粉尘爆炸多在伴有铝粉、锌粉、铝材加工研磨粉、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等产生的生产加工场所。
粉尘爆炸的产生条件
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;
在有限空间内,粉尘悬浮在空气中达到爆炸浓度(爆炸的低浓度叫做爆炸下限,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);
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。
增加一个新的设备或生产线
生产线上新增加的工具如机床也构成潜在危害。当将设备连接到现有的除尘系统时,随着我们延长管道系统,系统容量设计往往被忽视。这种疏忽可能会导致严重的问题。
首先,重要的是,增加一个新的捕集进口将减少整个管道系统的空气流量,从而减少过滤能力。压力损失会影响系统收集效率,事先明显清洁的工作站将逐渐被高度可燃金属颗粒薄膜覆盖。
此外,风管内的空气速度降低将使得向除尘器输送颗粒物质变得更加困难,并随着管道表面积聚沉积物。发生火灾或爆炸只是时间问题。
我们如何大限度地降低风险并符合国家法规?
如前文所述,金属部件加工产生的微小颗粒物排放造成严重的火灾危险,可能导致爆燃。不同的机构在处理高度爆炸性金属粉末时提供了类似的建议,并且出于安全原因,建议使用湿式除尘器,而不是使用布袋除尘器或滤筒除尘器的经典方法。
在情况下,干式系统可用于过滤易燃金属粉尘,只要它们安装在离厂房至少15米的外部位置,并配有必要的防爆(通风、抑制、隔离)。
选择合适的除尘器不是考虑的因素。适用法规建议湿式除尘器符合以下标准:
1、如果湿式除尘系统出现故障,联锁设备必须关闭。
2、暴露表面上的金属微粒积累不得超过3毫米。你知道吗:当超过微粒小爆炸浓度(MEC)时,可能会发生爆炸。对于大多数金属尘埃,MEC介于30g/m3和190g/m3之间。
3、网络管道必须始终保持4500英尺/分钟(22.86米/秒)的小管道速度。你知道吗:管道速度低于4500英尺/分钟,粉尘可能沿管道表面积聚。另一方面,高于推荐水平的风管速度会消耗维持过高流速所需的能量,导管壁的颗粒侵蚀风险会增加。
4、尽可能靠近产尘点和湿式除尘器,以减少管道长度。
5、粉尘水平积聚不得超过除尘器箱体容积的5%。
6、如果湿式除尘器不能工作超过并及时应清除污泥。
7、污泥容器不得超过50磅。
8、水位控制逻辑必须保持,否则视觉和音频警报触发,并自动关闭湿式除尘器系统。
9、风机应位于清洁空气侧。
10、当湿式除尘器不工作时,立供电风机应始终保持主排气风扇通风量的小10%。你知道吗:积聚的金属颗粒与水接触,例如在湿式除尘器壳体内,导致放热化学反应,放出氢气。当设备不工作时,必须不断通风封闭区域以避免氢气爆炸。
11、如果干式过滤器配备以下防护措施,则可安装在湿式除尘器下游:压差报警、静电消散性过滤介质、限制氢气积聚至可燃下限10%的方法、过滤介质极出现高温报警
12、将排气口排到建筑物外的安全位置。
实验室测试确定“爆炸的可能性 (点火感度)”
> 爆炸分类(筛选)测试
爆炸分类测试用来确定粉尘云暴露在点火源下发生爆炸的可能性。测试结果可将材料分为可燃或不可燃。
> 小爆炸浓 (ASTM E151)
小爆炸浓度 (MEC) 测试确定粉尘云在空气中一旦点燃能产生火焰传播的小浓度。这个测试可以回答“是否容易形成爆炸性粉尘云?”
