鈦合金粉塵涉爆檢測 粉塵可爆性篩選檢測

鈦粉主要是制取粉末冶金零件的原料，還用于電真空中固體泵源、電真空吸氣劑、塑料充填劑、表面涂裝材料、飛機零部件和制取各種鈦化合物，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。鈦粉易發(fā)生氧化、燃燒、爆炸，屬于危險品。粉塵爆炸對人、財產(chǎn)、環(huán)境帶來重大威脅，因此研究鈦粉的爆炸參數(shù)并對其危險性進行評價，為預防鈦粉在生產(chǎn)、運輸、加工過程中發(fā)生爆炸提供理論依據(jù)，意義重大。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：（1）使用哈特曼管，對5種粒徑的球形鈦粉進行點火能下限（MIE）實驗。擬合出鈦粉點火能下限受濃度和粒徑影響變化的函數(shù)以及敏感濃度受粒徑影響變化的1函數(shù)。結(jié)果表明：中位粒徑為18uum，25um，38um，48um，74um的鈦粉對應(yīng)的敏感濃度分別為700g/m3，750g/m3，800g/m3800g/m3、850g/m3，點火能下限分別為33.2mJ，38.1mJ，41.3mJ，44.3mJ，67.4mJ；點火能下限隨濃度的增大以二次函數(shù)的形式先減小后增大隨粒徑的增大以二次函數(shù)的形式增大；敏感濃度與鈦粉粒徑呈正相關(guān)紊流指數(shù)敏感值與噴塵壓力呈負相關(guān)；噴塵壓力不變粒徑越大紊流指數(shù)敏感值越大。紊流指數(shù)不變鈦粉粒徑越大，噴塵壓力敏感值越大。

（2）利用20L球型密閉對5種不同粒徑的球形鈦粉進行爆炸實驗。分別擬合出大爆炸壓力（Pmax），大爆炸指數(shù)（Kmax）隨鈦粉粒徑和濃度變化的1函數(shù)以及兩者的敏感濃度、爆炸濃度下限（LEL）隨粒徑變化的函數(shù)。結(jié)果表明：中位粒徑為18um，25um，38um，48um，74um的鈦粉對應(yīng)的大爆炸壓力分別為0.662MPa，0.619MPa，0.574MPa，0.497MPa，0.263MPa，敏感濃度分別為800g/m3，900g/m3，950g/m31000g/m3，1100g/m3對應(yīng)的大爆炸指數(shù)分別為22.35MPa-m/s，14.76MPa-m/s，11.72MPa-m/s，9.7MPa-m/s，7.41MPa.m/s，敏感濃l度分別為800g/m3，950g/m3，950g/m3，1000g/m3，1200g/m3；爆炸指數(shù)的敏感濃度和敏感素流指數(shù)大于等于大爆炸壓力的敏感濃l度和敏感紊流指數(shù)隨著粒徑增加，大爆炸壓力以二次函數(shù)的形式減小而大爆炸指數(shù)以指數(shù)函數(shù)的形式減小，兩者對應(yīng)的敏感濃度、爆炸下限濃1度以線性函數(shù)的形式增加；隨著鈦粉濃度的增加，大爆炸壓力和大爆炸指數(shù)以二次函數(shù)的形式先增加后減小。

（3）利用粉塵云小引燃溫度測定裝置和粉塵層小引燃溫度測定裝置，對5種不同粒徑的球形鈦粉的小引燃溫度（MIT）進行實驗研究。擬合出鈦粉塵云小引燃溫度（MITC）和粉塵層小引燃溫度（MITL）關(guān)于粒徑的函數(shù)以及鈦粉塵云小引燃溫度（MITC）關(guān)于濃度的函數(shù)。結(jié)果表明：中位粒徑為118μm，25μm，38um，48um，74um的鈦粉對應(yīng)的粉塵云小引燃溫度分別為482℃，498℃，530℃，567℃，647℃，對應(yīng)的粉塵層小引燃溫度分別為430℃，440℃，460℃，470℃，480℃；噴塵壓力的增大對鈦粉塵云小引燃溫度無明顯影響；濃度的增大使鈦粉塵云小引燃溫度1以二次函數(shù)的形式先減小后增大粒徑的增大使鈦粉塵云小引燃溫度以二次函數(shù)的形式單調(diào)遞增且增幅越來越大，使鈦粉塵層小引燃溫度以指數(shù)的形式單調(diào)遞增且增幅越來越小鈦粉粒徑相同時粉塵云小引燃溫度高于粉塵層引燃溫度。（4）通過爆炸綜合指數(shù)法、德國爆炸指數(shù)法、原1蘇聯(lián)評價法、中國粉塵爆炸危險性分級框架法對5種粒徑的球形鈦粉進行爆炸危險性評價。由于不同評價方法的判斷標準不同，所得結(jié)果并不1一致，但總體而言，鈦粉的點火敏感度較低而爆炸猛烈度較高，且鈦粉的爆炸危險性隨著其粒徑的增大而增大。