发生粉尘爆炸的首要条件是粉尘本身可燃,即能与空气中的氧气发生氧化反应。如媒尘、铝粉、面粉等。其次,粉尘要悬浮在空气中达到一定浓度(超过其爆炸下限),粉尘呈悬浮状才能保证其表面与空气(氧气)充足接触,堆积粉尘不会发生爆炸;再次,要有足够引起粉尘爆炸的起始能量。只要同时具备上述三个条件,就会导致粉尘爆炸。
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。
工作实践经验不足
制造业中的工作实践不足是制造业中的主要风险。尽管工业界试图在其组织内开展预防工作,制定计划和实施安全工作程序,但我们无法预防所有事故。以下是推荐的做法,可以提供更好的风险管理的见解。
火花生产工具和设备
诸如焊接和磨削之类的金属加工过程会产生大量的火花。虽然我们无法避免这样的火灾危险,但我们可能会采用某些工作方法来限制火花的散布。首先,操作人员有责任采用有关操作的角度、距离和强度的良好工作技术。以下例子说明了风险评估和控制如何导致伤害。
案例分析:
在工作台内工作的操作员正在加工一个带有飞溅火花的钢制部件,火花撞击着百叶窗进气板。不幸的是,火花进入集尘室,点燃积聚的粉尘,产生有毒烟雾。烟雾吸入克服,操作员需要立即紧急援助。
粉尘交叉
您无疑熟悉电偶腐蚀。在两种金属之间的电化学过程中,一种金属在存在腐蚀性环境的情况下会迅速氧化(腐蚀)。如果金属组分是固体(例如,作为板或锭),则由于表面积与体积比的减小将反应性限制到可忽略的值,所以该反应不会造成安全隐患。另一方面,不同金属粉末之间的接触是另一回事。增加的表面积与体积比有利于快速电子转移,从而加速氧化并可能导致自燃。
案例分析:
一名操作员正在对锌组分进行去毛刺。粉末被捕获并传送到除尘器。突然操作员接到了指令,被要求磨铝组件。操作员选择留在同一工作位置并继续执行工作指令。铝粉被相同的除尘系统捕获并与之前积聚的锌粉混合。两种不同的金属粉尘之间的接触让位于电偶腐蚀和随后的爆燃。
处置废弃的除尘器滤芯
定期维护除尘器系统及更换装满灰尘的滤筒或滤袋。不幸的是,用于高度爆炸性金属粉尘的过滤容器的储存条件通常不能达到标准。这些容器通常存放在工厂的一些不太明显的角落,然后被遗忘。上面文章中提到的,粉末金属可能会自发氧化和点燃。我们建议您根据需要联系授权的外部承包商来回收,并确保粉末金属的安全处置。
粉尘爆炸测试包括:
MIE 小点火能测试
MIT 粉尘云低着火温度测试
粉尘层低着火温度测试
Pmax 粉尘云大爆炸压力,
(dp/dt)max 大爆炸压力是上升速率,
MEC 低爆炸浓度,
LOC 极限氧浓度。
粉尘爆炸特性测试系统用于测试在设定的实验条件下粉尘云爆炸的大爆炸压力Pmax ,大压力上升速率(dp/dt)max(大爆炸指数Kmax), 爆炸下限LEL(或低爆炸浓度MEC)以及极限氧浓度LOC,评价粉尘云的爆炸危险性。 该系统要求能够符合EN14034-1/2/3/4,ISO 6184/1,GB/T1625,GB/T 16426等标准的要求,在实验室条件下模拟真实工况环境中的粉尘爆炸,通过评价测试所得的数据,针对潜在爆炸性环境中工作的安全与健康进行预防及。
MIETA小点火能测试仪用于测试能够引起粉尘云爆炸的火花小能量,评价粉尘云的潜在爆炸危险性。仪器由粉尘扩散装置哈特曼管,能量控制箱和电压图表记录器组成。能量控制箱可提供从4mJ到2000mJ的火花能量,大充电电压为15kV;电压图表记录器可记录电容放电过程中的电压变化,计算出电弧真正释放的能量大小。本测试符合ASTM E2019-03,IEC 61241-2-3,GB/T 16428《粉尘云小着火能量测定方法》要求。
粉尘爆炸危险潜伏在粉末处理的操作过程中,其影响可能是灾难性的,会导致巨大的财产损失,并且对人员生命造成严重威胁。对易燃性,点火灵敏度和爆炸强度的全面理解是安全处理粉尘的关键。实验室测试是对相关参数定性定量分析的一个重要部分。粉尘与空气混合,能形成可燃的混合气体,若遇明火或高温物体,极易着火,倾刻间完成燃烧过程,释放大量热能,使燃烧气体骤然升高,体积猛烈膨胀,形成很高的膨胀压力。燃烧后的粉尘,氧化反应十分迅速,它产生的热量能很快传递给相邻粉尘,从而引起一系列连锁反应。
MITTA低着火温度测试仪是测试粉尘云在加热环境中发生着火敏感度的一种方法。大量的粉尘扩散在加热空气中,当空气的温度足够高时,可能会导致自发燃烧。此设备就是用于测试可燃粉尘云的低着火温度,符合IEC 61241-2-1:1994,EN 50281-2-1:1999和GB/T 16429《尘云低着火温度测试方法》要求。
粉尘层测试可测试堆积在热表面上特定厚度粉尘的低着火温度.此方法用于标明电子设备在危险区域(多尘环境)的温度级别”T”.这也适用于与暴露在有粉尘薄层堆积的热表面的环境中的其他工业设备. 符合IEC61241-2:1994和EN 50281-2-1:1998标准.
