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关 键 词:四川粉末可爆试验粉末爆炸筛选实验
行 业:商务服务 咨询服务 产品检测服务
发布时间:2023-05-25
验室主要设备有:1m3球粉尘爆炸测试系统(捷克)、粉尘云小着火温度测试装置(捷克)、粉尘层小着火温度测试装置(捷克)、粉尘云小点燃能量测试装置(捷克)、激光粒度测试仪(英国)、水分仪(德国)、精密天平(德国)、爆炸筛选装置(英国)、粉尘层比电阻测试装置、自燃点试验仪(美国)、自热物质试验仪(美国)、臼齿研磨机(德国)、振动筛分机(德国)等。 粉尘爆炸性参数测试目的
粉尘爆炸的条件
粉尘的火灾爆炸事故多发生在煤矿、面粉厂、糖厂、纺织厂、厂、饲料、塑料、金属加工厂及粮库等厂矿企业。这与粉尘爆炸所需条件有关。粉尘爆炸本身是一类的燃烧现象,它也需要、助燃物和点火源三个条件。
1、粉尘本身是可燃粉尘。可燃粉尘分有机粉尘和无机粉尘两类。有机粉尘如面粉、木粉、化学纤维粉尘等,基本是可燃的。而无机粉尘包括金属粉尘和一部分矿物性粉尘(如煤、硫等),也都是可燃粉尘。黄沙和尘土的粉尘也很微小,但由于它们本身不能够燃烧,因此不具危险性。
2、粉尘必须悬浮在助燃气体(如空气中),并混合达到粉尘的浓度爆炸极限。粉尘在助燃气体中悬浮是由于粉碎、研磨、输送、通风等机械作用造成的。大粒径的粉尘一般沉降为只有燃烧能力的沉积粉尘,只有小粒径的粉尘才能在助燃气体中悬浮。同时,爆炸粉尘的危险性也用浓度爆炸极限下限来表示,一般是20-60g/m3,低于这个浓度,难以形成持续燃烧,更谈不上爆炸。
3、有足以引起粉尘爆炸的点火源。粉尘具有较小的自燃点和小点火能量,只要外界的能量超过小点火能量(多数在10mJ-100mJ)或温度超过其自燃点(多数在400℃-500℃),就会爆炸。
当上述三个条件同时满足时,就可能发生粉尘火灾爆炸事故。
实验室测试确定“爆炸的可能性 (点火感度)”
> 爆炸分类(筛选)测试
爆炸分类测试用来确定粉尘云暴露在点火源下发生爆炸的可能性。测试结果可将材料分为可燃或不可燃。
> 小爆炸浓 (ASTM E151)
小爆炸浓度 (MEC) 测试确定粉尘云在空气中一旦点燃能产生火焰传播的小浓度。这个测试可以回答“是否容易形成爆炸性粉尘云?”
> 小点火温度 (ASTN E-2021)
小点火温度 (MIT) 测试确定能点燃分散的粉尘云所需的低温度。MIT是一个评价粉尘对加热的环境,热表面及摩擦火花等点火源点火感度的重要参数。
> 小点火能量 (ASTM E 2019)
小点火能量 (MIE) 测试确定在佳粉尘云浓度点燃时所需的小静电火花能量。本试验主要用于评估粉尘云被静电火花点燃的敏感性。
> 静电体电阻率 (ASTM D257)
按体积电阻率将粉末分为低,中等或高绝缘。绝缘粉末具有保留静电电荷的倾向并能在靠近接地的设施,设备,或人员时产生危害性静电放电。
> 静电荷电性 (与 ASTM D257 总体一致)
静电荷电性是测量粉尘粒子在传输过程中流动或在容器进行处理时负荷静电的能力。该测试提供物质的相应数据,从而从静电危害的角度制定适当的材料处理准则。
> 极限氧浓度
极限氧浓度 (LOC) 测试确定能够支持燃烧的小氧浓度(实验中通过惰性气体进行置换,例如氮气)。氧浓度低于LOC的环境不能支持燃烧,因此也不能产生粉尘爆炸。
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。
增加一个新的设备或生产线
生产线上新增加的工具如机床也构成潜在危害。当将设备连接到现有的除尘系统时,随着我们延长管道系统,系统容量设计往往被忽视。这种疏忽可能会导致严重的问题。
首先,重要的是,增加一个新的捕集进口将减少整个管道系统的空气流量,从而减少过滤能力。压力损失会影响系统收集效率,事先明显清洁的工作站将逐渐被高度可燃金属颗粒薄膜覆盖。
此外,风管内的空气速度降低将使得向除尘器输送颗粒物质变得更加困难,并随着管道表面积聚沉积物。发生火灾或爆炸只是时间问题。
我们如何大限度地降低风险并符合国家法规?
如前文所述,金属部件加工产生的微小颗粒物排放造成严重的火灾危险,可能导致爆燃。不同的机构在处理高度爆炸性金属粉末时提供了类似的建议,并且出于安全原因,建议使用湿式除尘器,而不是使用布袋除尘器或滤筒除尘器的经典方法。
在情况下,干式系统可用于过滤易燃金属粉尘,只要它们安装在离厂房至少15米的外部位置,并配有必要的防爆(通风、抑制、隔离)。
选择合适的除尘器不是考虑的因素。适用法规建议湿式除尘器符合以下标准:
1、如果湿式除尘系统出现故障,联锁设备必须关闭。
2、暴露表面上的金属微粒积累不得超过3毫米。你知道吗:当超过微粒小爆炸浓度(MEC)时,可能会发生爆炸。对于大多数金属尘埃,MEC介于30g/m3和190g/m3之间。
3、网络管道必须始终保持4500英尺/分钟(22.86米/秒)的小管道速度。你知道吗:管道速度低于4500英尺/分钟,粉尘可能沿管道表面积聚。另一方面,高于推荐水平的风管速度会消耗维持过高流速所需的能量,导管壁的颗粒侵蚀风险会增加。
4、尽可能靠近产尘点和湿式除尘器,以减少管道长度。
5、粉尘水平积聚不得超过除尘器箱体容积的5%。
6、如果湿式除尘器不能工作超过并及时应清除污泥。
7、污泥容器不得超过50磅。
8、水位控制逻辑必须保持,否则视觉和音频警报触发,并自动关闭湿式除尘器系统。
9、风机应位于清洁空气侧。
10、当湿式除尘器不工作时,立供电风机应始终保持主排气风扇通风量的小10%。你知道吗:积聚的金属颗粒与水接触,例如在湿式除尘器壳体内,导致放热化学反应,放出氢气。当设备不工作时,必须不断通风封闭区域以避免氢气爆炸。
11、如果干式过滤器配备以下防护措施,则可安装在湿式除尘器下游:压差报警、静电消散性过滤介质、限制氢气积聚至可燃下限10%的方法、过滤介质极出现高温报警
12、将排气口排到建筑物外的安全位置。
粉尘爆炸的产生条件
粉尘本身具有可燃性,可燃粉尘(Combustible dust)是指在一定条件下与气态氧化剂(主要是空气)发生剧烈氧化反应的粉尘
在有限空间内,粉尘悬浮在空气中达到爆炸浓度(爆炸的浓度叫做爆炸下限,浓度叫做爆炸上限。
由于粉尘的爆炸上限值过大,在多数场合下都达不到,故较少使用);
足够引起粉尘爆炸的起始能量,该能量可以表现为火焰、电火花等多种形式。