实验七.水中爆炸冲击波压力测量

实验七. 水中爆炸冲击波压力测量

一实验名称：水中爆炸冲击波压力测量

二实验目的：练习并掌握用电测法测量水中爆炸冲击波压力。

三实验内容：用冲击大电流通过金属丝产生水中冲击波，用压力传感器检测压力信号，用数字示波器记录某位置的水中

冲击波压力历程。

四实验设备：冲击大电流装置、同步高压脉冲发生器、传感器及适配器、数字示波器

五实验原理

（一）水下爆炸物理过程炸药装药在水下爆炸时，瞬间变成高温高压的爆炸产物，压迫周围的水产生冲击波并迅速向周围传播。炸药放出的能量一部分随冲击波传出，称为冲击波能。剩下的能量留在爆炸产物中，称为气泡能。高压下的爆炸产物迅速向外膨胀形成气泡，气泡膨胀过程中反抗静水压而作功。当气泡膨胀到压力与静水压相等时，因为惯性的作用，膨胀并不停止而作过度膨胀，当膨胀到最大体积时，气泡内的压力降至静水压的1/5~1/10，此后由于外界压力的作用而使气泡收缩，同样因为惯性的原因，当压缩到压力等于静水压后仍继续收缩，直至最小体积时又开始膨胀，同时产生压力波，如此反覆膨胀收缩形成气泡脉动。

（二）对水下爆炸用测压传感器的要求

1，传感器应具有尽量高的频率响应，以便准确地捕捉到压力的迅速变化

一般谐振谐率应不小于250kHz。

2，传感器应有足够的强度和压力测量范围。

3，为了减小因测压传感器的放置而对压力流场产生严重的扰动和畸变，传

感器的体积应尽量小，外形应为流线性。

4，传感器的联接电缆在水中受到强度较大冲击波的作用，由于电缆内、外芯的摩擦将出现静电电荷（即所谓“电缆效应”）这种摩擦电荷是一个相当可观的虚假讯号，因此传感器应有减小电缆效应的有效措施。

5，传感器具有良好的防潮、密封和较好的防腐蚀能力，特别是当传感器的输出讯号是高输出阻抗的讯号。其绝缘电阻一般在1010~1012Ω，受潮后绝缘电阻降低将造成零点飘移。

（三） PCB W138A02型压电传感器性能特点

1，该传感器将一片作为敏感元件的电气石置于盛满硅油的塑胶管中，因而密封、防潮性能良好。同时该传感器是一种体积敏感型传感器，传感器没有方向性，任何方向传来的压力波作用在管壁上都可以被传感器的电气石晶体准确接受，而不需要象其他传感器那样将传感器正对爆心安装。

2，传感器的尾部有一微型化的集成电荷放大器将敏感元件产生的高阻讯号转变成低阻讯号。这种低阻电流讯号可以经电缆传输相当远（数百米）而不会有讯号衰减，因而抗干扰能力强，基本上消除了电缆效应造成的干扰，对电缆接头的防潮要求也降低了。

3，主要性能指标：

灵敏度 Mpa; 最大测量压力：345MPa；线性：≤2%；

谐振频率：≥1MHz；上升时间：≤μs；下限频率：

五实验步骤：

1 按照图示，连接爆炸丝至冲击大电流装置，电阻分压器、电流互感器和适配器至数字示波器，并设置电流信号触发。按估计压力（30atm）和传感器灵敏度设置压力通道灵敏度。

2 将爆炸丝放入水箱中部，水箱外壳接地。接地点在放电回路以外。

3 将PCB W138A02型压电传感器置于水箱中，测量敏感元件到爆心的距离。

4 所有人离开放电室，关好门。

5 操作冲击大电流装置。充电电压：8千伏。

6 同步脉冲发生器充电至万伏，触发。高压触发脉冲使冲击大电流装置的隔离间隙导通，产生冲击大电流使爆炸丝爆炸。

7 进入放电室，放电杆放电后，记录波形。计算压力峰值。

8 不改变敏感元件距爆心的距离，重复步骤1－7三次。

装置示意图

敏感元件到爆心距离R(mm)冲击波峰值压力

P(atm)

第一次测量

第二次测量

第三次测量

六思考题

1 三次测量的一致性如何影响压力测量的因素有哪些

2 要测量R-P曲线，应怎样做

3 该装置能测量气泡的脉动压力吗应怎样做

爆炸冲击波

19．3．3爆炸冲击波及其伤害、破坏作用 压力容器爆炸时，爆破能量在向外释放时以冲击波能量、碎片能量和容器残余变形能量3种形式表现出来。后二者所消耗的能量只占总爆破能量的3％～15％，也就是说大部分能量是产生空气冲击波。 1)爆炸冲击波 冲击波是由压缩波叠加形成的，是波阵面以突进形式在介质中传播的压缩波。容器破裂时，器内的高压气体大量冲出，使它周围的空气受到冲击波而发生扰动，使其状态(压力、密度、温度等)发生突跃变化，其传播速度大于扰动介质的声速，这种扰动在空气中的传播就成为冲击波。在离爆破中心一定距离的地方，空气压力会随时间发生迅速而悬殊的变化。开始时，压力突然升高，产生一个很大的正压力，接着又迅速衰减，在很短时间内正压降至负压。如此反复循环数次，压力渐次衰减下去。开始时产生的最大正压力即是冲击波波阵面上的超压△p。多数情况下，冲击波的伤害、破坏作用是由超压引起的。超压△p可以达到数个甚至数十个大气压。 冲击波伤害、破坏作用准则有：超压准则、冲量准则、超压一冲量准则等。为了便于操作，下面仅介绍超压准则。超压准则认为，只要冲击波超压达到一定值，便会对目标造成一定的伤害或破坏。超压波对人体的伤害和对建筑物的破坏作用见表28—9和表28一10。

