浓度对橡胶粉尘爆炸特性的影响

为了解橡胶粉尘的爆炸危险性,采用20 L球爆炸测试装置对常温常压下、粒径75μm以下的橡胶粉尘在质量浓度50~700 g/m3范围内的爆炸特性进行试验研究,测定其最大爆炸压力及爆炸指数随质量浓度的变化规律,进而对其爆炸危险性程度进行分级。结果表明:橡胶粉尘质量浓度为300 g/m3时,爆炸压力达到最大值0.49MPa;在橡胶粉尘质量浓度为250 g/m3时,爆炸指数达到最大值5.04MPa·m/s,根据ISO 6184粉尘爆炸烈度等级分级标准,其粉尘爆炸危险性分级为St-1级。     

酒精蒸气-烟草粉尘耦合体系燃爆猛度特性研究

基于改进的20 L球粉尘爆炸试验装置,探究了酒精蒸气体积分数、烟草粉尘质量浓度及环境温度对酒精蒸气-烟草粉尘耦合体系燃爆猛度的影响规律。结果表明:加香烟草粉尘相较于烘丝烟草粉尘的爆炸压力与爆炸压力上升速率更高;酒精蒸气不仅会增强加香烟草粉尘的可燃性,而且会使其爆炸上限升高;耦合体系的酒精蒸气体积分数低于50%酒精爆炸下限(LEL)时,其爆炸压力与爆炸压力上升速率增幅较缓,而高于50%LEL时,增幅迅速攀升;升高环境温度对耦合体系燃爆猛度有明显的促进作用,在低温阶段(30～40℃)尤为显著。     

可燃粉尘或纤维场所是否易爆炸的判断

一般的判断原则有以下几点: 1.了解可燃粉尘或纤维与空气形成燃爆性混合物的燃爆极限浓度,测定生产场所空气中可燃粉尘或纤维的浓度。同一场所存在两种或两种以上可燃粉尘、纤维或可燃气体时,一般来说其爆炸危险性提高。因为多种危险物质混合后按照相乘效果判断,其燃爆下限值比它们各自的燃爆下限值均低。     

小麦淀粉粉尘爆炸特性参数的研究

采用哈特曼管式爆炸测试装置和20L球爆炸测试装置对小麦淀粉粉尘爆炸特性参数进行评估,对粒度小于75μm的样品的爆炸危险性参数进行测试,得出了一定条件下的小麦淀粉对静电火花的敏感程度以及其爆炸的猛烈程度,进而对其爆炸危险性程度进行分级。结果表明,温度在25℃,喷粉压力为0.70MPa,小麦淀粉的最小点火能量在40~80mJ;在点火能量为10 kJ时,最大爆炸压力为0.60MPa,最大爆炸指数为7.87MPa.m/s,其粉尘爆炸危险性为Ⅰ级。     

初始温度对湿法成型硫磺燃烧爆炸特性影响的试验研究

为了研究初始温度变化对湿法成型硫磺粉尘燃烧爆炸特性的影响,通过对初始温度分别为35℃、 45℃、 55℃、 65℃、 75℃的硫磺粉尘试样进行测试,发现随着初始温度的上升硫磺粉尘的粉尘云最低着火温度,粉尘云最小点火能逐渐降低;随着初始温度的上升硫磺粉尘的爆炸下限和粉尘层最低着火温度不发生变化。随着温度的升高,硫磺粉尘的燃烧爆炸危险性增加,因此在气温较高的夏秋季节要提高硫磺粉尘燃爆的防护等级。     

玉米淀粉粉尘爆炸危险性研究

为研究玉米淀粉粉尘爆炸危险性,采用哈特曼管式爆炸测试装置和20 L球爆炸测试装置对200目(<75μm)以下的玉米淀粉粉尘爆炸危险性进行评估,基于静电火花和粉尘质量浓度对粉尘爆炸的影响,对玉米淀粉的静电火花最小点火能量、爆炸下限质量浓度、最大爆炸压力和爆炸指数进行了研究,根据试验结果对玉米淀粉爆炸危险性进行分级。试验结果表明:温度在25℃,喷粉压力为0.80 MPa,粉尘质量浓度在250～750 g/m3范围内,粉尘的最小点火能量随着粉尘质量浓度增加而降低,其最小点火能量在40～80 mJ之间;在点火能量为10 kJ时,粉尘爆炸下限质量浓度在50～60 g/m3之间;在粉尘质量浓度为750 g/m3时,爆炸压力达到最大,为0.66 MPa;在粉尘质量浓度为500 g/m3时,爆炸指数达到最大,为17.21 MPa.m/s,其粉尘爆炸危险性分级为Ⅰ级。     

