粉尘爆炸检测
【定义】 粉尘爆炸,指粉尘在爆炸**范围内,遇到热源(明火或温度),火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间,化学反应速度较快,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功以及光和热的辐射,具有很强的破坏力。
【具有爆炸性的粉尘】具有爆炸性粉尘有:金属(如、铝粉);煤炭;粮食(如小麦、淀粉);饲料(如血粉、鱼粉);农副产品(如棉花、);林产品(如纸粉、木粉);合成材料(如塑料、染料)。
通常不易引起爆炸的粉尘有土、砂、氧化铁、研磨材料、水泥、石英粉尘以及类似于燃烧后的灰尘等。这类物质的粉尘化学性质比较稳定,所以不易燃烧。但是如果这类粉尘产生在油雾以及CO、CH4、煤气之类可燃气体中,也*发生爆炸。
粉尘爆炸的五个要素
发生粉尘爆炸的五个要素是:点火源、、助燃物、封闭空间以及悬浮混合。如果缺少其中的一项的话,粉尘爆炸不会发生。
因此发生粉尘爆炸的主要条件包括:
粉尘具备一定的可燃性
粉尘能够形成粉尘云并可在空气中传播蔓延
粉尘的浓度必须在可爆炸限值范围内
粉尘颗粒大小分布能传播火焰
环境有助燃物可以支持燃烧
必须有点火源
粉尘爆炸有二次爆炸特性。在粉尘爆炸发生后,冲击波导致沉积粉尘被扬起,并被点燃发生爆炸,这种现象被称为二次爆炸,绝大多数粉尘爆炸事故的破坏是二次爆炸造成的。
爆炸限:质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合,形成预混气,遇着火源才会发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸限,或爆炸浓度限。
粉尘在爆炸限范围内,遇到热源(明火或温度),火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间,化学反应速度快,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功以及光和热的辐射,具有很强的破坏力。
常见的爆炸性粉尘可分七类:金属(如、铝粉);煤炭;粮食(如小麦、淀粉);饲料(如血粉、鱼粉);农副产品(如棉花、烟草);林产品(如纸粉、木粉);合成材料(如塑料、染料)。
粉尘爆炸常规检测项目:
水分含量、粒度分布、粉尘云小点火能、粉尘云小爆炸浓度、粉尘云小着火温度、粉尘层小着火温度。
粉尘爆炸性条件检测:
(1)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;
(2)在有限空间内,粉尘悬浮在空气中达到爆炸浓度(爆炸的浓度叫做爆炸下限,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);
(3)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。
相关测试
1、粉尘云可爆性筛选试验:该测试用于判定是否爆炸性粉尘测试标准:
A、ISO IEC 80079-20-2-2016爆炸性气体环境第20-2部分材料特性可燃性粉尘试验方法B、ASTM EI 1226-12a测定粉尘云爆炸性的标准试验方法
C.VDI 2263-1:1990粉尘燃烧和粉尘爆炸危险评定——防护措施测定粉尘特性的试验方法
2、爆炸下限(LEL):可燃蒸气、气体或粉尘与空气组成的混合物遇火源即能发生爆炸的浓度(可燃蒸气、气体的浓度,按体积比计算)
测试标准:
A、GB/T 16425-2018粉尘云爆炸下限浓度测定方法B、ASTME 1515-14可燃粉尘爆炸浓度标准测定方法
C、BSEN 14034-3:2006+A1:2011粉尘云爆炸特性测定第3部分:粉尘云爆炸下限LEL的测定D、VDI2263-1:1990粉尘燃烧和粉尘爆炸危险评定——防护措施测定粉尘特性的试验方法
3、爆炸压力Pmax、爆炸指数Kst:反映爆炸猛烈程度的重要参数,用于爆炸泄压、爆炸抑制、爆炸隔离和抗爆设计。
测试标准:
A、GB /T 16426-1996粉尘云爆炸压力和压力上升速率测定方法B、ASTM E1226-12a测定粉尘云爆炸性的标准试验方法
C. BSEN 14034-1-2004+A1: 2011,BSEN 14034-2-2006 +A1:2011粉尘云爆炸特性的概念:粉尘云爆炸压力Pmax的测定,粉尘云爆炸特性的测定:第4部分:尘云的限氧气浓度LOC的测定
D、VDI 2263-1: 1990粉尘燃烧和粉尘爆炸危险评定——防护措施测定粉尘特性的试验方法E、ISO 6184-1:1985抑爆系统.第1部分:空气中可燃粉尘爆炸指数的测定
关于粉尘爆炸性、火灾风险性及热稳定性特征的评估方法贯彻本。先需要评估粉尘是否有爆炸特性。任何此类粉尘都应尽早的在评估阶段得到辨识并在过程分析中得到严格的重视。当评估可能存在燃烧性的粉尘的易燃性以及热稳定性危害时,合适的做法是先评估已知的数据。
对于粉尘的爆炸信息,我们可从从供应商提供的化学品数据表(MSDS or SDS)中获取粉尘可燃可爆性数据,通常在供应商提供的化学品数据表(MSDS or SDS)中包含以下数据:物理化学特性,例如熔点、沸点、稳定性、蒸气压、氧化性、爆炸性以及易燃性。尽管大多数的气体及蒸汽的燃烧危害MSDS中可以查到,但是粉尘类的危害相对有所缺失。有时,一种粉尘会被标注为“非易燃,但是却可能在形成云状集聚物时形成爆炸性环境。”这样的描述有时会被误解为粉尘无论在层状集聚时或粉尘云状时都能表现为易燃特性。因此,我们还需要查阅相关文献(例如美国消防协会NFPA,美国矿业局,因特网上类似材料等)来确定其可燃可爆性。当然,我们也可以通过分析物质的化学结构和分子式进行初步评估,爆炸特性通常会限制发生在一定的官能团组(例如叠氮化物、硝基化合物、过氧化物等)。存在这样的官能团组意味着该物质存在很强的热不稳定性。所以,对于这些物质的粉尘爆炸危害,我们通常也可以认为其产生的粉尘是可燃的。
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