【摘 要】
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可燃性粉尘爆炸是在金属制造加工、木材加工、粮食食品加工、采矿、化工等多行业常见的一种事故,容易引起二次爆炸或连续爆炸,造成重大的人员伤亡和财产损失。对我国近些年的粉尘爆炸事故进行统计发现,金属粉尘爆炸事故比例达到了43%。本文选取典型抛光打磨铝粉尘为研究对象,基于抛光打磨铝粉尘爆炸特性参数和爆炸传播规律,研究防止引起二次爆炸的无火焰爆炸泄压技术与机械式爆炸隔离技术,并针对抛光打磨作业场所除尘系统设
【基金项目】
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可燃性粉尘控爆技术与装备研发,国家重点研发计划子课题,课题编号:2016YFC0801703,8人7位;
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可燃性粉尘爆炸是在金属制造加工、木材加工、粮食食品加工、采矿、化工等多行业常见的一种事故,容易引起二次爆炸或连续爆炸,造成重大的人员伤亡和财产损失。对我国近些年的粉尘爆炸事故进行统计发现,金属粉尘爆炸事故比例达到了43%。本文选取典型抛光打磨铝粉尘为研究对象,基于抛光打磨铝粉尘爆炸特性参数和爆炸传播规律,研究防止引起二次爆炸的无火焰爆炸泄压技术与机械式爆炸隔离技术,并针对抛光打磨作业场所除尘系统设计开发无火焰泄压装置及爆炸隔离装置。对于提高工业场所抛光打磨作业过程的安全性,减少人民生命财产损失,具有重要的经济和社会意义。主要成果如下:(1)利用20L粉尘爆炸特性测试系统、粉尘云点火能量测试系统,测试得到抛光打磨铝粉尘爆炸特性参数。其爆炸下限浓度在30g/m3到40g/m3之间,最大爆炸压力为1.00MPa,最大压力上升速率为91.00MPa/s,爆炸指数为24.70MPa?m/s,最小点火能量为12.5m J。这些爆炸特性参数可为无火焰泄压装置的设计提供理论依据。(2)利用自制除尘系统爆炸试验平台,研究了抛光打磨铝粉尘爆炸压力、火焰在模拟除尘系统管道内的传播规律。在本试验条件下,测得除尘仓内部平均压力达到0.335MPa,在爆炸传播过程中,压力波到达时间快于火焰到达时间,最大火焰传播速度达到111m/s。(3)通过分析泄压理论和消火机理,依据所测得的粉尘爆炸特性参数,设计出圆柱形和扇形无火焰泄压装置。在除尘系统爆炸试验平台上对装置进行泄爆性能验证试验,装置均成功阻火,且采集到的外部压力波均较小,5m外均小于5k Pa。(4)通过理论分析除尘系统管道爆炸隔离技术原理,依据抛光打磨铝粉尘爆炸压力、火焰传播规律,设计出旋转式爆炸隔离装置。根据隔爆试验结果对装置结构进行改进,对改进后的旋转式爆炸隔离装置进行隔爆性能验证试验,装置后端均未探测到爆炸火焰,成功将爆炸隔离。
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