什么是粉尘爆炸?粉尘爆炸是粉尘云在爆炸上、下限范围内,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,同时释放大星的热,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。(粉尘云是指悬浮在助燃气体中的高浓度可燃粉尘与助燃气体的混合物)
粉尘爆炸的三个条件。粉尘爆炸应具备三个条件,即粉尘本身具有爆炸性;粉尘必须悬浮在空气中并与空气混合到爆炸浓度;有足以引起粉尘爆炸的热能源(点火源)。和气体爆炸相比,粉尘爆炸所要求的小引燃能较大。因此,一个足够强度的热能源也是形成粉尘爆炸的必要条件之一。
粉尘爆炸的过程。粉尘的爆炸可视为由以下三步发展形成的:步是悬浮的粉尘在热源作用下迅速地干馏或气化而产生出可燃气体;第二步是可燃气体与空气混合而燃烧;第三步是粉尘燃烧放出的热量,以热传导和火焰辐射的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的粉尘,这些粉尘受热汽化后使燃烧循环地进行下去。随着每个循环的逐次进行,其反应速度逐渐加快,通过剧烈的燃烧,形成爆炸。这种爆炸反应以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸压力等将持续加快和升高,并呈跳跃式的发展
标准测试项目
为了了解粉尘的爆炸参数,通常会进行以下3种试验。
筛选试验(可爆/不可爆)
测试目的:了解粉尘是否可燃可爆。
测试内容:进行高能量点火试验,以验证粉尘是否能被点燃。
筛选测试设备
MIE(小点燃能量)试验
测试目的:了解粉尘的小点燃能量。
测试内容:当发现粉尘可燃后,使用不同的点火能量对其进行额外测试,以确定粉尘所需的点燃能量。
测试目的:了解粉尘爆炸的上升时间和压力。
测试内容:爆炸试验将在密闭容器中进行,以验证点火后粉尘的爆炸情况。爆炸指数和爆炸压力将由一系列试验确定。粉尘云将通过化学点火器点燃。
粉尘爆炸性测试
粉尘爆炸筛选
粉尘爆炸敏感度参数
粉尘云小点火能MIE
粉尘层着火温度LIT
粉尘云着火温度MIT
粉尘层比电阻
粉尘爆炸下限浓度LEL
粉尘云限氧浓度LOC
粉尘爆炸烈度参数
爆炸压力
爆炸压力上升速率
爆炸指数
现场防爆检测
粉尘爆炸隐患排查
粉尘是否可爆?利用粉尘爆炸筛选装置主要用于初步鉴定粉尘样品是否具有爆炸性,可用于现场判定粉尘的爆炸性。
(1)判定依据: VDI2263.1-1990
(2))在爆炸筛选装置内4点火能量的条件下是否产生持续性火焰。如果粉尘不能在哈特曼中被点燃,那么需要更强大的点火源在更大的容器(1m3罐)中进行测试。
(3)判定依据:VDI2263.1-1990
(4)在1 m3装置内10kJ点火能量条件下产生的压力高于初始测试压力0.5bar。
粉尘爆炸检测标准
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
GB/T12474-2008 空气中可燃气体爆炸限测定方法
ASTM EI 1226-12a 测定粉尘云爆炸性的标准试验方法
AQ4273-2016 粉尘爆炸危险场所用除尘系统技术规范
BSEN152 0173 3840-2012 气体和蒸气爆炸限的测定
AQ4241-2015纺织工业除尘设备防爆技术规范
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
GB/T 16429 ASTM E1491 BS EN 50281-2-1 粉尘云小着火温度
粉尘爆炸发生的条件是什么?
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);
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。
可燃性粉尘在生产加工行业中出现的场景
可燃性粉尘在生产加工行业中的很多情况下都有可能会产生:
先,在涉粉生产的工艺中,特别是在除尘、气力输送、机械输送、破碎、粉碎、研磨、球磨、筛分、风选、熔融雾化、熔融造粒、混合、压片、气流干燥、流化床干燥、喷雾干燥、旋转干燥、铣屑、锯切、打磨、抛光、抛丸、喷砂、喷漆等工艺。
其次,除了涉粉生产工艺中,在一些设备设施上,通常容易出现可燃性粉尘积聚的情况,这些设备包括(但不局限于)料仓、漏斗、收料容器、管道、球磨机、雷蒙磨、除尘器、干燥机、提升机、皮带机、刮板机、螺旋输送、电子称、地面、设备表面、墙体、钢结构、悬挂顶棚等。
还有,在涉粉生产的很多关键操作过程中也会产生易燃粉尘的情况,例如投料、卸料、正常作业、设备检查、检修以及清扫等操作。
因此,在我们涉粉生产过程中,我们在考虑可燃性粉尘存在的场所时,需要考虑到这些工艺、设备以及相关操作所带来的粉尘爆炸危害。
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