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粉尘爆炸检测

日期: 2019-02-18
浏览次数: 16

  成都维诺斯科技有限公司是专业提供橡塑、食品、化妆品、消毒剂、纺织品、建材、有害物质检测、失效分析、成分分析、企业标准编写等专业技术服务。


  一、 什么是粉尘爆炸

  粉尘:在自重作用下能沉降下来,但又可在空气中悬浮一定时间的固体微粒。

  粉尘爆炸:悬浮于空气中的可燃粉尘触及明火或电火花等火源时发生的爆炸现象。


  二、 粉尘爆炸的严重危害

  可燃性粉尘存在于很多行业和领域,煤矿、冶金、生产制造业,如纺织、木材加工、矿山开采、粮食加工、食品生产、高分子塑料工业、合成染料和涂料、新型洗涤剂、漂白粉、农药和药品制造等粉尘危害都比较严重。

  粉尘爆炸常常在不经意间由于一些潜在的因素引发。二次爆炸的特性使得粉尘爆炸往往会产生持久的破坏,并且后一次爆炸会比前一次爆炸更加猛烈,一般工业现场还有可能有其它的爆炸源,这也有可能被粉尘爆炸所激发。粉尘爆炸还具有高压持续时间长的特点,这就大大增加了它的破坏力,尤其是在很长的管道中,极易引起多次连环爆炸,并且爆炸压力无法释放,形成压力积聚,最终爆炸可以延伸至整个管道。
另外,粉尘爆炸会产生一些有毒物质。燃烧的不充分导致了一氧化碳的产生,爆炸物自身粉尘也会产生有毒物质,这对生产现场的工作人员的伤害有时候却是致命的。

  上图是2008年,美国一家糖厂,因为工厂内漂浮大量糖粉和淀粉,发生爆炸,14人死亡,36人严重烧伤。


粉尘爆炸检测


  可见,粉尘爆炸,离我们其实并不远,因为各种粉尘就在我们身边,在合适的条件下,如果我们意识不到,或意识不足,随时都可能发生危险。


  三、 粉尘爆炸发生的条件

  a、粉尘本身具有可燃性,可燃粉尘(Combustible dust)是指在一定条件下与气态氧化剂(主要是空气)发生剧烈氧化反应的粉尘;

  b、在有限空间内,粉尘悬浮在空气中达到爆炸浓度(爆炸的最低浓度叫做爆炸下限,最高浓度叫做爆炸上限。由于粉尘的爆炸上限值过大,在多数场合下都达不到,故较少使用);

  c、足够引起粉尘爆炸的起始能量,该能量可以表现为火焰、电火花等多种形式。


  四、 粉尘爆炸的特点

  a、粉尘爆炸最大的特点在于能够产生二次或者多次连环爆炸。发生粉尘爆炸时,最初的冲击波将沉积粉尘再次扬起,短时间内爆炸中心区会形成负压,周围的新鲜空气便由外向内填补进来,形成粉尘云(Dust cloud),并被其后的火焰引燃而发生二次爆炸;

  b、粉尘爆炸压力上升较缓慢,较高压力持续时间长,释放的能量大,破坏力强;

  c、释放有毒气体,一种是一氧化碳;另一种是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性气体;

  d、相比于气体爆炸,粉尘爆炸的最小点火能量较大,为气体的100倍左右。


  五、重要的粉尘爆炸参数


参数典型单位参数描述参数的应用


P max


MPa


bar

粉尘云最大爆炸压力(Maximum explosion pressure),系指在某一爆炸容器下测试所得的最大爆炸压力(20L球使用普遍)





泄爆、通风、抑爆、隔离、部分惰化


align='center'>(dP/dt)max


MPa/s


bar/s

粉尘云最大爆炸压力上升速率(Maximum rate of explosion pressure rise),系指在某一爆炸容器下测试所得的最大压力上升速率


KSt


MPa·m/s

bar·m/s

align='center'>爆炸指数(Explosion index),最大压力上升速率和容器体积归一化处理后的结果

      

MEC

LEL


g/m3

粉尘云最小爆炸浓度(Minimum Explosion Concentration),也称:爆炸下限(LEL, Lower Explosion Limit)

粉尘浓度控制

MIE

mJ

粉尘云最小点火能量(Minimum Ignition Energy)

消除点火源

MIT


粉尘云最低着火温度(Minimum Ignition Temperature of dust cloud)

工业过程及表面温度的控制

       

LIT


粉尘层最低着火温度(Minimum Ignition Temperature of dust layer)

工业过程及表面温度的控制

LOC体积百分比粉尘云极限氧浓度(Limiting Oxygen Concentration),粉尘云发生火焰传播所需的最低氧浓度

惰化处理


  六、 测试项目一般流程

  1.粉尘爆炸一般先判定粉尘是否具备爆炸性,即进行可爆性筛选。

  2.如为爆炸性粉尘,一般测试如下项目:

(1)粉尘云最小点火能(带电感/无电感,一般默认为带电感测试,该项目考察粉尘对点燃能量的敏感性)

(2)粉尘层/粉尘云最低着火温度(控制表面温度对粉尘爆炸的作用)

(3)粉尘爆炸下限浓度(控制空气中粉尘浓度)

(4)氧极限浓度(惰化)

(5)爆炸压力和爆炸指数(粉尘爆炸的危害程度,进行防爆和泄爆设施的布置)


  其他说明

  粉尘爆炸测试所得参数并不是某一物质的固有属性,而应该属于过程风险分析的一种。对于同一物质,以上参数不是固定的,它与粉尘的粒度、水分含量、粉末形态、点火源性质都有密切关系。一般来说粉尘粒度越细,其比表面积越大,危险程度越高,干燥的粉尘危险性也较高,因此在使用上述粉尘危险性特征参数时应了解粉末的粒度及水分含量。


  To企业 :

  正如上所述,粉尘爆炸测试所得参数并不是某一物质的固有属性,而应该属于过程风险分析的一种。以一木屑生产厂家为例,在生产过程涉及的木屑可能大部分都是比较粗糙的粉末,但不可排除会有细小的粉末累积,如果厂家只拿粗糙的粉末进行测试,并不妥当。因为,细粉末的危险性较大,也较容易分散,如果以粗糙粉末的测试结果进行防护,就人为的降低了防护等级,起不到真正的防护作用。如此,进行粉尘爆炸参数的测试项目时,委托方可以咨询检测机构的意见,但更重要的是,将这些意见和生产实际结合起来,选择合适的样品的进行测试,以真正达到防护的目的。 


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