微米级硅粉粉尘爆炸特性及抑爆试验研究

为了减少硅加工行业粉尘爆炸事故,以硅粉为试验对象,采用20 L球形爆炸测试系统,对硅粉的爆炸特性和不同影响因素对爆炸特性的影响进行研究,并选取两种惰性介质探究其对硅粉尘爆炸的抑制效果。试验结果表明:在一定质量浓度范围内,硅粉尘云的最大爆炸压力随质量浓度的升高先增大后减小。硅粉尘云的爆炸下限浓度为80～90 g/m~3,最大爆炸压力在粉尘质量浓度为750 g/m~3时达到峰值0.798 MPa,爆炸指数在500g/m~3时取得最大值40.72 MPa·m/s,且硅粉的爆炸危险性达St_3级。NH_4H_2PO_4对于硅粉尘爆炸的惰化效力较SiO_2更强,且当其质量分数达80%时完全抑制硅粉发生爆炸。     

工业用铁粉爆炸危险性试验研究

为研究金属加工过程中产生铁粉的爆炸危险性,采用G-G管式炉与20 L球形爆炸测试装置对常温常压下3种打磨铁粉进行测试,得到铁粉试样的可燃性分类等级及爆炸参数,并依据实验结果对试样粉尘的爆炸危险性进行分级。试验结果表明,三种铁粉试样的粉尘云最低着火温度分别是480、420、580℃,爆炸下限质量浓度分别在125~375、60~125、250~375g/m3,爆炸指数分别为9.23、8.96、5.84 MPa·m/s,其粉尘爆炸危险性等级均为St1级。     

铝粉爆炸特性研究及抑爆剂的开发

利用20 L球对粉尘云浓度为40、60、125、250 g/m3的铝粉展开爆炸特性实验研究,测试爆炸压力随时间的变化规律、最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率。实验发现,在实验条件下,当粉尘云质量浓度为250 g/m3时爆炸压力最大,为0.557MPa;当粉尘云质量浓度为125 g/m3时最大爆炸压力上升速率最大,为22.5 MPa/s。在相同浓度下,磷酸二氢铵的抑爆效果优于碳酸钙,碳酸钙的抑爆效果优于碳酸氢铵,并且对于铝粉的抑爆效果随着抑爆剂体积分数的增加而逐渐增强,当磷酸二氢铵的体积分数超过30%便可以提供一个非常高效的抑爆效果。     

铝粉生产过程中的火灾危害及防范对策

通过多年来超细铝粉实际生产的经验,利用典型的成功扑救铝粉火灾爆炸事故的案例,探讨铝粉生产过程中粉尘爆炸的危险性、引发火灾的成因、灾害后果及防范措施等。     

基于MCS-CB的三通管内铝粉爆炸风险分析

为研究粉尘爆炸及抑爆后的风险变化,构建了基于蒙特卡罗模拟的粉尘爆炸不确定性风险及其概率变量评估方法,对三通管内铝粉爆炸压力动态不确定性变化及粉尘爆炸超压不确定性风险进行分析。结果表明：中位粒径为35 μm、质量浓度为500 g/m3的铝粉在典型位置三通管处爆炸超压服从Gamma分布,其爆炸超压平均值为0.10 MPa;蒙特卡罗模拟结果显示,以超过50%概率区间为例,分岔口处铝粉爆炸超压致管道结构损坏的风险性为85.41%,加入7.5%磷酸二氢铵后,超压对于管道结构的致损风险减小至45%。     

可燃粉尘的爆炸原因与火灾预防

可燃粉尘的爆炸原因与火灾预防○李治宗１８７８年，美国一家面粉厂发生粉尘爆炸事故。从这时开始，人们才发现粉尘具有爆炸性。到目前为止已发现有七种物质的粉尘具有爆炸性。即：金属（镁粉、铝粉）、煤炭、粮食（小麦、淀粉）、饲料（血粉、鱼粉）、农副产品（塑料、染...     

三聚氰胺聚磷酸盐抑制聚丙烯粉尘爆炸研究

利用20 L球形爆炸装置,试验研究了聚丙烯(PP)粉尘爆炸特性及三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)对聚丙烯粉尘爆炸的抑制效果.结果表明,质量浓度为300 g/m3的聚丙烯粉尘爆炸强度最大,最大爆炸压力为0.746 MPa、最大爆炸压力上升速率为60.508 MPa/s、爆炸指数最大为16.398 MPa·m/s.随着MPP粉末...     

