丁艷霞

摘要：我國作為生產(chǎn)業(yè)和制造業(yè)的大國，隨著生產(chǎn)和制造速度的不斷加快以及規(guī)模的不斷增大，使得在生產(chǎn)中產(chǎn)生了大量的粉塵，而這些粉塵正是引起爆炸的主要原因，尤其是墨粉，它的著火敏感度非常高，爆炸等級也較大，嚴(yán)重影響著我們的生命安全。因此應(yīng)高度關(guān)注引起墨粉爆炸的原因，然后對此采取有效的防護(hù)措施，保護(hù)人們以及機械設(shè)備的安全。

關(guān)鍵詞：墨粉;粉塵爆炸;危險性研究;安全措施

由于生產(chǎn)量的不斷加大以及生產(chǎn)效率的不斷提升，使得很多企業(yè)都應(yīng)用了粉塵技術(shù)，因此粉塵爆炸事件就經(jīng)常發(fā)生，也是各企業(yè)一直以來想要解決的問題。容易發(fā)生粉塵爆炸的企業(yè)極其多，涉及到的領(lǐng)域包括煤礦業(yè)、化工業(yè)、冶金業(yè)、紡織業(yè)、食品業(yè)及醫(yī)藥業(yè)等，所造成的后果極其嚴(yán)重，而且損失慘重。

一、實驗的材料及裝置、實驗的內(nèi)容

（一）實驗的材料

本次實驗的主要材料為打印機硒鼓中的墨粉，其中具有微量的合成樹脂、荷電調(diào)節(jié)劑以及添加劑等。實驗的裝置：1.2L哈特曼管裝置、粉塵云著火溫度測試裝置和20L爆炸球裝置。

（二）實驗的內(nèi)容

本次的實驗內(nèi)容主要是檢測墨粉的最小著火能量、墨粉的最低著火溫度和墨粉的最大爆炸壓力、指數(shù)以及下限。

二、實驗部分

（一）檢測墨粉粉塵云最小著火能量

對墨粉粉塵云的最小著火能量檢測所用的裝置就是1.2L哈特曼管裝置，實驗中的溫度保持在16℃，濕度保持在60%，分散壓力為0.7MPa，用移動電極點火，電極的間距為6mm，分別在30mJ、15mJ和5mJ的點火能量下對濃度416.7g/m3、666.7g/m3和833.3g/m3的墨粉進(jìn)行了3次實驗。通過對實驗結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)：416.7g/m3和666.7g/m3的墨粉在30mJ和15mJ的點火能量下能夠被點燃，但在5mJ的點火能量下卻點燃不了。而833.3g/m3的墨粉只有在30mJ的點火能量下才能點燃，在15mJ與5mJ下都點燃不了，所以如果墨粉的濃度過高，則需要足夠的點火能量才能將其點燃。由此可見，這3種墨粉在5mJ的能量下都沒法被點燃，所以能量過小是沒法點燃墨粉的;在30mJ的能量下全都能夠被點燃，不過只有666.7 g/m3的墨粉在10次實驗當(dāng)中全被點燃。由此可知，墨粉的濃度過大和過小都會對其點燃產(chǎn)生影響。因此，墨粉粉塵云的最小著火能量（MIE/mJ）的范圍應(yīng)是：5-30。

（二）檢測墨粉粉塵云最低著火溫度

此檢測所用到的主要裝置就是粉塵云的最低著火溫度測試裝置，以及加熱爐、調(diào)節(jié)溫度和記錄的裝置。此實驗的溫度一直保持在13℃，濕度保持在60%，0.08MPa的分散壓力和0.27L的爐腔體積。分別在525℃、550℃和575℃的溫度下對0.3g、0.4g、0.5g、0.6g和0.7g的墨粉進(jìn)行點火實驗，通過對結(jié)果的分析得出：在525℃下，這幾個墨粉粉塵云都沒有出現(xiàn)著火的情況;在550℃下，只有0.4g和0.5g的墨粉出現(xiàn)了著火;在575℃下，只有0.7g的墨粉沒有發(fā)生著火。由此可見，當(dāng)加熱爐壁的溫度過低時就無法點燃粉塵云;當(dāng)溫度有所上升時，而墨粉的濃度過高或者過低時也無法點燃粉塵云;當(dāng)溫度足夠高時，而墨粉濃度過高時，也會無法被點燃。依據(jù)國家的規(guī)定，綜上所述，當(dāng)加熱爐的最低溫度超過300℃時，應(yīng)在其溫度上減掉20℃。因此，墨粉粉塵云的最低著火溫度（MITC/℃）應(yīng)在505℃-555℃。

