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根據最小點(diǎn)火能(MIE)落實(shí)粉塵爆炸預防措施

原創(chuàng ): 粟鎮宇 穩然學(xué)堂 3天前

粉塵爆炸往往會(huì )造成非常嚴重的后果,我們大家都了解的昆山鋁粉爆炸事故、秦皇島淀粉廠(chǎng)爆炸事故和南通雙馬粉塵爆炸事故等等,傷亡的人都比較多。造成這種情況的一項重要原因是粉塵爆炸具有突然性,逃生困難。因此,對于處理可燃粉塵的工藝系統,重點(diǎn)要做好爆炸預防措施和利用工程措施減緩事故的后果。

必須了解粉塵發(fā)生爆燃或爆炸的危害特性,才能采取正確的措施。表征可燃粉塵爆燃或爆炸的參數主要包括:

  • MIE:粉塵云最小點(diǎn)火能。

  • MIT:粉塵云最低引燃溫度。

  • LIT:粉塵層最低引燃溫度。

  • MEC:粉塵爆炸下限濃度。

  • Kst:爆燃指數。

  • Pmax:爆炸最大壓力。

本文主要介紹粉塵云最小點(diǎn)火能(MIE)這個(gè)參數及如何參考它落實(shí)粉塵爆炸預防措施。

 

粉塵云最小點(diǎn)火能(MIE)

我們在處理可燃粉料的時(shí)候,能不能用塑料勺子來(lái)轉移粉料呢?要回答好這個(gè)問(wèn)題,先要知道這種可燃粉塵的最小點(diǎn)火能是多少。

 

塑料勺子在反復接觸粉料的時(shí)候,會(huì )帶上靜電甚至發(fā)生靜電釋放,這種釋放靜電的類(lèi)型叫做刷形放電,它所釋放的能量通常不超過(guò)4mJ。在行業(yè)中,還沒(méi)有刷形放電引燃最小點(diǎn)火能超過(guò)3mJ的粉塵的記錄。因此,如果你所處理的粉塵的最小點(diǎn)火能超過(guò)10mJ,這樣操作的風(fēng)險比較??;反之,如果粉塵的最小點(diǎn)火能小于5mJ,這樣做就有一定的風(fēng)險,應避免這種做法。

 

這個(gè)例子表明只有知道了粉塵的最小點(diǎn)火能,才能采取恰當的安全措施來(lái)防止發(fā)生粉塵爆炸。

 

(1)最小點(diǎn)火能的定義

當可燃粉塵與空氣混合形成爆炸性混合物,需要點(diǎn)火源提供足夠的能量才會(huì )發(fā)生燃燒或爆炸,這個(gè)能量就是點(diǎn)火能。粉塵和空氣的混合比例不同,所需的點(diǎn)火能大小會(huì )有所不同;如果粉塵和空氣的混合比例恰到好處,所需的點(diǎn)火能量最小,這個(gè)能量就稱(chēng)為這種粉塵的最小點(diǎn)火能。

 

最小點(diǎn)火能也簡(jiǎn)稱(chēng)MIE,是英文Minimum Ignition Energy的縮寫(xiě)。它的單位是焦耳,比較常用的單位是毫焦(mJ)。

 

最小點(diǎn)火能的大小反映出粉塵與空氣的混合物被點(diǎn)燃的難易程度和被引燃的可能性。最小點(diǎn)火能較小的粉塵更容易被引燃,在工藝系統的設計和落實(shí)安全措施的時(shí)候,需要特別留意這一類(lèi)最小點(diǎn)火能較低的粉塵。

 

(2)根據最小點(diǎn)火能確定安全措施

了解了粉塵的最小點(diǎn)火能以后,我們才能采取適當的安全措施:

粉塵的MIE小于2mJ

危險性大,要像對待易燃溶劑一樣采取安全措施,包括氮氣惰性化保護措施。工廠(chǎng)所有的設施接地和跨接(<10歐姆),沒(méi)有絕緣的導體。為從事粉塵操作的人員靜電接地(<10E8歐姆)。避免塑料部件的使用,只使用導體容器或抗靜電塑料袋。所有相關(guān)的導體和抗靜電塑料袋均應接地。 

粉塵的MIE大于或等于2mJ, 小于5mJ

工廠(chǎng)所有的設施接地和跨接(<10歐姆),沒(méi)有絕緣的導體。為從事粉塵操作的人員靜電接地(<10E8歐姆)。盡量減少塑料部件的使用,只使用導體容器或抗靜電塑料袋。所有相關(guān)的導體和抗靜電塑料袋均應接地。 

粉塵的MIE大于或等于5mJ, 小于10mJ

工廠(chǎng)所有的設施接地和跨接(<10歐姆),沒(méi)有絕緣的導體。為從事粉塵操作的人員靜電接地(<10E8歐姆)。減少塑料部件的使用。

粉塵的MIE大于或等于10mJ, 小于等于500mJ

工廠(chǎng)所有的設施接地和跨接(<10歐姆),沒(méi)有絕緣的導體。為從事粉塵操作的人員靜電接地(<10E8歐姆)。 

粉塵的MIE大于500mJ

被靜電引燃的可能性非常小。工廠(chǎng)所有的設施接地和跨接(<10歐姆),沒(méi)有絕緣的導體。 

 

 

(3)MIE的實(shí)驗檢測

有些粉塵的MIE很高,達到1KJ;但有些很小,只有幾毫焦,甚至低于1毫焦??扇挤蹓m的MIE受到很多因素的影響,包括粉塵的種類(lèi)、粉塵顆粒的平均粒徑大小、含水量、氧氣含量、是否含有可燃氣體或易燃蒸氣,以及環(huán)境溫度等等。即使相同種類(lèi)的粉料,MIE差別也很大,因此,最有效的方法是通過(guò)實(shí)驗檢測來(lái)掌握MIE的大小。

 

通常是在改進(jìn)的哈特曼管(Modified Hartmann-tube)中檢測粉塵的MIE大小。在實(shí)驗期間,需要進(jìn)行很多次測試,才能確定最小點(diǎn)火能的范圍。

 

通常,企業(yè)并沒(méi)有這些儀器,自己不具備條件開(kāi)展實(shí)驗檢測,可以委托專(zhuān)業(yè)的過(guò)程安全實(shí)驗室完成這類(lèi)檢測。企業(yè)需要做好的工作主要是取樣。在取樣的時(shí)候,要確保樣品的代表性,不要刻意去做任何篩選。

 

小結

可燃粉塵的最小點(diǎn)火能是點(diǎn)燃粉塵和空氣混合物的最小能量。它是我們評估粉塵爆炸風(fēng)險的基礎數據,在采取安全措施時(shí),需要參考這個(gè)參數的數值。確定粉塵最小點(diǎn)火能的最穩妥的方法是實(shí)驗檢測。