钛合金粉尘涉爆检 粉尘可爆性筛选检测

钛合金粉尘涉爆检测 粉尘可爆性筛选检测

钛粉主要是制取粉末冶金零件的原料，还用于电真空中固体泵源、电真空吸气剂、塑料充填剂、表面涂装材料、飞机零部件和制取各种钛化合物，应用领域十分广泛。钛粉易发生氧化、燃烧、爆炸，属于危险品。粉尘爆炸对人、财产、环境带来重大威胁，因此研究钛粉的爆炸参数并对其危险性进行评价，为预防钛粉在生产、运输、加工过程中发生爆炸提供理论依据，意义重大。本文的主要研究内容和结论如下：（1）使用哈特曼管，对5种粒径的球形钛粉进行点火能下限（MIE）实验。拟合出钛粉点火能下限受浓度和粒径影响变化的函数以及敏感浓度受粒径影响变化的1函数。结果表明：中位粒径为18μμm，25um，38um，48um，74um的钛粉对应的敏感浓度分别为700g/m3、750g/m3，800g/m3800g/m3，850g/m3，点火能下限分别为33.2mJ，38.1mJ，41.3mJ，44.3mJ，67.4mJ；点火能下限随浓度的增大以二次函数的形式先减小后增大随粒径的增大以二次函数的形式增大；敏感浓度与钛粉粒径呈正相关；紊流指数敏感值与喷尘压力呈负相关；喷尘压力不变粒径越大，紊流指数敏感值越大。紊流指数不变钛粉粒径越大，，喷尘压力敏感值越大。

（2）利用20L球型密闭对5种不同粒径的球形钛粉进行爆炸实验。分别拟合出大爆炸压力（Pmax）、大爆炸指数（Kmax）随钛粉粒径和浓度变化的函数以及两者的敏感浓度、爆炸浓度下限（LEL）随粒径变化的函数。结果表明：中位粒径为18um，25um，38um，48um，74um的钛粉对应的大爆炸压力分别为0.662MPa，0.619MPa，0.574MPa，0.497MPa，0.263MPa，敏感浓度分别为800g/m3，900g/m3，950g/m31000g/m3，1100g/m3；对应的大爆炸指数分别为22.35MPa-m/s，14.76MPa-m/s，11.72MPa-m/s，9.7MPa-m/s，7.41MPa.m/s.敏感浓度分别为800g/m3，950g/m3，950g/m3，1000g/m3，1200g/m3；爆炸指数的敏感浓度和敏感素流指数大于等于大爆炸压力的敏感浓l度和敏感素流指数随着粒径增加，大爆炸压力以二次函数的形式减小，而大爆炸指数以指数函数的形式减小，两者对应的敏感浓度、爆炸下限浓1度以线性函数的形式增加；随着钛粉浓度的增加，大爆炸压力和大爆炸指数以二次函数的形式先增加后减小。

（3）利用粉尘云小引燃温度测定装置和粉尘层小引燃温度测定装置对5种不同粒径的球形钛粉的小引燃温度（MIT）进行实验研究。拟合出钛粉尘云小引燃温度（MITC）和粉尘层小引燃温度（MITL）关于粒径的函数以及钛粉尘云小引燃温度（MITC）关于浓度的函数。结果表明：中位粒径为18um，25um，38um，48um，74um的钛粉对应的粉尘云小引燃温度分别为482℃，498℃，530℃，567℃，647℃，对应的粉尘层小引燃温度分别为430℃，440℃，460℃，470℃，480℃；喷尘压力的增大对钛粉尘云小引燃温度无明显影响浓度的增大使钛粉尘云小引燃温度以二次函数的形式先减小后增大；粒径的增大使钛粉尘云小引燃温度以二次函数的形式单调递增且增幅越来越大，使钛粉尘层小引燃温度以指数的形式单调递增且增幅越来越小；钛粉粒径相同时，粉尘云小引燃温度高于粉尘层引燃温度。（4）通过爆炸综合指数法、德国爆炸指数法、原苏联评价法、中国粉尘爆炸危险性分级框架法对5种粒径的球形钛粉进行爆炸危险性评价。由于不同评价方法的判断标准不同，所得结果并不一致，但总体而言，钛粉的点火敏感度较低而爆炸猛烈度较高，且钛粉的爆炸危险性随着其粒径的增大而增大。