焊接火焰引燃可燃粉尘特性研究

发布时间：2021-01-15 03:57

　　通过统计分析多起粉尘爆炸事故,以明火这一常见点火源作为研究对象,研制了模拟焊接火焰为代表的明火点火源引燃粉尘实验装置,采用玉米淀粉、石松子粉和煤粉为实验材料,研究了明火引燃可燃性粉尘的特性。玉米淀粉和石松子粉在燃爆过程中最高温度分别是956、855℃;明火作用下,半开放空间中可燃粉尘能够被引燃的质量浓度明显高于采用20 L球装置测得的爆炸下限。明火不易引燃类似煤粉的对温度类点火源不敏感的粉尘,故判定粉尘可燃性时,明火点火源可作为初步筛选的手段,20 L球测试装置是判定粉尘可爆性的最终方法。 

【文章来源】：消防科学与技术. 2020,39(02)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

粉尘爆炸事故中各类点火源占比图

为研究可燃性粉尘云被以焊接火焰为代表的明火引燃的燃烧特性和规律，研制了一种明火引燃可燃粉尘云实验装置，如图2所示。实验装置由喷尘系统、燃烧管、点火系统、火焰观测系统4部分组成。喷尘系统由压缩空气瓶、电磁阀、单向阀、储气罐、压力表组成，压缩空气经管路进入储气罐，给定压力的空气将粉尘自下向上分散在燃烧管内部形成粉尘云；燃烧管为两端开口的耐高温的石英玻璃管，直径14 cm、高度40 cm，底部与粉尘分散装置和火焰燃烧嘴相连，燃烧管为可拆卸部件，方便实验后清理设备；点火系统采用热作业过程中常用的氧气切割枪火焰，主要由乙炔气瓶、氧气瓶、乙炔焊接燃烧器、燃烧嘴和供气管路构成，可燃气体与氧气通过乙炔焊接燃烧器在燃烧嘴处混合燃烧；火焰观测系统主要由摄像机、标尺构成，标尺置于燃烧管旁并与之平行，燃烧管外表面标有刻度，利用录像机记录粉尘云燃烧产生的火焰的高度、颜色和亮度等。此装置以施工过程中常见的氧气切割枪火焰作为引火源，更加贴近粉尘燃爆事故的真实场景，能够真实地模拟可燃性粉尘弥散时被明火引燃的特性。1.2 实验材料

选取工贸行业中常见可燃粉尘玉米淀粉、石松子粉和煤粉为实验材料，模拟切割焊接火焰作用下各类粉尘的燃烧特性。玉米淀粉、石松子粉和煤粉的颗粒成不规则状结构，大小分布不均匀，利用激光粒度测试分析仪对3种样品的中位粒径进行测试，可得到中位粒径D50分别为17.1、44.2、49.6μm，其中煤粉粒径分布如图3所示。实验前对3种材料进行恒温干燥4 h。2 实验结果与讨论

【参考文献】：
期刊论文
[1]机械碰撞对可燃气体的引燃特性及引燃概率[J]. 张琰,李晋,任常兴,张欣,尼华.  消防科学与技术. 2018(12)
[2]粉尘爆炸事故的统计数据分析[J]. 钱松.  电气防爆. 2018(03)
[3]可燃性粉尘数据库建设与应用[J]. 张琰,姜楠,吕东,郭蕊.  安全. 2018(04)
[4]2009～2013年我国粉尘爆炸事故统计分析研究[J]. 多英全,刘垚楠,胡馨升.  中国安全生产科学技术. 2015(02)
[5]国外粉尘防爆标准体系研究[J]. 任常兴.  消防科学与技术. 2013(10)



本文编号：2978176