2)冲击波的超压 冲击波波阵面上的超压与产生冲击波的能量有关，同时也与距离爆炸中心的远近有关。冲击波的超压与爆炸中心距离的关系为： 衰减系数在空气中随着超压的大小而变化，在爆炸中心附近为2．5～3；当超压在数个大气压以内时，n=2；小于1个大气压n=1．5。 实验数据表明，不同数量的同类炸药发生爆炸时，如果R与R0 比与q与q0之比的三次方根相等，则所产生的冲击波超压相同，用公式表示如下： 利用式(28—52)就可以根据某些已知药量的试验所测得的超压来确定任意药量爆炸时在各种相应距离下的超压。 表28一11是1000kgTNT炸药在空气中爆炸时所产生的冲击波超压。

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施通用范本

内部编号：AN-QP-HT268 版本/ 修改状态：01 / 00 The Production Process Includes Determining The Object Of The Problem And The Scope Of Influence, Analyzing The Problem, Proposing Solutions And Suggestions, Cost Planning And Feasibility Analysis, Implementation, Follow-Up And Interactive Correction, Summary, Etc. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 爆炸冲击波的破坏作用和防护措施通 用范本

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施通用 范本 使用指引：本解决方案文件可用于对工作想法的进一步提升，对工作的正常进行起指导性作用，产生流程包括确定问题对象和影响范围，分析问题提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，执行，后期跟进和交互修正，总结等。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 1）爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压力)、可达100 MPa，其峰值达到一定值时，对建(构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构成一定程度的破坏或损伤。 2）防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址应建立在远离城市的独立地带，禁止设立在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜区。厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油

浅谈干式变压器雷电冲击试验故障判断及要点 黄永昶

浅谈干式变压器雷电冲击试验故障判断及要点黄永昶 发表时间：2018-03-13T10:41:23.687Z 来源：《电力设备》2017年第30期作者：黄永昶 [导读] 摘要：本文中介绍的产品质量问题是在试验过程中发现的，由于表现出来的现象比较典型，因此总结出来供读者参考。 （顺特电气设备有限公司广东顺德 528300） 摘要：本文中介绍的产品质量问题是在试验过程中发现的，由于表现出来的现象比较典型，因此总结出来供读者参考。 关键词：干式变压器；雷电冲击；产品试验；故障分析 变压器是电力系统中重要的设备之一，它的质量直接关系到电力系统的安全和经济效益，也影响到厂矿企业的经济效益和居民生活，为此在变压器制造过程中一定要严把产品的质量关。本文用变压器线圈内的电压暂态振荡的原理分析了干式变压器雷电冲击试验中所出现的一些异常问题，指出了变压器线圈内的电压暂态振荡过程是危害变压器绝缘的重要因素。 1.基本情况 对SC—1000/10联接组别为DYNn的千式变压器进行了雷电冲击试验，推荐的试验接线图如图1所示。 在C端进波、A端接地的试验中，比较50%试验电压和100%试验电压的电流示份映形可看到，在10μs左右100%试验电压的电流示伤波形出现严重的尖峰振荡，电压波形也有微小变化，而且在试验过程中观察到B相线圈有火花出现。 为了进一步研究B相线圈的缺陷，拆除了A、B、C三相绕组之间的连接线，单独对B相线圈进行雷电全波试验。对B线圈头部进彼、B 线圈尾部接地和B线圈尾部进波、B线圈头部接地等接线方式进行了试验，电流示伤波形中没有出现异常情况。在进行B相线圈的雷电冲击试验中，B相线圈没有发现缺陷，而在进行C相线圈试验时，与A相线圈串联的B相线圈发现缺陷。 二、故障诊断分析 分析单独一个线圈进波和两个线圈串联进波的波过程。为了简化计算，不考虑变压器的损耗和线圈之间的互感，同时假定线圈的电感、纵向电容和对地电容都是均匀分布参数。 设L0、K0、C0分别表示线圈单位长度的电感、纵向电容和对地电容，L是线圈的长度，如图3： 如果简单地从电位梯度的角度考虑问题，从式(4)可知，随着 L的增大，首端的电位梯度是下降的，单个线圈首端的电位梯度高于或起码等于两个线圈串联起来的首端的电位梯度。所以，简单地从电位梯度的角度分析问题解析不了试验中所出现的现象。 上面所分析的起始电压分布，线圈首端的电位梯度虽高，但其作用时间短，一般不会危及线圈的绝缘。而随之而来的线圈内的波振荡过程，才是危及变压器绝缘的主要原因。为了分析线圈上的电压振荡，先求出电压沿线圈的稳态电压分布。电压沿线圈的稳态分布由线圈的电阻决定，它是一条斜直线，如图4中的曲线2所示。 从上面的分析可看出：两个线圈串联时，两个线圈连接点附近的起始电压分布和稳态电压分布的差值比单个线圈时起始电压分布和稳态电压分布的差值要大得多，由此引起振荡强烈得多。如果变压器的绝缘强度较弱，则首先在这里出现缺陷。这种分析得出的结论与试验中出现的现象是一致的。 三、结论 在变压器雷电冲击试验中，电压梯度的大小是影响变压器绝缘的一个因素。但危害变压器绝缘的主要因素，是由于变压器绕组的起蛤电压分布和稳态电压分布不一致而引起的电压振荡过程。在三角形连接绕组的变压器雷电冲击试验中，如果试验接线方式为只有一个非被试相端子接地，则两个线圈串联的电压振荡过程有可能比单个线圈的电压波振荡过程更为严重，对变压器的绝缘考核也更为严重。 参考文献： [1]不同接线方式下直流电缆雷电冲击试验研究[J].乐彦杰，宣耀伟，俞恩科，郑新龙，陈国东，沈耀军.高电压技术.2015(08) [2]传递函数在变压器雷电冲击试验中的应用[J].刘杰.变压器.2015(04) [3]变压器雷电冲击试验的调波理论与计算[J].蒋将，汪春祥，郑军，张迪，周海京.变压器.2015(06) [4]变压器雷电冲击试验空间磁场对智能组件影响的计算分析[J].赵军，陈维江，高飞，张建功.中国电机工程学报.2016(14)

