彩跑粉燃爆特性及抑爆實驗研究.pdf

1、彩跑粉又稱彩色玉米粉，主要應(yīng)用于彩虹跑活動和某些慶祝活動，由于彩跑粉調(diào)節(jié)了娛樂氛圍，它才被大量商業(yè)或慶典活動使用。2015年臺灣發(fā)生彩跑粉爆炸事故，傷亡人數(shù)達(dá)524人，一時間彩跑粉在慶典活動中被政府部門禁止使用。如果彩跑粉在能發(fā)揮原來功效的同時又不能發(fā)生爆炸危險，彩跑粉將會再次興起。本文重點對彩跑粉的燃燒與爆炸特性以及其抑爆進(jìn)行實驗探索。
　　首先對彩跑粉樣品進(jìn)行理化性能分析，包括粒度分布規(guī)律和元素含量分布；其次本文利用HY164

2、29型粉塵云引燃溫度實驗測試裝置，對彩跑粉樣品的燃燒溫度特性進(jìn)行實驗，考察粉塵云質(zhì)量濃度、系統(tǒng)噴塵壓力和色素三種因素對最低引燃溫度的影響，揭示了彩跑粉的燃燒特性；第三，用20L近球形爆炸測試實驗系統(tǒng)對其進(jìn)行了爆炸特性及Mg(OH)2、Al(OH)3和NaHCO3三種粉體抑爆材料的抑爆實驗，揭示了彩跑粉的爆炸特性和抑爆材料對其抑爆的效果，研究結(jié)果表明：
　　(1)在不同噴塵壓力條件下，粉塵云最低引燃溫度隨粉塵云質(zhì)量濃度的增加先下降后

3、上升，在2250-3500g·m-3的范圍內(nèi)達(dá)到最危險濃度；在粉塵云濃度不同的條件下，最低引燃溫度隨噴塵壓力的增加先下降后上升，在60kPa-80kPa的范圍內(nèi)達(dá)到最低值，最低引燃溫度值為均365℃；無色彩跑粉的引燃溫度普遍低于含有色素的彩跑粉，含有色素的四種彩跑粉中，在500-4500g·m-3濃度區(qū)間內(nèi)，紅色彩跑粉最低引燃溫度變化幅度最大，當(dāng)粉塵云濃度小于1000g·m-3時可達(dá)475℃，達(dá)到最危險濃度時引燃溫度為最低值365℃；藍(lán)

4、色彩跑粉粉塵云最低引燃溫度隨粉塵云質(zhì)量濃度的變化相對比較穩(wěn)定。
　　(2)在粉塵云濃度為70g·m-3的實驗條件下，隨著點火延遲時間的增加，粉塵云最大爆炸壓力先增大后減小，60ms時達(dá)到最佳點火延遲時間；粉塵云最大爆炸壓力隨初始點火能量的增大而增大，最低初始點火能量為4kJ；粉塵爆炸壓力-時間曲線被劃分為壓力上升階段、壓力峰值階段和壓力衰減階段；無色彩跑粉粉塵云最大爆炸壓力隨粉塵云濃度的增加先增大后減小，當(dāng)濃度達(dá)到190g·m-3

5、時為最危險濃度，此時爆炸壓力達(dá)到最大值0.368MPa；不同顏色的彩跑粉爆炸下限濃度各不相同，其中紅色彩跑粉爆炸下限濃度最大(70-80g·m-3)，藍(lán)色彩跑粉爆炸下限濃度最小(40-50g·m-3)。
　　(3)經(jīng)測試，Mg(OH)2、Al(OH)3和NaHCO3三種粉體抑爆材料均能有效的抑制粉塵爆炸，其抑爆效果：NaHCO3＞Al(OH)3＞Mg(OH)2。
　　本文所得數(shù)據(jù)和結(jié)論能為預(yù)防彩跑粉燃爆提供一定的理論指導(dǎo)，對