泰州粉尘爆炸测试煤矿粉尘爆炸检测
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发布时间：2020-12-05
多次爆炸是粉尘爆炸的较大特点。
次爆炸气浪，会把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来，在爆炸后短时间内爆炸中心区会形成负压，周围的新鲜空气便由外向内填补进来，与扬起的粉尘混合，从而引发二次爆炸。二次爆炸时，粉尘浓度会更高。[1]
粉尘爆炸所需的小点火能量较高，一般在几十毫焦耳以上。
与可燃性气体爆炸相比，粉尘爆炸压力上升较缓慢，较高压力持续时间长，释放的能量大，破坏力强。
粉尘爆炸，指可燃粉尘在受限空间内与空气混合形成的粉尘云，在点火源作用下，形成的粉尘空气混合物快速燃烧，并引起温度压力急骤升高的化学反应。
粉尘爆炸多在伴有铝粉、锌粉、铝材加工研磨粉、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等产生的生产加工场所
粉尘爆炸的产生条件
（1）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；
（2）在有限空间内，粉尘悬浮在空气中达到爆炸浓度（爆炸的低浓度叫做爆炸下限，高浓度叫做爆炸上限。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）；
（3）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。
大多数加工行业中的粉尘是“可燃的”。当悬浮在空气中的可燃性粉尘达到支持火焰传播的浓度时，同时点火源有足够能量，爆炸就会发生。就粉尘云而言，术语“可燃”，“易燃”，和“易爆”都具有相同的含义，可以互换使用。
为了消除/控制粉尘云爆炸危害，应采取以下措施：
> 了解粉尘的爆炸特性，
> 识别在正常和异常情况下，可燃性粉尘云存在或可能会存在的场所
> 识别在正常和异常情况下，可能存在的点火源，
> 正确的厂房设计以消除或控制粉尘爆炸的发生，保护人员和设备。
如上文所强调的，为了评价粉尘在设施中爆炸的风险及选择适当的安全基本要求，应先确定设施中需处理/加工的粉尘的爆炸特性。粉尘的爆炸特性通常分为两类，“爆炸的可能性（点火感度）”和“爆炸的后果（爆炸烈度）”。本文讨论这两类特性的测试。
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、硫磺厂、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特殊的燃烧现象，它也需要可燃物、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。
粉尘云爆炸保护措施
如果爆炸性环境不能被阻止形成和/或无法合理地排除所有可能的点火源，那么粉尘云爆炸有可能发生。在这种情况下应采取爆炸保护措施以保护员工并使设施损失减少到小。应该指出的是，除了采取合理的步骤以降低粉尘云形成/传播的可能性并排除点火源外，爆炸保护措施也应纳入考量。爆炸保护措施包括：
> -设备构造成能够承受工业过程中粉尘爆燃产生的大爆炸压力
> -将爆炸爆炸产物（压力和火焰）从设备泄放到安全的地方
> -在早期阶段检测出爆炸的发生，使用合适的抑制剂抑制爆炸
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指导。
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.
粉体粒度是粉尘爆炸敏感性和事故严重性的重要影响因素[2]。由于绝大多数粉尘并非球形、表面光滑颗粒，单纯的粒度分布测试不足以说明其对粉尘爆炸特征参数的影响性，所以通过测试比表面积来表征粉尘表面的物理特性在粉尘爆炸研究领域具有重要意义。
左前明[3]在煤尘爆炸特性及相应抑爆技术的研究中，对所研究煤矿的煤样的比表面积和孔径进行了表征。研究表明粉尘比表面越大，热传导和热辐射速率越快，越容易产生挥发分形成爆炸性气体源；同时比表面积越大，意味着粉尘材料与空气的接触面积越大，这就加速了粉尘表面与氧的反应，增加了粉尘的化学活性，使粉尘点火后燃烧更快，爆炸猛烈度更高。