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施(标准版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 爆炸冲击波的破坏作用和防护措 施(标准版)

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施(标准版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 1）爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压力)、可达100MPa，其峰值达到一定值时，对建(构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构成一定程度的破坏或损伤。 2）防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址应建立在远离城市的独立地带，禁止设立在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜区。厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离，必须符合国家有关安全规定。 (2)、生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时，应严格按照生产性质及功能划分各分区，并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。 3.工厂平面布置

(1)、主厂区内应根据工艺流程、安全距离和各小区的特点，在选定的区域范围内，充分利用有利、安全的自然地形加以区划。 (2)、总仓库区应远离工厂住宅区和城市等目标，有条件时最好布置在单独的山沟或其他有利地形处。 (3)、销毁厂应选择在有利的自然地形，如山沟、丘陵、河滩等地，在满足安全距离的条件下，确定销毁场地和有关建筑的位置。 4）安全距离 为保证爆炸事故发生后冲击波对建(构)、筑物等的破坏不超过预定的破坏等级，危险品生产区、总仓库区、销毁场等区域内的建筑物之间应留有足够的安全距离，称为内部安全距离。危险品生产区、总仓库区、销毁场等与该区域外的村庄、居民建筑、工厂住宅、城镇、运输线路、输电线路等必须保持足够的安全防护距离，称为外部安全距离。 安全距离的数值查阅有关设计安全规范就可找到。 5.工艺布置 (1)、在生产工艺方面应尽量采用新技术、机械化、自动化、连续化、遥控化、做到人机隔离、远距离操作。 (2)、在生产工艺流程中，需区分开危险生产工序与非危险生产工

给水管道压力实验方案说明

XXXX工程 球墨铸铁给水管道压力试验方案

目录 一、编制依据 (1) 二、工程概况 (1) 三、试验分段情况 (1) 四、管道试压准备情况 (2) 五、试压时的要求及安全措施 (7) 六、异常情况的排除 (8) 七、水压试验的要求和标准 (8) 八、试压报告 (8)

一、编制依据 1.设计文件及规范 《XX工程》施工图设计文件(第一册: 道路工程、第二册：给水排水工程)； 《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）。 2.施工现场实际情况： 1)水源分布 XX路西南侧现状给水管道部分管道接口有市政消防栓，可以作为试验水源，临近完成试压管道水也可以抽取利用。 2)施工现场的地质情况 XX路从XX小区门口桩号K0+120至K0+346南环路基本为砂质壤土，XX路西南侧世界城K0+800至K1+120为石方区。根据不同的土质情况，设置不同的后背。由于后背设置区域基本的原状土都为砂质土，需设置加强后背。 二、工程概况 XX路现状道路沿途已经铺设给水管道，共分成三段：第一段从XX路口至XX路路口，现状管线敷设在道路南侧；第二段从XX路路口至教堂附近，管线敷设在道路北侧；第三段从教堂至XX路段，管线敷设在道路西侧。原所敷设给水管道所设置的消火栓、横穿管不能满足规范要求。重新设计的新增给水管道，增加了部分横穿管，加密补充完善消火栓，与现状给水管道呈双侧布置，并随道路拓宽工程，废除部分给水管道。管道管径为DN500，工作压力0.6MPa，试验压力P+0.5=1.1MPa。 三、试验分段情况 分段的原则为①设计球墨铸铁给水管道分布地段；②打压段落内有排气阀门，或增设临时排气进水口；③能协调到水源；④两端有砼镇墩后靠。 设计给水管道，按桩号分段情况如下：

爆炸公式汇总

一、物理爆炸能量 1、压缩气体与水蒸气容器爆破能量 当压力容器中介质为压缩气体，即以气态形式存在而发生物理爆炸时，其释放的爆破能量为： 31 10]) 1013.0(1[1?--=-k k p k pV E 式中，E 为气体的爆破能量（kJ ）， 为容器内气体的绝对压力（MPa ），V 为容器的容积（m 3）， k 为气体的绝热指数，即气体的定压比热与定容比热之比。 常用气体的绝热指数 2、介质全部为液体时的爆破能量 当介质全部为液体时，鉴于通常用液体加压时所做的功，作为常温液体压力容器爆炸时释放的能量，爆破能量计算模型如下： 2 )1(2t l V p E β-= 式中，E l 为常温液体压力容器爆炸时释放的能量（kJ ），p 为液体的绝对压力（Pa ），V 为容器的体积（m 3），βt 为液体在压力p 和温度T 下的压缩系数（Pa －1）。 3、液化气体与高温饱和水的爆破能量 液化气体和高温饱和水一般在容器内以气液两态存在，当容器破裂发生爆炸时，除了气体的急剧膨胀做功外，还有过热液体激烈的蒸发过程。在大多数情况下，这类容器内的饱和液体占有容器介质重量的绝大部分，它的爆破能量比饱和气体大得多，一般计算时考虑气体膨胀做的功。过热状态下液体在容器破裂时释放出的爆破能量可按下式计算： W T S S H H E ])()[(12121---=