硬脂酸粉尘爆炸特性试验研究

为研究硬脂酸粉尘的爆炸特性,采用20 L球型爆炸仪对4个粒径范围的硬脂酸粉尘进行粉尘爆炸试验研究。结果表明:一定浓度范围内增大粉尘浓度能够提升硬脂酸粉尘的爆炸能量和燃烧速率。增大粉尘浓度,爆炸猛烈度先增强后减弱;减小粉尘粒径,能增强爆炸猛烈度和敏感度。粒径小于58 μm粉尘的爆炸猛烈度和敏感度最大,浓度500 g/m3时,该粉尘有最大爆炸压力1.12 MPa和最大升压速率142.00 MPa/s。     

点火延迟时间对粉尘最大爆炸压力测定影响的研究

根据粉尘云形成时颗粒分散及沉降的时间效应,指出目前国际通行的球型爆炸装置采用固定点火延迟时间测定粉尘最大爆炸压力的方法具有不确定性,并以煤粉为介质在20 L标准爆炸球装置上进行系列爆炸实验,研究装置点火延迟时间对粉尘爆炸压力的影响。结果表明:点火延迟时间对粉尘爆炸压力测定有十分显著的影响,不同粒径粉尘的最大爆炸压力有不同点火延迟时间,目前仅以气相湍流度所确定的固定点火延迟时间下,所测粉尘最大爆炸压力可能严重偏离实际。     

Study on Hazard Assessment Model of Grain Dust Explosion

在对粮食粉尘生产、运输过程中的火灾、爆炸危险性进行辨识的基础上对粮食粉尘物理、化学、爆炸特性等参数进行实验研究,分析粮食粉尘爆炸的主要影响因素及权重;运用模糊理论,建立粮食粉尘爆炸危险性分析模型,为粮食粉尘爆炸危险性的预测提供依据.     

不同实验标准对几种常见阻燃剂粉尘可爆性影响研究

为研究阻燃剂粉尘可爆性，依据不同实验标准所采用的哈特曼管和20 L球爆炸实验系统，对几种常见阻燃剂粉尘可爆性进行了初步研究。结果表明:按不同标准实验，四溴双酚A、三聚氰胺、二乙基次膦酸铝、赤磷和对二丁基氧化锡均为可爆性粉尘；三氧化二锑、钛白粉、碳酸钙、氢氧化铝和二氧化硅均为不可爆性粉尘；氰尿酸三聚氰胺、球形硅树脂粉以及膨胀石墨的粉尘可爆性结果不一致。对于某些阻燃剂，点火源的起始能量对粉尘可爆性结果有较大影响；某些阻燃剂对爆炸具有抑制效应，抑制程度同物质本身的性质和浓度有关系。     

运用本质安全原理预防煤粉爆炸

旨在将本质安全原理与粉尘爆炸(以煤粉爆炸为例)的风险控制联系起来。利用20 L球形爆炸装置的标准测试方法测试煤粉及煤粉-CaCO3混合物的爆炸下限、最大爆炸压力、压力上升速度等爆炸特性。基于本质安全基本原理和试验结果,讨论预防煤粉爆炸的各种基本方法,并重点阐述本质安全原理与粉尘爆炸影响因素、不同的预防方法、过程设备的选择等之间的关系,对已制定的爆炸风险控制措施进行完善和补充。     

热爆炸理论在粉尘爆炸机理研究中的应用

笔者对粉尘爆炸的几种机理进行了简要分析 ,认为粉尘爆炸是由热爆炸引起的。在对粉尘燃烧过程作了较为合理的假设后 ,将热爆炸理论中均温系统的热爆炸判据 ,应用于粉尘爆炸中 ,得出了爆炸下限与粉尘粒径呈线性关系的结论 ,且与实验符合 ,并推导出粉尘的热爆炸判据。结果表明 :用热爆炸理论来解释粉尘爆炸机理是可行的。     

药物混粉爆炸事故及防范对策的研究

从近几年制药行业频繁爆炸事故出发,分析制药行业爆炸事故的种类,从粉尘爆炸入手,以某制药企业为研究对象,对其爆炸粉体克拉维酸钾进行了爆炸参数测试,运用20L球形粉尘爆炸测试装置测定其爆炸下限为40g/m3。同时运用差热扫描热分析法对其进行放热反应进行研究,再利用毛细管气相色谱法对该混合物中是否存在可燃气体进行了评定,发现其存在丙酮可燃气体,但含量较低为9.3×10-5。针对上述特点,从技术和管理角度出发,分析应对措施以及常见的问题,设计了混粉机械人机界面,编制了安全检查表,对该类共性问题进行了归纳,以供防范药物混粉事故发生参考。     

