散装颗粒货物运输用防冻液技术条件

北京铁路局北京科学技术研究所、北京铁路局货运处。

胡艳霞、赵立仁等。

颗粒冲击需要4个条件：颗粒存在，大于允许流速，冲击角，可燃靶（参考文献 附录D，参考文献 第5.2.6条）。

颗粒冲击颗粒存在

由于管道系统中完全没有颗粒实际上是不可能的，而运行中系统本身自己也会产生颗粒，另外管道系统中的颗粒数量会随着系统的老化而增加。因此，一个管道系统必须设计成能容忍至少一些颗粒的存在（文献 第5.2.6.1）。

颗粒的燃烧风险随着它的燃烧热和动能的增加而加大。

颗粒冲击大于允许流速

每个管道系统都有设计最高允许流速，当实际运行流速大于最高允许流速时，这个高流速会增加流动氧气管道系统中夹带的颗粒动能，使得它们在撞击时有更高的着火风险。高流速的产生可能是由于系统阀门零部件的压力降低，或在系统启动瞬间，这些零部件包括压力调节阀、控制阀和限流孔板，根据不同的管道布置，一些部件产生的高流速，可在下游维持一定距离。系统启动或停车阶段产生的瞬间气体流速，一般会比稳态运行期间的流速高几个数量级（文献 第5.2.6.2）。

颗粒冲击冲击角度

如果颗粒运动与管道零部件有角度不平行，高速流体中夹带的颗粒必然撞击管道零部件表面或有撞击点，将其动能转化为热量并点燃。撞击点可以位于管道零部件内部（如截止阀内阀座），也可以位于高流速部件的下游（如位于阀门出口的弯头或三通）。一般来说，最严重的颗粒冲击角度是90度垂直表面（文献 第5.2.6.3）。

颗粒冲击可燃靶

可燃靶指对应于运行工况的可燃靶点（冲击点目标），如管道，阀门等。

一般来说，颗粒冲击的颗粒和目标（撞击点）材料应当在给定的环境中能够燃烧，产生点火和维持燃烧。 然而，颗粒冲击点火试验研究表明，一些易燃烧的金属管道，如铝合金，即使受到惰性粒子的撞击，也可能会着火；此外，普通的非金属颗粒已被证明是通过颗粒撞击金属的是无效的不会着火，而较软的非金属冲击点目标虽然更容易通过其他方式点火，但一般不太容易通过颗粒冲击直接点火，因为它们倾向于缓和减少撞击能量（文献 第5.2.6.4）。2100433B