式中，E 为过热状态液体的爆破能量（kJ ），H 1为爆炸前饱和液体的焓（kJ/kg ），H 2为在大气压力下饱和液体的焓（kJ/kg ），S 1为爆炸前饱和液体的熵（kJ/(kg?℃)），S 2为在大气压力下饱和液体的熵（kJ/(kg?℃)），T 1为介质在大气压力下的沸点（℃），W 为饱和液体的质量（kg ）。 爆炸冲击波及其伤害、破坏模型 2.1、超压准则 超压准则认为：爆炸波是否对目标造成伤害由爆炸波超压唯一决定，只有当爆炸波超压大于或等于某一临界值时，才会对目标造成一定的伤害。否则，爆炸波不会对目标造成伤害。研究表明，超压准则并不是对任何情况都适用。相反，它有严格的适用范围，即爆炸波正相持续时间必须满足如下条件： ωT>40 式中：ω为目标响应角频率(1/s)，T 为爆炸波持续时间(s) 2.2、冲量准则 冲量准则认为，只有当作用于目标的爆炸波冲量达到某一临界值时，才会引起目标相应等级的伤害。由于该准则同时考虑了爆炸波超压、持续时间和波形，因此比超压准则更全面。 冲量准则的适用范围为： ωT ≤40 2.3、超压—冲量淮则（房屋破坏） ()()C i i p p cr s s cr s s =-??-?.. 式中Δps 和Δps.cr ：分别为爆炸波超压和砖木房屋破坏的临界超压(Pa)，is 和is.cr ：分别为爆炸波冲量和砖木房屋破坏的临界冲量(Pa·s)，C 为常数，与房屋破坏等级有关(Pa 2·s) 2.4、冲击波超压的计算 根据爆炸理论与试验，冲击波波阵面上的超压与产生冲击波的能量有关，同时也与距离爆炸中心的距离有关。冲击波的超压与爆炸中心距离的关系为： ??? ? ??=?R q f p 3 式中：ΔP 为冲击波波阵面上的超压，MPa ；R 为距爆炸中心的距离，m ；q 为爆

大管径管道水压压力试验

管道水压压力试验 1、应按设计文件要求，在管道安装完成、热处理和无损检测合格后，方能进行水压试验； 2、试压前，应由建设/监理单位、施工单位和有关部门对下列资料进行审查； （1）管道组成件、焊材的制造厂质量证明书； （2）管道组成件、焊材的校验性检查或实验记录； （3）SHA级管道弯管加工记录、管端的螺纹和密封加工记录； （4）管道系统隐蔽工程记录； （5）符合要求的单线图、PI＆D工艺流程图； （6）无损检测报告； （7）焊接接头热处理记录及硬度实验报告； （8）静电接地测试记录； （9）设计变更及材料代用文件。 试压现场管道实物联合检查确认下列条件： （1）管道系统全部按设计文件施工完毕； （2）管道安装位置正确，数量齐全，紧固程度、焊接质量合格； （3）焊接及热处理工作已全部完成； （4）焊缝及其他应检查的部位，不应隐蔽； （5）试压用的加固措施安全可靠。临时加盲板的位置正确，标志明显，记录完整；（6）合金管道的材质标记明显清楚； （7）试压用的仪表的量程、精度等级、检定其符合要求； （8）试压头的焊口是否按照要求进行检测，并合格后，进行压力试验，压力试验是否合格；（9）有经批准的试压方案，施工人员经过技术交底。 对试压前由于其它原因导致尾项遗留的要在检查中填写尾项记录，和相关人员确认签字，尾项消项后要经过确认。 3、管道试压前应由施工单位、监理单位、建设单位和生产部门联合检查确认现场试压条件； 4、水压试验要采用经过化验的水，确保水质符合规范要求； 5、试压时的液体温度，当设计文件未规定时，非合金钢和低合金钢的管道系统，液体温度不低于5℃；合金钢的管道系统液体温度不低于15℃，且高于相应金属材料的脆性转变温度；温度低时，要进行相应的保护工作。 6、管道试压完毕，应及时拆除临时盲板，核对检查记录，填写并完善管道试压记录。

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施正式样本

文件编号：TP-AR-L3213 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 爆炸冲击波的破坏作用 和防护措施正式样本

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施 正式样本 使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 1）爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压 力)、可达100 MPa，其峰值达到一定值时，对建 (构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构成一定程度 的破坏或损伤。 2）防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址 应建立在远离城市的独立地带，禁止设立在城市市区 和其他居民聚集的地方及风景名胜区。厂库建筑与周 围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线

路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离，必须符合国家有关安全规定。 (2)、生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时，应严格按照生产性质及功能划分各分区，并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。 3.工厂平面布置 (1)、主厂区内应根据工艺流程、安全距离和各小区的特点，在选定的区域范围内，充分利用有利、安全的自然地形加以区划。 (2)、总仓库区应远离工厂住宅区和城市等目标，有条件时最好布置在单独的山沟或其他有利地形处。 (3)、销毁厂应选择在有利的自然地形，如山沟、丘陵、河滩等地，在满足安全距离的条件下，确定销毁场地和有关建筑的位置。