Explosibility and thermal decomposition behavior of nitrile rubber dust in industrial processes

The formation of nitrile rubber (NBR) dust clouds during processing can lead to a potential dust explosion under certain conditions. However, the potential explosion hazard posed by NBR dust is usually overlooked by enterprises. In this paper, the explosive properties of NBR dust are investigated using a Hartmann tube, a G-G furnace, and a 20 L explosion chamber. The results showed that NBR dust could cause explosions severe enough to be classified as St-1. In addition, the thermal decomposition behavior of NBR dust under combustion conditions was investigated using a combination of thermogravimetric analysis coupled with Fourier transform infrared spectroscopy (TGA-FTIR). The results indicated that in the early stage, NBR dust mainly undergoes self-thermal decomposition to produce a large amount of combustible gas, which combines with oxygen to form a mixed gas and cause a gas-phase explosion. In addition, the participation of oxygen could lower the initial temperature of NBR dust thermal decomposition. As a result, decomposition occurred more quickly and a large amount of combustible gas was produced, thus expanding the range of dust explosions. Furthermore, these combustible gases exhibit varying degrees of toxicity, seriously affecting the life and health safety of relevant personnel. This work provides theoretical guidance for the development of safe procedures to prevent and address problems during NBR dust processing in enterprises.     

固体惰性介质对煤粉爆炸压力的影响研究

通过对固体惰性介质在减轻煤粉爆炸作用的实验研究,给出影响固体惰化剂作用效果的主要影响因素。实验分别选用来自加拿大和中国的3种煤粉和石灰石,对每种实验样品的成分、粒度都进行分析。用20L球形容器进行实验,测定煤粉中加入不同含量的石灰石后煤粉爆炸的Pmax和(dp/dt)max值。结果表明,石灰石能够起到减轻煤粉爆炸影响的作用,并且随着煤粉粒度的减小,要达到相同的抑爆效果需要的石灰石的用量将加大。     

氯化钠粉末对镁粉爆炸猛度的影响研究

通过对固体惰性介质在减轻镁粉爆炸作用的实验研究，给出影响固体惰化剂作用效果的主要影响因素。实验分别选用3种不同粒径的镁粉样品，并选取氯化钠粉末作为固体惰化介质，用20L球形爆炸测试装置进行实验，测定镁粉中加入不同含量的氯化钠粉未后镁粉爆炸的最大爆炸压力和最大压力上升速率值。结果表明：氯化钠粉末能够起到减轻镁粉爆炸影响的作用，并且随着镁粉粒度的减小，要达到相同的抑爆效果需要的氯化钠粉末的用量将加大。     

不同条件下6-APA粉体爆炸最小点火能测试研究

6氨基青霉烷酸（6-APA）是生产阿莫西林的重要中间体,在生产过程的离心机分离及干燥等环节存在粉体燃烧爆炸的危险。利用Hartmann管式粉尘最小点火能测试装置,研究6-APA干粉状态及丙酮存在环境粉体最小点火能变化规律。实验结果表明,6-APA粉体在分散质量为0.6g时,最小点火能为14mJ,参照VDI2263的规定,属于一般着火敏感性粉尘。向粉体中加入丙酮溶剂模拟实际生产环境,实验结果显示粉尘云最小点火能下降明显,且混合物着火能力增强。质量为1g的6-APA粉体与0.5mL丙酮溶剂配比条件下,混合物分散质量为0.6g时,最小点火能为6mJ,在此环境中混合粉体属于特别着火敏感性粉尘。实验结果阐明了6-APA在丙酮存在环境条件下混合粉体燃烧的爆炸危险性,为采取相应的爆炸防护措施提供了实验依据。     

Thermo-kinetic modelling of dust explosions

The guidelines for protection and mitigation against hazard coming from dust explosion require the knowledge and then the evaluation either experimentally or theoretically of the thermo-kinetic parameters (i.e. K_St, P_max). We developed a numerical tool for the evaluation of the thermo-kinetic parameters of dust explosion. This model is based on the simulations of the combustion reaction by means of a detailed reaction mechanism assuming that the pyrolysis/devolatilization step is very fast and then gas combustion is controlling dust explosion. The model allows then the determination of the most conservative values of K_St, S_l, P_max. In the present paper we calculated the deflagration index and the laminar burning velocity for dusts utilized in various process industries (i.e. cornstarch, polyethylene, cellulose) as function of dust concentration. The obtained data were successfully compared with the available experimental results.