粉尘爆炸事故模式及其预防研究

随着粉体工业的发展,粉尘爆炸发生的危险性也随之增大。为了探讨粉尘爆炸发生的规律,笔者对粉尘爆炸发生的点火源类型、事故原因进行了统计、排序;在对已发生的典型的粉尘爆炸事故分析的基础上,总结、归纳了影响粉尘爆炸发生的,诸如粉尘自身的可燃性、粉尘所处的状态、粉尘所处的外部环境等因素;提炼出了7种粉尘爆炸事故模式,并对各种模式下粉尘爆炸发生的条件、机理进行了初步研究分析,然后提出了相应的事故预防措施。笔者所研究的成果,对粉体工业的安全生产具有实际的指导作用,对今后防灾决策的深入研究也具有一定的参考价值。     

可燃粉尘爆炸基础研究综述

对工业可燃粉尘爆炸基础研究进行了综述.对粉尘爆炸领域有史以来的主要基础研究成果进行了高度概括,内容涉及引起粉尘爆炸的可燃物质、影响粉尘云可燃性和爆炸性的因素、粉尘云在空气中的燃烧、引发粉尘爆炸的点火源、一次和二次粉尘爆炸、粉尘闪燃、杂混物的爆炸及粉尘云爆轰8个方面.回顾了粉尘爆炸的预防和缓解措施进展,指出了本质安全设计的意义.最后针对纳米颗粒粉尘的爆炸特性进行了探讨,通常粉尘的最小点火能随粉尘粒径减小而减小、爆炸指数随粉尘粒径减小而增大,这种趋势直到粉尘粒径减小到1～10 μm一直存在,但这种趋势可能不会持续到纳米粉体级别,可能的两个原因是纳米粉体的难于分散和凝并作用.     

德国关于粉尘爆炸及防护的研究与实践

德国关于粉尘爆炸及防护的研究与实践大连理工大学李志义，丁信伟编译与气体爆炸相似，人们对粉尘爆炸的认识还很有限。这是因为，关于粉尘爆炸的研究历史相对较短；与气体爆炸比，粉尘爆炸要复杂得多。关于粉尘爆炸的研究在国内才刚起步，而在国外己取得了相当进展。理论...     

生产现场粉尘防爆

正粉尘爆炸是可以预防的,通过消除"可燃性粉尘""氧化剂""点火源"中一个或多个要素,来实现。近年来,随着粉体制造加工企业越来越多,尤其是工贸行业中涉及产生粉尘的工艺环节越来越多,由于管理缺陷、安全意识薄弱、粉尘爆炸科学知识缺乏等原因,粉尘爆炸事故频发。科学合理地评估粉尘爆炸风险性,一直是企业和政府各级安全生产监管部门当前应高度     

抛光铝合金粉尘爆炸参数及防爆研究

以汽车车身打磨抛光车间内的铝合金粉尘为研究对象,由20 L球测得爆炸下限为190~200 g/m~3,其粉尘层最低着火温度为250℃,粉尘云最低着火温度为290℃,粉尘云最低着火能大于1 J。由于抛光液和空气氧化的作用,试验所研究铝合金粉尘比一般的铝混合粉尘爆炸下限和最小点火能都大为提高。     

油页岩利用过程粉尘爆炸研究现状及趋势分析

在石油资源日益紧张的形势下,我国油页岩资源的开发利用正得到前所未有的重视,但其利用过程潜在的粉尘爆炸危险性并未引起关注。对国内外有关油页岩粉尘着火、爆炸的文献进行了综述,约旦学者对油页岩粉尘爆炸下限、着火温度及惰化粉尘对下限的影响进行了持续性的研究。国内学者多涉及油页岩利用工艺的研究,只注重页岩油蒸气的爆炸风险,多采用经验公式的方法进行分析,具有较大的局限性。根据爆炸风险控制原理,提出了油页岩粉尘防爆安全需要进一步进行的基础研究工作,突出了加强油页岩粉尘和蒸气杂混物爆炸机理研究的重要性。     