管道的水击分析与计算

学生姓名：某某 专 业：过程装备与控制工程 班 级：过控0704 指导教师：某某 2010年10月10日 管道的水击分析与计算

目录 摘要 (3) 关键词 (3) Ⅰ水击的产生 (3) Ⅱ水击保护方法 (3) 一.增强保护 (3) 二.超前保护 (3) 三.泄放保护 (3) Ⅲ管道的水击分析 (4) 一.水击对输油管道造成的主要危害 (4) 二.管道分析的目的 (4) 三.管道分析所需要的基本数 (4) 四.管道分析取得的成 (4) Ⅳ水击控制及保护设施 (5) 一.泄压阀 (5) 二.调节阀 (6) Ⅴ水击计算 (7) 一.水击波的压力增加 (7) 二.水击波的传输速度和水击压强 (7) Ⅵ防止水击的措施 (9) 一.增加防止水击设备 (9) 二.建立安全操作体系 (10) Ⅶ结语 (10) 参考文献 (11)

管道的水击分析与计算 摘要：输油管道的密闭流程使管道全线成为一个水力系统，管道沿线的某一点流动参数变化会在管内产生瞬变压力脉动。该压力脉动从扰动点沿管道上下游传播，引起管道的瞬变流动进而引起的压力波动称为水击。它引起管内压强上升，轻则噪音与振动，重则超过管内原有正常压强的几十倍甚至上百倍，以致超过了管壁材料的允许应力，造成管道和管件的变形甚至破裂。因此，了解水击现象的发生、发展过程和计算，对削弱水击所产生的危害是十分必要的。现代大型计算机的广泛应用，对输油管道的水击分析利用专门编制的程序进行，使得在防护方面取得了理想的经济和社会效益。 关键词：水击；水击防护；瞬变流动；防护系统；水击计算 Ⅰ水击的产生 管道中液体的运动状态突然改变的情况下发生（如阀门的突然关闭或突然开启，水泵的突然启动或停止，水轮机或液压油缸突然变化负载等）。由于流速突然发生迅速变化，结果由于流体惯性，必然引起管内压强的剧烈波动，即压强的突然上升与突然下降，并在整个管长范围内传播。压强突变使管壁产生振动，并伴有似锤之声，故将这种现象称为管内水击现象。 现代输油管道的密闭输油流程使管道全线成为一个水力系统，管道沿线某一点的流动参数变化会在管内产生瞬变压力脉动。该压力脉动从扰动点沿管道上下游传播，即引起管道的瞬变流动，管道瞬变流动引起压力波。管道产生瞬变流动，流量变化量越大，变化时间越短，产生的瞬变压力波动越剧烈。管道产生水击主要是由于管道系统事故引起的流量变化造成的。引起管道流量突然变化的因素很多，基本上可分为两类：一类是有计划的调整输量或切换流程；另一类是事故引起的流量变化，如泵站突然停泵、机泵故障停泵、进出站阀门或干线截断阀门故障关闭、调节阀动作失灵误关闭等原因。另外，对于顺序输送的管道，两种油品的交替过程，也会在管内产生瞬变流动。 对于有计划调整流量或改变输送流程，可以人为地采取措施，防止或减小压力的波动，使产生的压力波动处于允许的范围之内。 对于事故引起的流量变化，产生的瞬变流动剧烈程度，取决于事故本身的性质。如果压力变化引起的瞬变压力超过管道允许的工作条件，就需要对管道系统采取相应的调节与保护措施。 Ⅱ水击保护方法 水击保护的目的是由事先的预防措施使水击的压力波动不超过管道与设备的设计强度，不发生管道内出现负压与液体断流情况。保护方法按照管道的条件选择，采用的设施根据水

蒸气云爆炸冲击波uvce

L P G罐区定量模拟评价 模拟事故及条件 液化石油气（LPG）一旦大量泄漏，极易与周围空气混合形成爆炸性混合物，如遇到明火引起火灾爆炸，其产生的爆炸冲击波及爆炸热火球热辐射破坏、伤害作用极大。LPG 罐区发生过的事故类型主要有蒸气云爆炸（UVCE）和沸腾液体扩展蒸气云爆炸（BLEVE）。蒸气云爆炸（UVCE）是指可燃气体或蒸气与空气的云状混合物在开阔地上空遇到点火源引发的爆炸。UVCE发生后的危害主要是爆炸冲击波对周围人员、建筑物、储罐等设备的伤害、破坏。沸腾液体扩展蒸气云爆炸（BLEVE）是指液化气体储罐在外部火焰的烘烤下突然破裂，压力平衡破坏，液化石油气（LPG）急剧气化，并随即被火焰点燃而产生的爆炸。BLEVE 发生后的危害主要是火球热辐射危害，同时爆炸产生的碎片和冲击波也有一定的危害。 恒源石化炼油厂液化气储罐区共有液化气储罐9台，总储量3000 m3，最大储罐1000m3。 蒸气云爆炸（UVCE）定量模拟评价 TNT当量法是一种对UVCE定量评价的主要方法，首先按超压-冲量准则确定人员伤亡区域及财产损失区域。冲击波超压破坏准则见表1： 表1冲击波超压破坏、伤害准则 1发生蒸气云爆炸（UVCE）的LPG的TNT当量W TNT 及爆炸总能量E： LPG的TNT当量：W TNT =αW LPG Q/Q TNT （1） α为LPG蒸气云当量系数（统计平均值为0.04）； W LPG 为蒸气云中LPG质量（在此模拟400 m3储罐，折合约240t）；Q为LPG燃烧热，46.5MJ/kg；

