乙炔(C2H2)是一种极易燃烧的气体燃料,其燃烧温度远高于其他碳氢燃料,可用在高温焊接和切割工业领域中。电石(CaC2)是工业上制备C2H2主要原料,因其价格低廉、生产工艺简单等优点,CaC2成为一种广泛使用的固体乙炔源。有关CaC2在生产运输过程中引发的爆炸事故频有发生,但是相关CaC2粉尘爆炸的研究较少。因此,深入了解CaC2粉尘爆炸的实质、特性和影响因素,有助于预防CaC2粉尘爆炸的发生,降低事故造成的危害,并且为调查事故起因提供科学依据。基于此,本文以CaC2粉尘爆炸特性为研究主线,利用标准20 L球形爆炸测试系统和自制的可视化等压粉尘爆炸测试装置,对CaC2粉尘和C2H2气体等多相体系开展爆炸特性测试实验,系统地分析了 CaC2粉尘爆炸的特性参数及其多种影响因素,给出了 CaC2粉尘在C2H2气体环境中参与反应的过程,并对比分析了三种典型的粉体抑爆剂(SiO2、Al(OH)3和NaHCO3)对C2H2气体爆炸的抑制效果。实验工作的主要结论如下:(1)研究了 CaC2粉尘单相介质的爆炸特性。空气相对湿度为30%时,CaC2粉尘几乎无可爆性,与CaC2粉尘浓度无关(100-700 g/m3)。水分对CaC2粉尘爆炸影响较大。空气相对湿度高于70%时,CaC2粉尘表现出微弱的爆炸性。CaC2粉尘和干水粉体混合,当CaC2粉尘浓度固定不变时(500 g/m3),粉尘爆炸的峰值压力Pex值以及粉尘爆炸压力上升速率(dP/dt)ex值随着干水粉体含量的增加呈“抛物线”变化趋势。当混合粉尘按化学计量比R=1配制时,Pex值先上升后趋于平稳,(dP/dt)ex曲线的拐点为1400 g/m3。CaC2样品的平均粒径大小对Pex值影响小,对(dP/dt)ex值影响大。(2)研究了C2H2/CaC2粉尘多相介质在不同气体环境中的爆炸特性。当C2H2气体和空气的化学计量比φ=1.78时,C2H2-空气的爆炸最剧烈,爆炸风险性极高。相同条件下,C2H2-空气、C2H2/Ca(OH)2粉体和CaC2-干水粉体三组实验的Pex和(dP/dt)ex值对比后都有如下的大小顺序:CaC2-干水粉体Al(OH)3>SiO2。并简单分析了此三种粉体对C2H2气体爆炸的影响过程。图[44]表[8]参[112]