当粉尘在密闭系统中燃烧剧烈发生爆炸时,会产生大量的热,从而使系统温度升高,同时,爆炸时会产生部分气体产生冲击波,从而使系统压力上升,当爆炸剧烈时,压力上升的速率增加。因此,最大压力上升速率可以作为判断研究粉尘爆炸危害性的参数之一[15]。
Ch. Proust[16]通过对20L爆炸球和1 m3管两种粉尘爆炸测试装置进行粉尘爆炸压力测试分析比较,对比两种测试装置对测试结果的影响。通过分析模拟,得出两者之间的经验关系式,即Pmax(1m3)=Pmax(20L);当爆炸指数低于爆炸极限值时,Kst(1m3)=0.8(Kst(20L)-45);爆炸指数高于爆炸极限值时,Kst(1m3)=2.5(Kst(20L)-45)。
君祥[17]通过对气体中氧气浓度对粉尘爆炸的影响的研究,指出气体中氧浓度对粉尘最大爆炸压力有较大影响。当氧浓度过低,低于一定的氧气浓度时,烟煤粉尘不再发生爆炸。因此在煤粉制备系统中,为了防止或抑制爆炸的发生,可以降低空气中的氧浓度来抑制爆炸的发生。
喻健良等利用哈特曼管爆炸设备研究了微米级的铝粉的爆炸特性测试[18]。试验了最大爆炸压力P、最大压力上升速率(dp/dt)等粉尘爆炸参数受粉尘浓度c、粉尘粒径d的影响的大小。结果表明:粉尘在微米级别时,粒径增大,最大爆炸压力降低。爆炸最大压力上升速率随粉尘粒径增大而降低。而对于纳米级别的粉尘粒径,粒径对最大爆炸压力几乎不变,最大压力上升速率与粒径关系不大。
参考文献
[1] 薄涛, 谭迎新. 粉尘爆炸事故预防及其扑救对策研究[J]. 武警学院学报, 2008, 24(4):46-49.
[2] 刘成云. 试述粉尘爆炸的特点及预防措施[J]. 科技创新导报, 2010, 12(23):218-219.
[3] 杨豪,王培植, 万祥云. 我国气体与粉尘爆炸事故现状及影响因素分析[J]. 安全与环境工程. 2008,10(1):97-99
[4] 王震. 浅析粉尘爆炸事故的预防和处置[J]. 黑龙江科技信息,2013,7(6):1-5.
[5] Wu H C, Chang J C, Hsiao H C. Research of minimum ignition energy for nano titanium powder and nano iron powder[J]. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 2009, 22(1): 21-24.
[6] 赵衡阳. 气体和粉尘爆炸原理[M]. 北京:北京理工大学出版社, 1996.
[7] 陈成. 铝粉及TNT粉尘的最小点火能和爆炸下限研究[D]. 中北大学, 2013.
[8] 李运芝, 袁俊明, 王保明. 粉尘爆炸研究进展[J]. 太原师范学院学报(自然科学版), 2004, 3(2): 79-82.
[9] 周本谋, 刘尚合, 范宝春. 粉体工业静电防护技术研究进展[J]. 物理学和高新技术, 2004, 33(10): 759-764.
[10] 赵学艺,杨鑫超. 浅析粉尘爆炸事故的预防和处置[J]. 时代报告(学术版),2012,3(2):46-49.
[11] 高吉峰. 可燃性粉尘的爆炸危险性和预防措施[J]. 安全、健康和环境, 2007,5(4): 5—7.
[12] 岳超平. 煤层自然发火潜伏期的实验研究[J]. 矿业安全与环保, 2006,6(11): 18—21.
[13] 陈网桦, 宋述忠, 胡毅亭,等. 铝粉及黑索金粉尘爆炸的特性研究[J]. 含能材料. 2002,12(4):91-93.
[14] 崔少朴 刘宜新 李旭 熊中浩. 爆炸极限的影响因素及常用防爆措施[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2013,18(23): 236—238.
[15] Ryo Onoa, Masaharu Nifukub, Shuzo Fujiwara,et al. Minimum ignition energy of hydrogen-air mixture: Effects of humidity and spark duration[J]. Journal of Electrostatics, 2007, 65(2): 87-93.
[16] 赫获贝格.K.L凯什多勒.粉尘爆炸知识介绍[J].防爆电机,1994,8(1):42-51.
[17] 赵衡阳.气体和粉尘爆炸原理[M].北京:北京理工大学出版社,1995.
[18] 张国顺. 爆炸危险性及其评估[M].北京:群众出版社,1998.
[19] 李延鸿. 粉尘爆炸的基本特征[J]. 科技情报开发与经济, 2005, 15(14): 30-31. 粉尘爆炸文献综述和参考文献(2):http://www.youerw.com/wenxian/lunwen_26198.html