铝粉爆炸特性与涉铝粉场所防爆对策探讨

探讨了铝粉爆炸事故特征及演化机理,分析了铝粉(d0.5=23μm)爆炸特性参数和危险指数等级,其爆炸敏感度和严重度远大于石松子粉(30±5)μm。从涉铝粉场所设备防爆、建筑物防爆与泄压、惰化防爆及工作场所除尘系统要求等方面提出了预防和控制铝粉爆炸事故措施,有助于降低该类场所的粉尘爆炸事故风险。     

垂直哈特曼管与水平管道中铝粉爆炸特性

为研究铝粉粉尘在封闭空间中的爆炸特性,在其他实验条件相同的情况下研究两种不同的装置下点火延迟时间对铝粉爆炸参数的影响。结果表明:在哈特曼装置中的铝粉最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率都小于水平管道,且在最大爆炸压力上升速率上的差距更大。存在一个最佳点火时间使铝粉最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率同时达到最大值;哈特曼管中铝粉的最佳点火延迟时间小于水平管道。     

20 L球形罐中镁铝混合粉末爆炸特性研究

利用20 L球形爆炸装置对镁铝粉末进行了一系列的实验测试,分别研究了粉尘浓度、点火延迟、点火能量以及组分比例对镁铝混合粉末爆炸特性影响.结果表明:约为7 μm的1∶1镁铝混合粉在不同浓度时的最大爆炸压力和爆炸指数呈先增加后减小的变化规律,相较于铝粉,镁铝混合粉爆炸参数和爆炸危险等级更高,爆炸参数的极大值对应的粉尘浓度低...     

大尺度正庚烷流淌火试验

针对液体燃油储运过程中泄漏引发的火灾爆炸事故,设计并搭建液体燃油流淌火燃烧试验平台,进行了正庚烷流淌火试验。分析了4种不同泄漏速率下正庚烷流淌火的火焰前沿位置、燃烧面积、蔓延速率、燃烧速率等特征参数的变化规律。研究结果表明:正庚烷流淌火的燃烧蔓延阶段性特征明显,其典型参数均随泄漏速率正相关变化。正庚烷流淌火的稳定线燃烧速率为4.56×10~(-5)m·s~(-1);而泄漏速率每增加1 L·min~(-1),相应的初始蔓延速率增加6 mm·s~(-1)。     

微米级玉米粉尘爆炸压力特性及抑爆实验研究

为研究微米级玉米粉尘爆炸压力特性及抑爆特性,采用20 L球形爆炸设备,测试分析不同质量浓度、粒径大小条件下玉米粉尘爆炸最大压力及其上升速率,探讨CaCO3、SiO2、NH4H2PO4三种惰性粉尘对玉米粉尘爆炸抑制作用。研究发现:随玉米粉尘质量浓度c在300～500 g/m3内增大,Pmax和(d P/dt)max均先增大后减小。c为400 g/m3时,Pmax和(d P/dt)max分别增大到局部极大值0.58 MPa和42.76 MPa/s。在玉米粉尘质量浓度不变前提下,48～58μm玉米粉尘爆炸强度最大,对应Pmax和(d P/dt)max分别为0.65 MPa、45.90 MPa/s,说明粒径过大或过小都会降低爆炸强度。CaCO3、SiO2、NH4H2PO4惰性粉尘对玉米粉尘爆炸都有显著抑制作用,NH4H2PO4抑爆效果相对更好,当NH4H2PO4质量分数达70%时,玉米粉尘完全失去爆炸性。加入的NH4H2PO4粉尘粒径在0～75μm内越小,对微米级玉米粉尘爆炸抑制效果越强,这是由于NH4H2PO4粉尘起到稀释氧气、温度及阻断爆炸链式反应的作用。     

激波卷扬三通管内铝粉致二次爆炸及抑爆研究

设计粉尘爆炸综合测试平台,研究激波卷扬铝粉致二次爆炸的现象及其抑爆规律。结果显示,中位粒径为35μm的铝粉在质量浓度为500 g/m3时的最大爆炸压力等爆炸特性参数值高于其他浓度。基于工业管道集尘系统特点设计实验室水平三通管抑爆系统进行试验,结果表明:封闭三通管的分岔结构增强了主管道分岔口的爆炸压力和火焰传播速度,同时削弱了垂直分管道的爆炸压力和火焰传播速度;铝粉最大爆炸压力和火焰传播速度随加入抑爆剂浓度的增加而减小,磷酸二氢铵抑爆剂质量分数为10%时可以完全抑制铝粉爆炸。     

