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铅酸蓄电池充电场所氢气产生及分布规律研究
| 论文题名： | 铅酸蓄电池充电场所氢气产生及分布规律研究 |
| 关键词： | 充电站;铅酸蓄电池;氢气;爆炸极限;分布规律 |
| 摘要： | 非高危行业高危区域安全问题的研究对于全面提升我国的安全生产水平具有重要意义，然而现有的研究多数集中在传统高危行业。本课题主要研究非高危行业的蓄电池充电场所内氢气的产生及其分布规律。 借助氢气浓度测量仪对叉车蓄电池充电场所进行检测的结果表明，蓄电池在整个充电周期内均产生氢气。阀控式密封铅酸蓄电池特有的内部氧循环反应机理使得其产生氢气量远小于叉车使用的富液式铅酸蓄电池。基于马斯定律、勒夏特列定理和对不同容量的蓄电池现场实验的结果分析得出，不同容量的蓄电池在充电进行到80％时产生的氢气量最大。对不同容量的蓄电池进行完全充电实验，并通过理论计算得出1Ah的电量完全用来电解水能够产生体积为0.418L的氢气。通过现场实验并计算得出容量为100Ah的蓄电池，在单个充电周期内损失约4mL水，并生成约5L的氢气。对现有三种形式的蓄电池充电场所进行实验研究的结果表明，采用无动力风机排风的封闭式充电厂房内氢气浓度最高，且一度达到10000ppm，有机械排风设施的封闭式充电厂房氢气的浓度最大值为1039ppm，开放式无机械排风设施的充电厂房氢气的浓度最大值为362ppm。假设一个充电周期产生的氢气，全部均匀分布在厂房的项部，给出了该氢气层厚度的计算公式，该氢气层内氢气的浓度能够达到爆炸下限。搞清了三种不同形式的蓄电池充电场所内氢气浓度在高度方向上的分布规律。封闭式蓄电池充电间应视为甲类易燃易爆场所，必须满足甲类防爆技术要求。有效排风是防止其爆炸的主要技术手段之一。在保证厂房通风条件下，在厂房局部区域设置的开放式蓄电池充电场所可视为非防爆场所。 |
| 作者： | 张辉 |
| 专业： | 安全科学与工程 |
| 导师： | 许开立 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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