粉尘层最低着火温度测试实验

1吉林化工学院综合设计性实验（设计书）实验名称粉尘层最低着火温度测试实验实验班级安全工程1001实验人员刘鹏飞电话[phone]日期2013年5月19日星期日2一、简表实验名称粉尘层最低着火温度测试实验实验组成员序号姓名联系电话实验中的分工签名1刘鹏飞15143210325234实验内容和意义摘要（限400个字）1、内容粉尘层最低着火温度测试实验就是测试在大气压、室温条件下，测试特定热表面上一定厚度的粉尘层发生着火的最低热表面温度。2、意义粉尘层最低着火温度试验测试结果是实施防火防爆安全管理措施的实验依据，也是设计和选择防爆电器表面最高允许温度的依据。3二、实验设计依据1、本实验的目的、意义、应用及发展趋势（附主要参考文献目录或出处）（1）目的及意义长时间堆积的粉尘可能发生自燃，尤其是在恶劣外部环境比如通风条件不好、环境温度较高的情况下自然更容易发生。在工业生产过程中，经常发生粉尘的堆积，在这种情况可能发生在设备内部也有可能发生在设备外部的表面上，在转动部件的表面、滑动摩擦处的表面、电器设备的表面等等在生产过程中都不可避免地要产生一定的温升，这种情况很容易引起设备表面的堆积粉尘发生自燃，从而成为点火源引发火灾或爆炸。粉尘层最低着火温度测试实验的R的就是在大气压、室温条件下，测试特定热表面上一定厚度的粉尘层发生着火的最低热表面温度。其测试结果是实施防火防爆安全管理措施的实验依据，也是设计和选择防爆电器表面最高允许温度的依据。（2）应用预防爆炸事故、实施防火防爆安全管理措施、设计防爆电器（3）发展趋势工业过程中的粉尘防爆方法更加灵活多样，企业会寻求费用更低廉的方案；人们会越来越多的认识到可燃粉尘处理中本质安全方法的重要性，这就要求增加粉体和颗粒的相关工艺有足够的了解；数学模型作为一种重要的工具将逐渐成为防爆设计和爆炸后果评估的工具。（4）依据GB/T16430-96粉尘层最低着火温度测定方法EC31H热板上的粉尘层着火温度测定45三、实验方案1、本实验的具体内容（包括实验难点、拟解决的关键问题、预期目标及主要技术指标）（1）实验难点1当怀疑某种粉尘具有爆炸性时，可将少量该粉尘放置于温度为400℃或更高的热表面上加以证实。操作者应与热表面保持一定的安全距离。2制作粉尘层时，不能用力压粉尘。粉尘充满金属环后，应采用一平直的刮板沿着金属环的上沿刮平并清除多余粉尘。3试验装置应位于不受气流影响的环境中，环境温度保持在15～35℃范围内。同一操作者在不同日期和不同试验室作出的最低着火温度的偏差不应超过10℃。（2）拟解决的关键问题粉尘若未着火，则将热板温度提高10K，继续以上2至5步实验，若热板温度达到400摄氏度仍未着火则实验停止；若着火，则将热板温度降低10K，继续以上2至4步实验；重复操作直至找到最低着火温度为止。（3）预期目标绘制出热表面上粉尘层的温度时间曲线，找出粉尘层的最低着火温度。（4）主要技术指标根据IEC标准，判断粉尘层是否着火，一是观察是否有明火和火星，此吋测得的粉尘层温度变化曲线应为图2曲线A所示，比较容易确矩粉尘层是否着火；但有些粉尘实验时温度增至超过热表面温度，然后又缓慢降至比热表面低的温度。这就是粉尘层的自热表现，通常粉尘要变色，但看不到火星，此时如果粉尘层升温超过热表面20K，也作为着火处理。62、实验方法与路线（采取的方法、步骤、技术路线）（1）方法用IEC31H推荐的测试装置测试粉尘层的最低着火温度，开启装置电源后设定加热温度为热板欲加热温度，记录热板和粉尘层内部的温度，随时观察粉料的反应，记录粉尘的着火温度。（2）步骤1开启装置电源；2设定加热温度为热板欲加热温度，并至恒定；3开启与测试装置联接的计算机，运行昆仑通态组态软件，启动数据采集专用程序，开始记录热板和粉尘层内部的温度；4在加热板上放置一所需高度（通常为12.5mm)的金属环，迅速将待测粉尘加入环内，并用挂板横向自然刮平，然后取走金属环；5随时观察粉料的反应，当有以下现象出现时，可认为着火：a.能观察到火焰有焰燃烧或无焰燃烧；b.粉尘层温度达到450摄氏度（会报警）；c.高出热表面温度250摄氏度（超过20摄氏度开始报警）；6若为着火，则将热板温度提高10K，继续以上2至5步实验，若热板温度达到400摄氏度仍未着火则实验停止；7若着火，则将热板温度降低10K，继续以上2至4步实验；8重复5、6步直至找到最低着火温度为止。（3）技术路线粉尘最低着火温度测试装置为IEC31H推荐，主要部件为-铝或不锈钢材料制作的热板，热板由下部的加热器来加热。加热器由702型恒温控制仪来控制升温速率。热板上方有一盛粉环，高度为5mm。在热板内部靠近中心处有两支热电偶分别用于热板的温度控制和记录，粉尘层的温度用埋在粉尘层中的热电偶来记录。7四、可行性论证在较高温度环境里，粉尘在着火之前或多或少总是要经历一段持续的自热过程，也即粉尘氧化放热进行自热，自热后又提高了本身的温度，使氧化速率进一步加快。在接近最低着火温度时，还要经过比粉十。云或气体长许多倍的“诱导阶段”。在特定温度热表面上粉尘是否着火决定于这种粉尘层在该环境中的氧化放热速率ql和粉尘层向外散热的速率q2，当ql=q2时处于临界状态，因为当qlq2时，粉尘的温度不会升高，当qlq2时温度则-直会升高到着火，所以通过这种测试方法能找出粉尘层的最低着火温度。五、预期结果及分析预期试验结果应如下表所示：粉尘层厚度mm热表面温度℃试验结果着火时间或未着火时温度达到最大值的时间，min5180着火165170着火365160未着火405160未着火385160未着火425160未着火62注：记录是按热表面温度递减的次序，而不是按试验的先后次序。从上表分析可知粉尘层最低着火温度在160摄氏度到170摄氏度之间，通过绘制粉尘8层温度曲线可以大致估算出粉尘层最低着火温度。