Q TNT 为TNT爆炸热5.066MJ/kg； 由式（1）可求得LPG的TNT当量：W TNT =88.1t； 2爆炸冲击波正相最大超压ΔP： LPG的爆炸冲击波正相最大超压： （1） 式中，—对比距离。 △P—为冲击波的正相最大超压（kPa）; R—为距UVCE中心距离（m）； W—为TNT质量或TNT当量（kg）。 图1冲击波的正相最大超压-距UVCE中心距离对数曲线由表1和图1可得出以下结果（表2）： 表2冲击波超压破坏、伤害距离 超压/kPa 距UVCE中 心距离m 建筑物破坏程 度 超压/kPa 距UVCE中 心距离m 人伤害程度 5.88-9.81 797-491 受压面玻璃大部分 破碎 20-30 261-201 轻微伤害 20.7-27.6 263-216 油储罐破裂30-50 201-154 中等损伤68.65-98.07 132-114 砖墙倒塌50-100 154-113 严重损伤196.1-294.2 88-77 大型钢架结构破坏>100 <113 大部分死亡 沸腾液体扩展蒸气云爆炸（BLEVE）定量模拟评价 BLEVE是在LPG储罐暴露于火源时发生的，是由储罐区发生的小型火灾引发的。BLEVE 的基本特点：容器损坏；超热液体的蒸气突然燃烧；蒸气燃烧并形成火球。 BLEVE发生后的最主要危害是产生火球强热辐射，火球当量半径R可由下式计算：R=2.9W1/3（） 火球持续时间t可由下式计算： t=0.45W1/3（） W：发生BLEVE的LPG质量，单位kg 模拟1000 m3储罐发生BLEVE，其火球当量半径R=244m，持续时间t=38s。 定量模拟评价总结

爆炸极限的计算方法

爆炸极限的计算方法 1 根据化学理论体积分数近似计算 爆炸气体完全燃烧时，其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限，公式如下： L下≈0.55c0 式中 0.55——常数； c0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。若空气中氧体积分数按20.9%计，c0可用下式确定 c0=20.9/（0.209+n0） 式中 n0——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。 如甲烷燃烧时，其反应式为 CH4+2O2→CO2+2H2O 此时n0=2 则L下=0.55×20.9/（0.209+2）=5.2由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值5%相差不超过10%。 2 对于两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算 目前，比较认可的计算方法有两种： 2.1 莱?夏特尔定律 对于两种或多种可燃蒸气混合物，如果已知每种可燃气的爆炸极限，那么根据莱?夏特尔定律，可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数，则： LEL=（P1+P2+P3）/（P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3）（V%） 混合可燃气爆炸上限： UEL=（P1+P2+P3）/（P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3）（V%） 此定律一直被证明是有效的。 2.2 理?查特里公式 理?查特里认为，复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限，可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。 Lm=100/（V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln） 式中Lm——混合气体爆炸极限，%； L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限，%； V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数，%。 例如：一天然气组成如下：甲烷80%（L下=5.0%）、乙烷15%（L下=3.22%）、丙烷4%（L下=2.37%）、丁烷1%（L下=1.86%）求爆炸下限。 Lm=100/（80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86）=4.369 3 可燃粉尘 许多工业可燃粉尘的爆炸下限在20-60g/m3之间，爆炸上限在2-6kg/m3之间。 碳氢化合物一类粉尘如能完全气化燃尽，则爆炸下限可由布尔格斯-维勒关系式计算： c×Q=k

蒸气云爆炸冲击波uvce

LPG罐区定量模拟评价 模拟事故及条件 液化石油气（LPG）一旦大量泄漏，极易与周围空气混合形成爆炸性混合物，如遇到明火引起火灾爆炸，其产生的爆炸冲击波及爆炸热火球热辐射破坏、伤害作用极大。LPG 罐区发生过的事故类型主要有蒸气云爆炸（UVCE）和沸腾液体扩展蒸气云爆炸（BLEVE）。蒸气云爆炸（UVCE）是指可燃气体或蒸气与空气的云状混合物在开阔地上空遇到点火源引发的爆炸。UVCE发生后的危害主要是爆炸冲击波对周围人员、建筑物、储罐等设备的伤害、破坏。沸腾液体扩展蒸气云爆炸（BLEVE）是指液化气体储罐在外部火焰的烘烤下突然破裂，压力平衡破坏，液化石油气（LPG）急剧气化，并随即被火焰点燃而产生的爆炸。BLEVE发生后的危害主要是火球热辐射危害，同时爆炸产生的碎片和冲击波也有一定的危害。 恒源石化炼油厂液化气储罐区共有液化气储罐9台，总储量3000 m3，最大储罐1000m3。 蒸气云爆炸（UVCE）定量模拟评价 TNT当量法是一种对UVCE定量评价的主要方法，首先按超压-冲量准则确定人员伤亡区域及财产损失区域。冲击波超压破坏准则见表1： 表1 冲击波超压破坏、伤害准则 1 发生蒸气云爆炸（UVCE）的LPG的TNT当量W TNT及爆炸总能量E：

LPG的TNT当量：W TNT=αW LPG Q/Q TNT （1） α为LPG蒸气云当量系数（统计平均值为0.04）； W LPG为蒸气云中LPG质量（在此模拟400 m3储罐，折合约240t）；Q为LPG燃烧热，46.5MJ/kg； Q TNT为TNT爆炸热5.066 MJ/kg； 由式（1）可求得LPG的TNT当量：W TNT=88.1t； 2爆炸冲击波正相最大超压ΔP： LPG的爆炸冲击波正相最大超压： （1） 式中，—对比距离。 △P—为冲击波的正相最大超压（kPa）; R—为距UVCE中心距离（m）； W—为TNT质量或TNT当量（kg）。