如何防止可燃性金属粉尘爆炸?
制造金属制品时,如果存在五个关键要素,并且当它们同时发生时,金属粉尘就会发生爆炸。因此需要工作场所需要时刻警惕发生可能的悲剧。
燃烧三要素
三种要素组合导致燃烧。这种反应带来了严重的危害,可能导致火灾,随之而来的是破坏和生命的丧失。
要素:
有几种金属暴露在空气中时会燃烧,特别是金属粉末。
第二要素:氧气(空气)
支持和维持燃烧的成分。氧化剂(如氧气)和以适当比例混合可能导致燃烧。
第三要素:点火源
也称为活化能,与化学反应相关的温升使得燃料与空气混合物能够点燃。
金属氧化反应
氧化是可能导致自燃的一个过程。当某些金属表面直接暴露于氧气时,会发生放热反应。例如,由于暴露于环境空气的表面积减少,钛锭提供有限的反应性。但是,当粉碎成粉末时,钛金属的高表面积为反应提供了充足的机会。事实上,钛粉是自燃的,会在5分钟内自发点燃。
爆炸五要素
如上所述,五个元素必须同时发生存在才发生爆炸。事实上,有了两个额外的成分,你的燃烧三角形变成了一种爆炸性混合物
第四个要素:粉尘浓度
当我们接近低爆炸浓度水平时,悬浮颗粒物质变得危险。与前4种元素相结合,细金属粉末可能会在闪火中迅速氧化。
第五个要素:空间封闭
在封闭或半封闭空间范围内的粒子分散是有限的。如果灰尘点燃,密闭区域内的气体迅速膨胀将爆燃。某些金属粉末可能会加速反应并导致爆炸。
在制造的金属产品的制造中,当火花进入除尘系统中时,通常会发生爆炸。在大多数情况下,您无法确定点火源。另外,在自清洁过程中,过滤除尘会产生高度可燃的尘埃云,可能随时点燃。
尽管许多情况涉及单个爆炸,但通常会有一系列爆燃。初的爆炸震动通常会震动含尘尘埃的上表面,并且由此产生的尘埃云与相同或不同的点火源一起引发二次爆炸。
这些二次爆炸历来是导致人身伤害和财产损失的主要原因。
条文释义: 粉尘爆炸危险作业场所的厂房,必须满足《建筑设计防火规范》(G016—2006)和《粉尘防爆安全规程》(GB15577—2007)的要求。厂房宜采用单层设计,屋顶采用轻型结构。如厂房为多层设计,则应为框架结构,并保证四周墙体设有足够面积泄爆口,保证楼层之间隔板的强度能承受爆炸的冲击,保证一层以上楼层具有立安全出口。
粉尘爆炸危险作业场所的厂房应与其他厂房或建(构)筑物分离,其防火安全间距应符合G016的相关规定。
由于粉尘爆炸威力巨大,危害波及范围广,因此,粉尘爆炸危险作业场所严禁设置在居民区内。
江苏广分检测技术有限公司:: 安全,廉洁,尊长敬司,创新为魂,应用为重,励精图治。经营服务理念:用心服务,用科学检测技术为客户发现、消除火灾隐患,追求安全与经营效益的双赢,造福社会。企业行为准则:方法科学,诚信经营,坚持原则,为客户提供、科学、的服务。员工行为准则:诚实守信,尊长敬业;笑看得失,莫议人非;爱岗敬业,和合处世;,服务至上;遵章守法,勇担责任。公司积鼓励员工学习中国传统文化,倡导孝敬、诚信、感恩向善的行为。做事要有敢于担当的责任心,看淡人生得与失、多看优点、不议是非。公司坚信,培养员工正确的待人处世价值观能提升职业道德修养。同时,公司严格要求全体员工,特别是一线检测技术员,在日常工作和现场检测时,坚持按照规范、公司管理规定操作,坚守铁的工作纪律,做好各方面的安全预防措施,重要的一条准则是:坚决拒绝收取不正当利益!坚持全面检测标准,对发现消防设施的火灾隐患如实反映,确保检测数据的真实性,视遗留火灾隐患如犯罪。做到廉洁从业、社会满意,终目标——为和生命财产安全把好消防安全质量关!