> 小点火温度 (ASTN E-2021)
小点火温度 (MIT) 测试确定能点燃分散的粉尘云所需的低温度。MIT是一个评价粉尘对加热的环境,热表面及摩擦火花等点火源点火感度的重要参数。
> 小点火能量 (ASTM E 2019)
小点火能量 (MIE) 测试确定在佳粉尘云浓度点燃时所需的小静电火花能量。本试验主要用于评估粉尘云被静电火花点燃的敏感性。
> 静电体电阻率 (ASTM D257)
按体积电阻率将粉末分为低,中等或高绝缘。绝缘粉末具有保留静电电荷的倾向并能在靠近接地的设施,设备,或人员时产生危害性静电放电。
> 静电荷电性 (与 ASTM D257 总体一致)
静电荷电性是测量粉尘粒子在传输过程中流动或在容器进行处理时负荷静电的能力。该测试提供物质的相应数据,从而从静电危害的角度制定适当的材料处理准则。
> 极限氧浓度
极限氧浓度 (LOC) 测试确定能够支持燃烧的小氧浓度(实验中通过惰性气体进行置换,例如氮气)。氧浓度低于LOC的环境不能支持燃烧,因此也不能产生粉尘爆炸。
什么是粉尘爆炸
粉尘爆炸:可燃性粉尘在爆炸极限范围内,遇到热源(明火或高温),火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间,化学反应速度极快,同时释放大量的热,形成很高的温度和很大的压力,系统的能量转化为机械能以及光和热的,具有很强的破坏力。
粉尘爆炸多在伴有铝粉、锌粉、铝材加工研磨粉、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等产生的生产加工场所。
检测项目
检测标准
水分含量
干燥减量法GB/T 6284
卡尔·费休法GB 6283
粒度分布
激光衍射法ISO 13320
粉尘云可爆性筛选试验
ASTM E1226
VDI 2263-1
粉尘云小点火能
GB/T 16428
ASTM E2019
BS EN 13821
VDI 2263-1
IEC 1241-2-3
粉尘云大爆炸压力和大爆炸指数
GB/T 16426
ASTM E1226
BS EN 14034-1 & 14034-2
VDI 2263-1
ISO 6184/1
粉尘云小爆炸浓度
GB/T 16425
ASTM E1515
BS EN 14034-3
VDI 2263-1
粉尘云小着火温度
GB/T 16429
ASTM E1491
BS EN 50281-2-1
VDI 2263-1
IEC 1241-2-1
粉尘层小着火温度
GB/T 16430
ASTM E2021
BS EN 50281-2-1
VDI 2263-1
IEC 1241-2-1
燃烧等级
VDI 2263-1
为确保聚碳硅烷粉尘作业安全,避免发生火灾爆炸事故,本文按照相应国家测试标准,采用标准测试仪器,对聚碳硅烷粉尘的小点火能、低着火温度、爆炸下限浓度3个火灾爆炸特性参数进行了测试。结果表明:聚碳硅烷粉尘小点火能1.5 mJ<Emin<2 mJ,低着火温度MIT=320 ℃,爆炸下限浓度12 g/m3<Cmin<13 g/m3。结合常见涉爆粉尘火灾爆炸特性参数范围比对分析,结果表明:聚碳硅烷粉尘低着火温度和小点火能均较低、爆炸下限浓度也小,说明该粉尘极易被引爆,安全风险较高。
To ensure polycarbosilane work safely,according to relevant national testing standards and instruments,three fire and explosion characteristic parameters of polycarbosilane dust were tested,including minimum ignition energy,minimum ignition temperature and minimum explosion concentration using the standard instrument.The results show that minimum ignition temperature is 320 ℃,the minimum ignition energy is 1.5 mJmin<2 mJ,minimum explosion concentration is 12 g/m3<Cmin<13 g/bined with the fire and explosion characteristics of common explosive dust,the minimum ignition energy is low and the minimum explosion concentration is small, indicating that the polycarbosilane dust is easy to be detonated.
(1)点燃性及自熄性测试----着点温度的测定、极限氧指数的测定
(2)火焰传播性能及测试----防火涂料性能分级
(3)热释放速率及测试
(4)烟密度及测试
(5)毒及腐蚀性气体测试
(6)火焰穿透性及测试
关于酚醛树脂粉尘和环尘爆炸的研究很少,笔者找到了以下这篇文章:中国煤科集团重庆研究院有限公司的覃欣欣等发表的《酚醛树脂粉尘爆炸危险性实验研究》(《工业安全与环保》2015年第41卷第12期),针对工业生产中的酚醛树脂粉尘爆炸问题,运用20L近球形粉尘爆炸特性测试系统, 测试了常温常压条件下酚醛树脂粉尘的爆炸下限、大爆炸压力和大压力上升速率等爆炸特征参数, 分析不同质量浓度与其之间的变化规律,并计算出相应爆炸指数,对爆炸危害等级进行分级。
粉尘爆炸极限检测仪适bai用于粉尘浓度的快速测定、工矿企du业生产现场zhi等劳动卫生方面粉尘浓度的dao检测,以及环境保护领域可吸入尘浓度的监测。已有千台以上仪器在全国各地使用,得到用户好评。
仪器符合劳动部LD98-1996《空气中粉尘浓度的光散射式测定法》标准以及TB/T2323-92《铁路作业场所空气仪器中粉尘测定相对质量浓度与质量浓度的转换方法》等行业标准。
仪器必须具有《防爆合格证》、《制造计量器具许可证》。
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