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施

编号：SM-ZD-12847 爆炸冲击波的破坏作用和 防护措施 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 1）爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压力)、可达100 MPa，其峰值达到一定值时，对建(构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构成一定程度的破坏或损伤。 2）防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址应建立在远离城市的独立地带，禁止设立在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜区。厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离，必须符合国家有关安全规定。 (2)、生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时，应严格按照生产性质及功能划分各分区，并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。 3.工厂平面布置

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施实用版

YF-ED-J9489 可按资料类型定义编号 爆炸冲击波的破坏作用和防护措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日

爆炸冲击波的破坏作用和防护措 施实用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 1）爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面 压力)、可达100 MPa，其峰值达到一定值时， 对建(构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构 成一定程度的破坏或损伤。 2）防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的 厂址应建立在远离城市的独立地带，禁止设立 在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜 区。厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、

桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离，必须符合国家有关安全规定。 (2)、生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时，应严格按照生产性质及功能划分各分区，并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。 3.工厂平面布置 (1)、主厂区内应根据工艺流程、安全距离和各小区的特点，在选定的区域范围内，充分利用有利、安全的自然地形加以区划。 (2)、总仓库区应远离工厂住宅区和城市等目标，有条件时最好布置在单独的山沟或其他有利地形处。 (3)、销毁厂应选择在有利的自然地形，如

爆炸冲击波

爆炸冲击波 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

19．3．3爆炸冲击波及其伤害、破坏作用 压力容器爆炸时，爆破能量在向外释放时以冲击波能量、碎片能量和容器残余变形能量3种形式表现出来。后二者所消耗的能量只占总爆破能量的3％～15％，也就是说大部分能量是产生空气冲击波。 1)爆炸冲击波 冲击波是由压缩波叠加形成的，是波阵面以突进形式在介质中传播的压缩波。容器破裂时，器内的高压气体大量冲出，使它周围的空气受到冲击波而发生扰动，使其状态(压力、密度、温度等)发生突跃变化，其传播速度大于扰动介质的声速，这种扰动在空气中的传播就成为冲击波。在离爆破中心一定距离的地方，空气压力会随时间发生迅速而悬殊的变化。开始时，压力突然升高，产生一个很大的正压力，接着又迅速衰减，在很短时间内正压降至负压。如此反复循环数次，压力渐次衰减下去。开始时产生的最大正压力即是冲击波波阵面上的超压△p。多数情况下，冲击波的伤害、破坏作用是由超压引起的。超压△p可以达到数个甚至数十个大气压。 冲击波伤害、破坏作用准则有：超压准则、冲量准则、超压一冲量准则等。为了便于操作，下面仅介绍超压准则。超压准则认为，只要冲击波超压达到一定值，便会对目标造成一定的伤害或破坏。超压波对人体的伤害和对建筑物的破坏作用见表28—9和表28一10。 2)冲击波的超压

冲击波波阵面上的超压与产生冲击波的能量有关，同时也与距离爆炸中心的远近有关。冲击波的超压与爆炸中心距离的关系为： 衰减系数在空气中随着超压的大小而变化，在爆炸中心附近为2．5～3；当超压在数个大气压以内时，n=2；小于1个大气压n=1．5。 比与q 实验数据表明，不同数量的同类炸药发生爆炸时，如果R与R 与q 之比的三次方根相等，则所产生的冲击波超压相同，用公式表示如 下： 利用式(28—52)就可以根据某些已知药量的试验所测得的超压来确定任意药量爆炸时在各种相应距离下的超压。 表28一11是1000kgTNT炸药在空气中爆炸时所产生的冲击波超压。 综上所述，计算压力容器爆破时对目标的伤害、破坏作用，可按下列程序进行。 (1)首先根据容器内所装介质的特性，分别选用式(28—43)至式(28—49)计算出其爆破能量E。 (2)将爆破能量q换算成TNT当量q 。因为1kgTNT爆炸所放出的爆 T N T 破能量为4230～4836kJ／kg，一般取平均爆破能量为4500kJ／kg，故其关系为： (3)按式(28—51)求出爆炸的模拟比a，即：

实验之管道内压力流量的测量

实验二 管道内压力流速测量 小组成员：刘敏（1008180122）卢艺杰（1008180123）陶阳（1008180132） 一、实验目的 1熟悉热线风速仪的使用方法 2了解压差传感器的使用 二、实验原理 1热线风速仪的测速原理 热线风速仪是利用通电的热线探头在流场中会产生热量损失来进行测量的。如果流过热线的电流为I ，热线电阻为R ，则热线产生的热量是 R I Q 2 1 =。 当热线探头置于流场中时，流体对热线有冷却作用。忽略热线的导热损失和辐射损失，可以认为热线是在强迫对流换热状态工作的，根据牛顿公式，热线散失的热量为 )(t 2 t Q f W F -=α 式中 α——热线的对流换热系数 F ——热线的换热表面积 t w ——热线温度 t f ——流体温度 在热平衡条件下，有 Q Q 2 1 =，因此可写出热线的能量守恒方程： )(2 t t I f W F -=α R 是热线温度的函数，对一定的热线探头和流体条件，α主要与流体的运动速度有关，在一定t f 一定的条件下，流体的速度只是电流和热线温度的函数，即()t w I f , v =，只要固定 I, t w 其中一个固定，都可以获得流速v 与另一参数的单值函数关系。因此有恒温式和恒流式 ()1.恒流式，亦称定电流法，即加热金属丝的电流保持不变，气体带走一部分热量后金属丝 的温度就降低，流速愈大温度降低得就愈多；温度变化时，热线电阻改变，两端电压变化，因而测得金属丝的温度则可得知流速的大小。 .()2恒温式，亦称定电阻法（即定温度法），改变加热的电流使气体带走的热量得以补充，而使金属丝的温度保持不变（也称金属丝的电阻值不变）如保持150℃，；这时流速愈大则所需加热的电流也愈大，根据所需施加的电流（加热电流值）则可得知流速的大小。 本实验采用恒流式

