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。 粉尘爆炸的危害 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、农药和制造等粉尘危害都比较严重。
点燃温度(MIT)
点燃温度又分为:粉尘云点燃温度(MIT-C)和粉尘层点燃温度(MIT-L, LIT)。
粉尘云点燃温度(MIT-C)是指在粉尘云(粉尘和空气的混合物)受热时,使粉尘云被点燃并发生火焰传播的热表面温度。粉尘云的点燃温度指示热表面点火敏感性。点燃温度试验可以为以下工艺操作提供有关信息:
干燥器中可能存在的热表面导致的点火敏感性
轴承与其它机械部件过热导致的点火敏感性
摩擦起火的点火敏感性
电气设备的允许外表面温度
注:点燃温度也不是粉尘的一项基本的固有特性,其取决于颗粒尺寸、含水量与测试设备等。
粉尘层点燃温度(MIT-L, LIT)是指在粉尘层受热表面加热时,粉尘层被点燃时的加热温度(热表面温度)。粉尘层点燃温度反映了粉尘在堆积状态时对点燃的敏感程度。粉尘层着火后通常不会自身发生爆炸,但可成为粉尘爆炸的点火源。粉尘的点燃温度为能点燃粉尘层(5, 12毫米厚)的加热自立表面的温度对于较厚的粉尘层,可能在较低的温度隐燃/灼热-这种现象通常称之为自热。该测试仅适用于达到点燃温度前不会熔化或蒸发的材料。
粉尘层着火温度(MIT-L, LIT)的主要应用在于电气防爆设备的选型以及控制有粉尘的场所的发热设备的表面温度。
不管是工艺装置还是工作场所内的粉尘的操作处理我们都要知道粉尘的点燃敏感度信息。有了这些信息我们才可以识别所有有能力点燃粉尘云的点火源以及采取相应的措施。同样包括MIE,粉尘在高温表面(包括机械和电气设备)被引燃的敏感度。进行这两个测试来评估高温表面点燃的敏感度-粉尘云的小点燃温度(MIT)和粉尘层(标准是5mm)的小点燃温度(LIT)。根据的欧洲标准要求用这两个测试确定可以用于潜在危险区域的电气和非电气的表面温度。
如果一种物质很容易被点燃(例如,MIE、MIT或者LIT比较低),那么避免点火源不能认为是终的“基础”。在这种情况下,点火源要尽可能地识别并还需要采取一些其他的爆炸预防和保护措施才能达到终的“基础”要求。
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。
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)
重要的粉尘爆炸测试参数有哪些?
粉尘云爆炸压力,系指在某一爆炸容器下测试所得的爆炸压力(20L球使用普遍) 泄爆、通风、抑爆、隔离、部分惰化
粉尘云爆炸压力上升速率,系指在某一爆炸容器下测试所得的压力上升速率 爆炸指数,压力上升速率和容器体积归一化处理后的结果
粉尘云小爆炸浓度,也称:爆炸下限 粉尘浓度控制 粉尘云小点火能量 点火源 粉尘云着火温度 工业过程及表面温度的控制
粉尘层着火温度 工业过程及表面温度的控制 粉尘云限氧浓度,粉尘云发生火焰传播所需的氧浓度 惰化处理
铝粉爆炸特性
衡量威力有一个比较重要的指标是爆速,常见的爆速如下:
爆速:700米/秒
无烟爆速:2000米/秒
的爆速:6700米/秒
的爆速:8750米/秒
全氮阴离子盐爆速:14000米/秒
有限空间内,全氮阴离子盐的爆炸威力,但是在空间障碍物的保护下依旧可以保证生命。但粉尘爆炸或气体爆炸却没有可以躲避的空间——气体或粉尘会在有限空间内均匀弥散,尽管爆速不高:
有机粉尘的爆速大约为1400到1650米/秒
液化气、天然气的爆速为1600~1800米/秒
铝粉爆炸的爆轰波速度为1840米/秒
铝粉的热值为30222.22kJ/千克,是的8倍以上,而的热值则比铝粉还要高,镁铝合金粉末则要看两者比例。如果粉末完全接触空气并发生爆炸,基本是没有躲避空间的,而且航空固体推进剂里面大多也会有相关粉末参与。
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