为什么粉尘会点燃?正宗的说法是比表面积增加,换热效率提高,所以容易点燃。一定浓度的粉尘空气混合物与一定浓度的燃气混合物相似,都能够在开放空间爆燃,在封闭空间爆炸。然而,按照程的点火理论来说,粉尘直径缩小,会导致预热损失的减少(因为空气是不良导体),本来表面吸热会有很大一部分传到内部(固体燃料的特征是点火需预热),称作预热损失。粉尘体积减小之后,表面吸热无处可传,停留在表面的结果,是传热时间尺度的降低,升温加速,所以点火不需要时间,是危险性增加的传热学理由了。粉尘容易点火,可以说是粉尘为何爆炸的一个重要环节,但不是后果严重的全部理由。
粉尘爆炸检测方法和标准:
干燥减量法GB/T 6284
卡尔·费休法GB 6283
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 E2019BS、 EN 13821
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
评估粉尘爆炸危害的一个重要特征在于粉尘是否会形成粉尘云
颗粒的大小对易燃性以及粉尘云爆炸危害程度都有着很大的影响。根据美国NFPA 654定义,粒径小于500μm的粉尘应视为可发生爆炸的粉尘,粒子越细,表面积越大,因此粉尘发生爆炸的可能性更高。因此,粉尘的颗粒分布,对火焰传递很重要。另外,如果材料易粉碎的情况下,不管材料起始粒子大小如何,应视为工艺中有粉尘存在。
当处理固体颗粒物时,如果存在产生细末的可能性则应引起重视。即使只有很小一部分的粉尘是细末,也应理解为存在严重的粉尘爆炸的可能性。如果大块的物质被运输或被扰动,则细尘即使在大块的物料被处置之后也会悬浮在空中。
粉尘爆炸检测项目:
1、可爆性筛选试验(Go/No-Go Screening Test)
2、敏感性测试
粉尘云小点火能(MIE)
粉尘云着火温度(MIT)
粉尘层着火温度(LIT)
3、爆炸威力测试
粉尘云爆炸压力(Pmax)
爆炸压力上升速率(dp/dt)
爆炸指数(Kst)和爆炸等级(St)
4、限测试
粉尘云小爆炸浓度(MEC/LEL)
限氧浓度(LOC)
5、静电特性
粉尘层电阻率(ρv)
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
《GB 15577-2007粉尘防爆规程》规定:
4.2 企业应清楚本企业有无粉尘爆炸危险场所,并采取能有效预防和控制粉尘爆炸的措施。
4.3 企业应根据本标准并结合自身粉尘爆炸危险场所的特点,制定本企业粉尘防爆实施细则和检查表,并按检查表认真进行粉尘防爆检查。
4.5 粉尘爆炸危险场所应杜绝各种非生产性明火存在。
4.6 、通风除尘、粉尘爆炸预防、粉尘爆炸控制等设备设施,未经主管部门批准,不应更换或停止使用。
一个企业,如果能在生产装置本身、生产环境、静电、防二次爆炸等四个方面切实做好,应该可以杜绝悲剧发生。
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