??? (2) 最小點火能。粉塵云的最小點火能量一般是在Hartmanm( 哈特曼) 管中測定,但由于粉塵云的生成條件和測試方法困難,很難取得絕對準確的數(shù)值,大多數(shù)為相對值,但可用作對物質(zhì)的危險性作相對比較。最小點火能的計算方法有兩種:一是較粗糙的方法,即E= 1/2 ×CU2,此法忽略了電路中的能量損失;二是較精確的方法,E=∫20(UI－I2R)dt,式中U,I為電極兩端的電壓和電流,I2R為放電回路電阻引起的功耗。
??? (3) 爆炸極限。粉塵爆炸極限就是能夠爆炸的濃度范圍,由于不存在公認的標準測試粉塵爆炸下限的準則,因此現(xiàn)有的下限數(shù)據(jù)依賴于試驗裝置和外部條件,不是粉塵的基本性質(zhì)。另外,粉塵云濃度只能由湍流產(chǎn)生和湍流控制,湍流是粉塵云的固有特性。粉塵云濃度隨時間變化而變化,點火前濃度并不是隨后燃燒的濃度,在一種裝置中能爆炸的濃度不一定在另一種裝置中爆炸。因此粉塵濃度僅僅是試驗時間和容器空間的平均值,一種特定的粉塵并沒有唯一的爆炸性。
??? (4) 爆炸壓力和壓力上升速率。封閉容器的最大爆炸壓力原則上依賴于反應(yīng)的能量,應(yīng)該能由熱力學計算出來。但是粉塵濃度受湍流的影響,化學反應(yīng)很少進行得完全,完全的程度取決于燃燒的速率。壓力上升速率與容器體積有很大關(guān)系, 目前大多數(shù)測量數(shù)據(jù)僅限于球形容器,即當V≥0.04 m3 時,二者存在" 三次方定律",即(dp/dt)m?V1/3=Kst容器中測得粉塵云爆炸特性值Kst,并不能說明大容器中爆炸時觀察到的真實破壞情況。對于圓筒形容器,研究文獻很少,畢明樹等人對圓筒形容器容積和長徑比對可燃氣體爆炸強度的影響的研究表明,圓筒形容器內(nèi)爆炸存在以下關(guān)系: (dp/dt)m?V01/3λ2/3=KG,其中, KG是取決于爆炸介質(zhì)、混合比和初始狀態(tài)的常數(shù),是長徑比。要認識到對于具有不同物化特性、初態(tài)和邊界條件的粉塵,將會產(chǎn)生不同的壓力上升速率和最大壓力.

??? 由于粉塵爆炸參數(shù)依賴于測試系統(tǒng),對同一特性參數(shù)而言,不像氣體爆炸那樣具有普遍意義。很顯然,真實的工業(yè)場所不能按比例縮小到實驗室容器尺寸, 而真實條件的爆炸參數(shù)對防爆設(shè)計來說又是必需的,因此將來的實尺實驗不可避免。

??? 4 影響粉塵爆炸的因素

??? 影響粉塵爆炸的因素有粉塵自身形成的和外部條件形成的兩方面因素。就粉塵自身因素來說,又有化學因素和物理因素兩類。化學因素主要指燃燒熱和燃燒速度,此外還有水汽及二氧化碳的反應(yīng)性等。物理因素主要指粉塵濃度和粒度分布,還有粒子形狀、粒子比熱、熱傳導率、表面狀態(tài)、帶電性和粒子凝聚特性等也是要考慮的。外部因素有氣流運動狀態(tài)、氧氣濃度、可燃氣濃度、濕度、窒息氣濃度、阻燃性粉塵濃度和灰分、點火源狀態(tài)等。

??? 5 粉塵爆炸的防爆措施

??? 如前所述,粉塵爆炸要具備五個條件,用五邊形可形象說明。防爆措施可分為兩大類:一是預防措施,即拆去五邊形爆炸鏈條中的任一邊或幾邊,使不構(gòu)成粉塵爆炸條件。例如連續(xù)清除粉塵,使粉塵云不可能產(chǎn)生或其濃度遠低于爆炸濃度;避免各種點火源;惰化氣體等。二是一旦發(fā)生粉塵爆炸,則采取措施減少損失,如采取抑爆、隔爆、泄爆等措施。

??? 6 結(jié)語

??? 隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,粉體的應(yīng)用日益廣泛,但伴隨的爆炸事故也越來越多,且破壞性有所提高。所以迫切要求對其爆炸機理進一步研究,尤其要加強基礎(chǔ)性研究,提出可行的防爆措施,以降低爆炸造成的損失。