微米级褐煤粉尘爆炸压力试验研究

摘 要：使用近球形煤尘爆炸装置,以微米级褐煤粉尘为研究对象,测试爆炸压力特性变化规律。研究表明：微米级褐煤粉尘爆炸最大压力为0.73 MPa,最大压力上升速率为65.78 MPa/s,该爆炸强度可对爆源附近人员造成极大危害。爆炸前后参与爆炸的挥发分质量分数达到26.25%,表明挥发分是参与褐煤粉尘爆炸的主体成分。随喷尘压力在1.4~2.6 MPa范围内增大,爆炸最大压力和最大压力上升速率均先增大后减小。喷尘压力为1.8~2.2 MPa时,爆炸最大压力相对较大,表明该条件下褐煤粉尘在点火头附近扩散得最充分。随点火延迟时间在70 ~130 ms范围内增大,爆炸最大压力和最大压力上升速率均先增大后减小,最佳点火延迟时间约为100 ms,说明该条件下褐煤粉尘颗粒达到最佳分散状态,爆炸强度最大。     

木纤维粉尘的爆炸危险性分级

以某木材加工厂除尘器内的木纤维粉尘作为研究对象,对其进行爆炸特性参数测试和爆炸危险性分级研究。结果表明:结合测得的爆炸特性参数,根据美国爆炸指数E 综合分级法,危险等级为强;根据德国危险性分级方法,木纤维粉尘的爆炸等级属于St1,其爆炸特性较弱;根据国际电工委员会（IEC）分级方法,木纤维粉尘属于不需要特别注意类粉尘;结合E 综合分级法,我国将木粉划分为危险性级别高的可燃性粉尘,此分级较为合理。但对于防爆措施的实施,需要根据实际生产过程中产生的粉尘爆炸参数进行设计改造。     

温度压力耦合下甲烷爆炸极限变化规律研究

采用气相爆炸极限测试装置研究甲烷与空气的预混气体在30~100、0.1~1.0 MPa下爆炸极限的变化规律。爆炸管体长1 500mm,直径260mm。实验结果表明:随着初始温度和初始压力升高,甲烷爆炸范围变宽,爆炸危险性升高。100、1.0 MPa时甲烷爆炸下限为5.25%,不随温度、压力出现明显的变化;爆炸上限为27%,爆炸上限随温度、压力变化明显。用SPSS对初始温度和初始压力耦合下爆炸上限的变化规律进行拟合,得出拟合公式。     

粉尘爆炸及其预防

正实验证明,当易燃、可燃粉尘在空气中达到一定浓度时,遇明火就会发生爆炸性燃烧。这是因为,粉尘的颗粒小,表面积与体积的比值大,燃烧速度快。当悬浮在空气中的粉尘达到一定的浓度时,就形成了爆炸性混合物,遇到火源会迅速燃烧甚至爆炸(如图1所示)。粉尘爆炸化学反应速度极快,具有很强的杀伤力和破坏力。粉尘爆炸跟汽油爆炸类似。汽油是气体分子挥发到     

氧化率对铝粉粉尘爆炸特性的影响

将高纯铝粉放置在干燥器中进行氧化,每隔30 d称重计算氧化率。分别采用最小点火能量测试装置、最低着火温度测试装置和20 L球爆炸测试装置对不同氧化率的铝粉粉尘的最小点火能量、最低着火温度、最大爆炸压力和爆炸指数进行研究。结果表明:随着铝粉氧化程度的不断增加,铝粉的最小点火能量和最低着火温度逐渐升高,最大爆炸压力和爆炸指数逐渐降低。氧化率对最小点火能的影响最为显著,其次是最低着火温度和爆炸指数,对最大爆炸压力影响最小。     

过氧化氢热爆炸危险性研究

为防止过氧化氢在生产、贮存和运输中爆炸事故的发生，采用绝热量热实验方法模拟过氧化氢的放热分解过程。研究结果表明过氧化氢绝热初始分解温度为34．5℃。反应热301J／g，最高温升速率为35℃／min，最大单位质量爆炸压力为1．7MPa／g，具有显著的热爆炸危险性。根据绝热分析结果，对过氧化氢储罐进行了冷却计算。     

我国工业粉尘爆炸事故统计及趋势分析

为了研究空间、时间、事故次数和可燃性粉尘种类等事故相关因素的特征,总结我国粉尘爆炸事故发生的一般规律,对我国 2005-2018 年发生的粉尘爆炸事故进行了数据统计分析。结果表明,我国粉尘爆炸事故多发于浙、苏、粤等工业发达地区;夏冬季、交接班时刻及人体机能下降期为事故高发时间段;金属粉尘、木粉尘和食品粉尘是发生爆炸的主要粉尘,其中金属粉尘是粉尘爆炸事故的最主要类别,事故起数占比高达 45.24%。研究结果有助于更有针对性地预防和控制粉尘爆炸事故,促进我国工业安全生产。