1背景及意義
可燃性氣體和粉塵在工業生產中發揮著重要作用，但由此引發的爆炸事故時有發生。比如，2016年10月31日，重慶市永川區金山溝煤業有限責任公司發生特別重大瓦斯煤塵爆炸事故，因違章“裸眼”爆破產生的火焰引爆瓦斯，而且煤塵參與了爆炸，造成33人死亡、1人受傷。上述典型事故為氣體爆炸誘發的粉塵爆炸，為有效避免類似事故發生，研究氣體爆炸誘發沉積粉塵爆炸的臨界粉塵量尤為必要。
2 技術方案及創新點
當前，針對氣體和粉塵混合爆炸研究方面雖有涉及，但點火爆炸前往往將氣體和粉塵混合形成氣體-粉塵云環境；雖然有氣體爆炸誘發沉積粉塵爆炸的研究，但往往借助實驗管道或真實煤礦巷道開展實驗，并將沉積粉塵放置于氣體爆炸傳播路徑中的某段位置，而且研究內容主要側重于爆炸壓力、溫度和火焰傳播規律，對氣體爆炸誘發沉積粉塵爆炸的臨界粉塵量尚未涉及?；诖耍岢鰵怏w爆炸誘發沉積粉塵爆炸的臨界粉塵量測試裝置及方法，通過壓力傳感器監測爆炸過程中的壓力，并借助高速攝像拍攝爆炸過程。裝置示意圖如圖1。
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1-爆炸腔；2-壓力表；3-壓力傳感器；4-閥門1；5-閥門2；6-真空泵；7-沉積粉塵；8--閥門3；9-可燃氣體瓶；10-透明防爆玻璃；11-高速攝像機；12-點火頭；13-點火系統；14-計算機；15-數據采集器 |
圖1 測試裝置示意圖
將氣體爆炸未誘發沉積粉塵爆炸的最高粉塵量記為C1，將誘發沉積粉塵爆炸的最低粉塵量記為C2，則臨界粉塵量C介于C1和C2之間，即C1
①若初次實驗時可燃氣體爆炸誘發了沉積粉塵爆炸，則以10g/m3的級差減小沉積粉塵量繼續實驗，直至連續三次同樣實驗均未發生沉積粉塵爆炸，將此時沉積粉塵量記為C1。然后在C1的基礎上，以10g/m3的級差增加沉積粉塵量繼續實驗，直至連續三次同樣實驗均發生沉積粉塵爆炸，將此時沉積粉塵量記為C2。
②若初次實驗時可燃氣體爆炸未誘發沉積粉塵爆炸，則以10g/m3的級差增加沉積粉塵量繼續實驗，直至連續三次同樣實驗均發生沉積粉塵爆炸，將此時沉積粉塵量記為C2。然后在C2的基礎上，以10g/m3的級差減小沉積粉塵量繼續實驗，直至連續三次同樣實驗均未發生沉積粉塵爆炸，將此時沉積粉塵量記為C1。
當實驗過程中沉積粉塵量超過100g/m3時，按20 g/m3的級差進行增減。
3推廣應用
研發的氣體爆炸誘發沉積粉塵爆炸的臨界粉塵量測試系統已經用于研究氣體爆炸誘發沉積粉塵爆炸的臨界粉塵量，有助于揭示氣體和粉塵混合體系爆炸災害機理。
4對接方式
聯系人：呂鵬飛 聯系電話：15101127401 郵箱：lvpengfei@bipt.edu.cn
