材料对火焰的抑制作用.结果表明,三种抑爆材料对汽油蒸气/空气混合气火焰均表现出了良好的抑制作用,其中非金属球形抑爆材料的抑爆性能最佳.%In this paper, taking shock tube as the main equipment, the explosion overpressure and flame speed of gasoline vapor-air mixture were tested when the shock tube was filled with different explosion suppression materials including aluminium alloy reticular materials, aluminium-magnesium alloy reticular materials and nonmetallic spherical materials. The explosion suppression performance of different explosion suppression materials to the flame was analyzed and contrasted. The results indicated that the three kinds of materials showed excellently explosion suppression performance to the flame of gasoline vapor-air mixture, of which the nonmetallic spherical material has the best effect.【期刊名称】《爆破器材》【年(卷),期】2011(040)006【总页数】4页(P15-18)【关键词】抑爆材料;汽油蒸气;抑爆性能【作者】韩志伟;解立峰;宋晓斌;朱英中;李斌;张玉磊【作者单位】南京理工大学化工学院,江苏南京,210094;南京理工大学化工学院,江苏南京,210094;泰瑞自动化技术有限公司,山东青岛,266000;南京理工大学化工学院,江苏南京,210094;南京理工大学化工学院,江苏南京,210094;南京理工大学化工学院,江苏南京,210094【正文语种】中文【中图分类】TE88;TD2352+8引言近年来随着国民经济的发展，汽油、液化气、丙烷等易燃易爆液(气)体在日常生产生活中应用越来越广泛。