面粉厂的粉尘爆炸及其预防措施

粉尘爆炸是面粉加工业的一大危害。面粉粉尘,是原料在加工过程中受动力的影响而悬浮在空气中的粉尘。由于它是一种可燃性物质,研磨成细小颗粒后,表面积增大,当它与氧气均匀混合,达到一定的浓度后,遇有火种,就会强烈燃烧、迅速蔓延。由于燃烧的气体和热量不能很快消散而又有效的传播给附近的粉尘,使这些粉尘也迅速燃烧起来。随着温度不断的升高,导致局部压力越来越高,就发生了爆炸。此过程是在瞬间连续不断进行的。 面粉粉尘爆炸要具备三个要素:一是粉尘达到一定浓度。一般面粉粉尘爆炸浓度下限为9.7克/立方米。二是有足够的氧气,即粉尘与氧…     

橡胶粉尘的爆炸特性及抑爆的试验研究

为了研究橡胶粉尘的爆炸特性以及惰性粉体对橡胶粉尘的抑爆,用20 L球形爆炸装置测试橡胶粉尘的爆炸特性,分析粉尘浓度和粒径对橡胶粉尘爆炸压力(pmax)和爆炸指数(Kst)的影响,并且探究聚磷酸铵、磷酸二氢铵、碳酸钙和碳酸氢钠4种不同惰性粉体对橡胶粉尘的抑爆效果及不同粒径的聚磷酸铵对橡胶粉尘爆炸压力的影响。结果表明:在爆炸极限范围内,橡胶粉尘的爆炸压力随粉尘质量浓度增加先增大后减小;橡胶粉尘粒径越小,其爆炸后果越严重;聚磷酸铵对橡胶粉尘的抑爆效果相对较好;且在一定质量浓度范围内粒径越小,抑爆效果越好。     

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.     

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。     

碳纤维复合材料粉尘爆炸强度特性研究

碳纤维复合材料是应用于航天、航空领域的高性能材料之一,对于该材料的粉尘爆炸特性还未有相关研究报告。为了研究碳纤维复合材料粉尘的爆炸强度特性,本文采用20L球形粉尘爆炸测试实验系统开展了相关实验研究。实验测得碳纤维复合材料粉尘爆炸下限浓度为50g/m 3,最大爆炸压力为0.48MPa。在测试浓度范围内,最大压力上升速率和爆炸指数均随浓度的增大而变大。另外,在其爆炸强度特性研究的基础上,对产尘车间的环境风险进行了初步辨识,提出了相应的防护措施。本文的研究成果对此类碳纤维复合材料粉尘的工业防护具有实际的指导作用,对于该粉尘的爆炸机理的深入研究也具有一定的参考价值。     

工业粉尘“二次爆炸”过程研究

开展了工业粉尘“二次爆炸”过程实验室研究工作。对玉米淀粉、小麦粉等粮食粉尘进行了研究，得到了“二次爆炸”发展过程以及最后形成的爆轰波特性，还进一步研究了粉尘层冲击波卷扬过程和分析讨论了粉尘“二次爆炸”过程的影响因素。     

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。     

可燃粉尘 隐藏的危险

<正>在许多行业的生产中,粉尘常常在隐密处或就在眼前聚集,由于可燃粉尘的累积而引发的火灾和爆炸事故时有发生。没有人想看到工厂爆炸毁坏、工人死亡,但是人们根本意识不到粉尘危险的存在,直到某一天爆炸发生……2008年2月7日19时15分,美国乔治亚州文特沃斯港的帝国糖业制糖厂发生了剧烈爆炸(见图1),造成14名工人丧生、38人受伤。事故调查结果表明,这起爆炸的燃料是可燃粉尘。帝国糖业的事故是美国自1980年以来最致命的工业粉尘爆炸事故。     

美国粮仓防爆工作

1.成立专门机构进行研究工作从70年代后期起,各国开始成立防止粉尘爆炸研究的专门机构,总结经验教训,研究粮食粉尘特性,粉尘爆炸理论以及粉尘爆炸起因、条件和预防措施等。美国于1977年在全国粮食饲料协会之下专门设置“火灾、爆炸研究分会”,并成立“立筒库爆炸和火灾问题领导小组”,积极制定工作规划,开展课题研究,在短短的十几年中,为主筒仓的安全生产与发展做出较大的贡献。瑞士成立“筒仓粉尘防爆中心”     