爆炸极限计算

爆炸极限计算 爆炸反应当量浓度、爆炸下限和上限、多种可燃气体混合物的爆炸极限计算方法如下： (1)爆炸反应当量浓度。爆炸性混合物中的可燃物质和助燃物质的浓度比例，在恰好能发生完全的化合反应时，则爆炸所析出的热量最多，所产生的压力也最大。实际的反应当量浓度稍高于计算的反应当量浓度，这是因为爆炸性混合物通常含有杂质。 可燃气体或蒸气分子式一般用C αHβOγ表示，设燃烧1mol气体所必需的氧摩尔数为n，则燃烧反应式可写成： C αHβOγ+nO2→生成气体 按照标准空气中氧气浓度为20．9％，则可燃气体在空气中的化学当量浓度X(％)，可用下式表示： 可燃气体在氧气中的化学当量浓度为Xo(％)，可用下式表示： 也可根据完全燃烧所需的氧原子数2n的数值，从表1中直接查出可燃气体或蒸气在 空气(或氧气)中的化学当量浓度。其中。 可燃气体（蒸气）在空气中和氧气中的化学当量浓度

(2)爆炸下限和爆炸上限。各种可燃气体和燃性液体蒸气的爆炸极限，可用专门仪器测定出来，或用经验公式估算。爆炸极限的估算值与实验值一般有些出入，其原因是在计算式中只考虑到混合物的组成，而无法考虑其他一系列因素的影响，但仍不失去参考价值。 1)根据完全燃烧反应所需的氧原子数估算有机物的爆炸下限和上限，其经验公式如下。 爆炸下限公式： (体积) 爆炸上限公式： (体积) 式中 L ——可燃性混合物爆炸下限； 下 L ——可燃性混合物爆炸上限； 上 n——1mol可燃气体完全燃烧所需的氧原子数。 某些有机物爆炸上限和下限估算值与实验值比较如表2： 表2 石蜡烃的化学计量浓度及其爆炸极限计算值与实验值的比较

雷电冲击试验报告

绝缘液体雷电冲击击穿电压测定 一、试验目的 电力系统中的高压电气设备除承受长期工作电压（交流或直流）作用外，还受到大气感应造成的过电压的作用,为保证绝缘液体的绝缘质量，需对绝缘液体进行雷电冲击电压试验。变压器由多种材料组合而成，结构形状也极为复杂。绝缘结构任一局部范围内的破坏都会使整个设备丧失绝缘性能。因此，一般只能用可以耐受多高的试验电压（单位为KV）来表示设备的整体绝缘能力。绝缘耐压试验电压可表明设备耐受的电压水平，但并不等同于该设备所实际具有的绝缘强度。 二、试验原理 雷电击中架空线路导线或户外变电站将产生雷电过电压，其波形变化范围很大，人工模拟这种暂态电压，以研究和考验绝缘液体的绝缘强度。 三、试验仪器 试验容器欧姆表测微计或螺旋计或厚度规金相显微镜脉冲发生器电阻分压器峰值电压表 四、试验步骤 1.试验容器的准备：试验容器是一个带有垂直间隙的容器，其内可容纳液体的 体积约为300mL，限定只有两极和支撑的部分可以是金属材料，容器所用的绝缘材料必须具有高介电强度、在80o C下具有良好的热稳定性、能与被测绝缘液体相容，并耐溶剂、耐常用于被测液体的清洁剂；试验容器应易拆卸易清洗彻底，其尺寸应保证闪络电压至少为250kV。 2.试验容器的清洗：试验容器的所有零件包括球电极和唱针都应用试剂级的庚 烷脱脂，用洗涤剂洗涤，用热自来水彻底冲洗，然后用蒸馏水冲洗，用无油脱水的压缩空气干燥各零件。

3.液体取样：用待测液体彻底地清洗试样容器和电极，并慢慢地将试样注入试 验容器，切勿产生气泡，在试验前让液体静置至少5min。试验时试样的温度应与实验室温度相同，通常在15o C到30o C之间。 4.电极间隙的调整：轻轻使两电极接触，用欧姆表检测是否接触良好。然后用 一个测微计或螺旋计或厚度规使其中一个电极移开达期望的间隙值，其允许偏差为±0.1mm。 5.脉冲电压的校准：用一个精确标定的电阻分压器和一个峰值电压表，根据 GB/T 311.6-2005用球隙法校正测量系统，脉冲电压的峰值电压测量误差应已知且不超过3%。 6.试验过程： 6.1逐级试验：先使用15mm间隙，50kV其实电压和步进10kV升压1来 进行试验，每个电压等级下要加一个脉冲，在相邻两脉冲之间时间间 隔只是1min，直至击穿。按照所确定的起始电压、电压步进值和电 极间隙重复试验直至获得被试液体的五个击穿值2，取其平均值作为 被试液体的雷电脉冲击穿电压。 值及参数画出判定图，按照6.1的结论选择 6.2 连续试验：根据相应的P 一个脉冲电压峰值U 3并设定脉冲发生器，准备试验，施加第一个脉冲 到电极上，如果没有击穿，则在另一个脉冲前等待一分钟，然后继续加 脉冲直至发生击穿，在判定图上对脉冲和相应的击穿描点；重复试验， 至能进行判定为止4，当超85次脉冲数后还不能裁定时，则应在更低 水平上重复试验。 五、试验数据及处理