粉尘爆炸损毁评估计算及环境净化分析(4)
(2)粉尘爆炸的敏感度参数
粉尘爆炸的难易程度，亦即敏感度，通常以爆炸下限MEC、最小点火能MIE、最低着火温度MIT、极限氧浓度LOC等参数来衡量，这些参数的数值越小，说明粉尘爆炸越容易发生，亦即越危险[2]。
①粉尘层最低着火温度：引起恒温热板表面上5mm厚工业粉尘着火的最低热板温度。
②粉尘云最低着火温度：引起悬浮粉尘云着火的最低炉内表面温度。
③粉尘云最小点燃能量：引起悬浮粉尘云着火的最小电容火花能量。
④极限氧浓度粉尘爆炸随着氧含量的减小爆炸猛度亦降低，直至不发生爆炸，
此时的氧浓度称为极限氧浓度。
⑤粉尘云爆炸下限：可形成持续燃烧的粉尘云最低浓度值。
⑥粉尘云爆炸上限：可形成持续燃烧的粉尘云最大浓度值。
1.2 粉尘爆炸研究现状
对粉尘爆炸的研究主要包括三个方面：工业粉尘爆炸基础研究、粉尘点火性和可爆性研究、工业防爆措施应用研究。基础研究包括粉尘云的形成和点火、火焰的传播、粉尘爆炸产生的冲击波以及粉尘爆炸参数的测试方法；工业预防爆措施应用研究包括控制与消除点火源、惰化技术及爆炸减缓方法，其中爆炸后处理工程中，减缓的方法研究包括抗爆、泄爆、抑爆、隔爆和部分惰化技术。
1.2.1 粉尘爆炸机理的研究
近年国内外对粉尘爆炸机理研究比较多。蒋耀庭对粉尘爆炸也有自己的阐述，由偶电层理论，当两个粉体颗粒碰撞，间距≤25×10-8cm，同时两种粉体颗粒的逸出功不同时，逸出功小的粉体颗粒就会失去电子向逸出功大的粉体颗粒移动，逸出功大的粉体颗粒就得到电子，于是在两个粉体颗粒接触面上出现了正负电荷量相等的偶电层。当两个粉体颗粒迅速分离时，因一部分电子不能全部回到原粉体颗粒上去，故粉体颗粒带上了电荷，当颗粒的电荷量足够大时，就会发生放电，引发粉尘爆炸[3]。粉体的饱和电荷体密度ρ≈为：
式巾：v为粉体流动速度；口为粉体载荷量。
同气体爆炸一样，粉尘爆炸是助燃性气体(空气)和可燃物均匀混合后进行的反应的结果。粉尘爆炸的过程可分为4个阶段：①给予粒子表面热能，表面温度上升；②粉尘粒子表面分子热分解，或起干馏作用，成为气体，在粉尘粒子周围放出；③放出的气体与空气混合，形成爆炸性混合气体，发火，发生爆炸；④由火焰产生的热量，促进粉粒的分解，放出可燃性气体，与空气混台发火传播。
1.2.2 特性参数的研究
粉尘的爆炸性参数主要指其敏感性参数，包括以下几个方面：最小点火能；爆炸下限；粉尘云最低着火温度；粉尘层最低着火温度；部分活性粉尘的爆炸特征参数。
南京理工大学的曹卫国、潘峰等人采用哈特曼管式爆炸测试装置和20L球爆炸测试装置对小麦淀粉粉尘爆炸特性参数进行评估,对粒度小于75μm的样品的爆炸危险性参数进行测试,得出了一定条件下的小麦淀粉对静电火花的敏感程度以及其爆炸的猛烈程度,进而对其爆炸危险性程度进行分级。温度在25℃,喷粉压力为0.70MPa,小麦淀粉的最小点火能量在40～80mJ;在点火能量为10kJ时,最大爆炸压力为0.60MPa,最大爆炸指数为7.87MPa•m/s,其粉尘爆炸危险性为Ⅰ级。随着点火能量的增加，小麦淀粉粉尘越容易被点燃，而其爆炸压力和爆炸指数随着粉尘质量浓度的增加先上升后下降[4]。
环境温度对爆炸特性参数也有一定的影响，通过华北水利水电学院的程万里、李亦芳等人的研究可看出，随着环境温度的增加粉尘爆炸的猛烈度会增加，爆炸敏感度参数也会增加(爆炸下限和安全氡含量都降低)的结果。利用这些结论可以为实际工艺防爆措施提供参考，但是由于实验的复杂性对于其他参数的测试工作比较困难，还有待进一步改善实验条件的测试技术，进一步系统研究这方面的影响规律[5]。
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