超细Al(OH)3惰化粉体对铝合金抛丸废弃物粉尘的爆炸防控效果试验研究

为探究超细粉体惰化剂对铝合金抛丸伴生粉尘爆炸特性的影响规律，利用标准化Hartmann试验装置及自行搭建的试验平台，对不同惰化比(ε)条件下高纯度铝粉尘和铝合金抛丸废弃物粉尘爆炸传播特性进行试验研究。试验结果显示：不同类型的铝粉尘在不同惰化比条件下的爆炸敏感度、爆炸传播强度以及爆炸火焰传播形态演化等方面特性存在较大差异。由于高纯度铝粉尘燃烧反应活性高，最小点火能量和爆炸下限质量浓度分别是铝合金抛丸废弃物粉尘的6%和53.3%,其爆炸火焰传播速度峰值是铝合金抛丸废弃物粉尘的2.1倍。因此，在工程实践中不宜将高纯度铝粉尘相关爆炸参数作为铝合金抛丸作业现场燃烧爆炸风险评估依据。同时，当惰化比提高到30%时，铝合金抛丸废弃物粉尘的点火敏感性大幅降低，爆炸无法形成有效火焰进而传播，且在爆炸发生后很短时间内便会发生自行熄灭，即使在强点火条件下，也未发生火焰持续传播现象。因此，在铝合金抛丸生产现场采用添加一定量超细Al(OH)₃粉体以作为抑爆措施的惰化剂具有一定的可行性。     

甲烷含量对塑料粉尘空气混合物爆炸特性的影响

为探究可燃气体的添加对塑料粉尘/空气混合物爆炸特性的影响,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和热塑性聚氨酯弹性体(TPU)2种塑料粉尘为研究对象,在对其进行热重分析(TG)的基础上,利用20 L球形爆炸试验装置,研究甲烷体积分数对这2种塑料粉尘/空气混合物爆炸压力、爆炸压力上升速率、爆炸下限等特征参数的影响。热重试验结果表明:PMMA粉体分解速率高,在外界供热条件下易发生燃烧,而TPU粉体分解所需能量更多,分解更加困难。爆炸试验结果表明:在试验选定的粉尘浓度条件下,2种粉尘爆炸压力及压力上升速率均随粉尘浓度呈现先升高后降低的变化趋势;当甲烷体积分数从0增加到4%时,塑料粉尘爆炸的猛度和敏感度随之增加,其中PMMA粉尘爆炸猛度受甲烷影响更大,而TPU粉尘基本不受影响,但其爆炸下限下降更明显。     

基于响应面方法的甘薯粉尘爆炸研究

为给甘薯粉尘爆炸预防提供依据,用20 L球形爆炸装置进行爆炸试验,研究甘薯粉尘粒径、质量浓度和点火能量3个单因素对爆炸的影响;同时,用响应面方法,通过Design-Expert软件中Box-Behnken试验设计,对影响甘薯粉尘爆炸的因素进行对比分析。试验结果表明,甘薯粉尘最大爆炸压力随粉尘粒径的减小而增大,随粉尘浓度的增加呈现先增加后减小的趋势,随点火能量的增大而增大。同时,由Box-Behnken试验中响应面回归方程知,甘薯粉尘质量浓度对粉尘爆炸影响最大,其次是点火能量,甘薯粉尘粒径对相应粉尘爆炸影响最小。     

粉尘云最低着火温度的研究现状与发展趋势

粉尘爆炸事故统计表明,部分爆炸事故的发生是由于生产设备最高容许温度超过或达到了粉尘云的最低着火温度.通过大量文献调研,对近40年粉尘云的最低着火温度的实验与理论研究进行了分析,并根据目前工业生产实际存在的问题提出了新时期研究复杂条件下着火温度的必要性.同时,应在此基础上建立数学模型并利用数值分析验证实验结果,以便工业应用.     

粉尘爆炸的限值

粉尘爆炸会造成巨大的人身伤亡和经济损失。研究表明,粉尘爆炸与着火温度、最大压力以及该种粉尘的浓度三个因素有关。一旦同时达到这三个因素的限值,就会爆炸。现将煤尘和几种金属粉尘爆炸的三个限值列表介绍如下以供参考。