（三）檢測墨粉粉塵云的最大爆炸壓力

本實驗主要用到的設(shè)備就是20L的爆炸球，在15℃溫度，60%濕度，10KJ點火能量，60ms點火延時下分別對濃度為60g/m3、125g/m3、250 g/m3、500g/m3和750g/m3的墨粉進(jìn)行了爆炸實驗。根據(jù)實驗結(jié)果可知：在60-500g/m3之內(nèi)，墨粉粉塵云的爆炸壓力以及指數(shù)會隨墨粉的濃度上升而變大，當(dāng)濃度為500g/m3時，其爆炸壓力和指數(shù)為最大，分別為0.74MPa和27.28MPa·m/s。當(dāng)在500-750g/m3時爆炸壓力和指數(shù)會越來越小。由此可知，墨粉的最大爆炸壓力是0.74MPa，最大爆炸指數(shù)是27.28MPa·m/s。

三、預(yù)防墨粉爆炸的安全措施

（一）控制粉塵

有效的清除與避免墨粉的堆積是最有效的防范方法，因為墨粉的爆炸下限很低，容易產(chǎn)生爆炸性粉塵云，因此應(yīng)把易產(chǎn)生墨粉的裝置獨立的放在一個房間當(dāng)中，進(jìn)行有效的隔絕。并且還應(yīng)該準(zhǔn)備好吸塵、排風(fēng)和保護(hù)的設(shè)備。另外，必須定期的對裝置、房間、管道以及每個電線纜上所堆積的粉塵進(jìn)行清理，尤其是對容易產(chǎn)生墨粉和粉塵量最高的地方，必須及時進(jìn)行清除，以免發(fā)生爆炸，造成巨大的損失。

（二）減少助燃劑濃度

如果空氣的氧濃度比墨粉的極限氧濃度要小的多時，不管粉塵的濃度是多少，都不會引起爆炸。因此就可以借助此方法來防止墨粉發(fā)生爆炸，合理的降低氧氣的含量。

（三）控制點火源

能引起墨粉爆炸的點火源包括明火、切割或者摩擦所產(chǎn)生的火花、靜電等，都是極其常見的點火源。因此為了防止墨粉爆炸，就必須控制好點火源，避免點火源出現(xiàn)。同時應(yīng)大力宣傳安全防護(hù)意識，對工作當(dāng)中可能會出現(xiàn)點火源的地方展開有效的預(yù)防，從根本上杜絕點火源。在生產(chǎn)的環(huán)節(jié)當(dāng)中應(yīng)使用具有防爆功能的裝置，同時嚴(yán)禁明火、靜電以及易燃易爆等物品出現(xiàn)。

四、總結(jié)

因為墨粉的敏感程度非常大，而且容易浮于空中，一旦遇到火源之后就會發(fā)生爆炸，爆炸的范圍會非常大，而且難以補救，所以必須對墨粉爆炸的危險性進(jìn)行研究，采用有效的防護(hù)措施，確保人們和設(shè)備的安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]李飛李，李炳泉，張杰，等.粉塵爆炸-工業(yè)火災(zāi)的元兇[J].新安全東方消防，2009，30（7）：46-49.

[2]張海洲，齊志高.粉爆之災(zāi)，警鐘長鳴-“2？24”淀粉粉塵爆炸事故的原因、過程及教訓(xùn)[J].糧食流通技術(shù)，2010，15（2）：24-8.

[3]劉永芹，許春家.燃性粉塵的爆炸特性、分類及防爆措施[J].防爆電機，2006，41（3）：14-18.

[4]周乃如，朱鳳德，張音，等.糧食粉塵的性質(zhì)與粉塵爆炸關(guān)系的研究[J].鄭州工程學(xué)院學(xué)報，2004，25（1）：1-8.

[5]張超光，蔣軍成，鄭志琴粉塵爆炸事故模式及其預(yù)防研究[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2005，15（6）：73-76.