點(diǎn)火能量對(duì)粉塵爆炸行為的影響＊

蒯念生，黃衛(wèi)星，袁旌杰，杜 兵，李宗珊，伍 毅

(四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，四川成都 610065)

粉塵爆炸在采礦、冶金、化工、糧食加工等行業(yè)很常見，破壞力遠(yuǎn)大于可燃?xì)怏w和液體蒸汽爆炸。當(dāng)前的粉塵爆炸研究主要集中在濃度、粒徑、壓力、溫度和氧濃度等影響因素上［1-2］，對(duì)點(diǎn)火能量的研究相對(duì)較少。現(xiàn)有的研究和實(shí)踐表明:引燃可燃粉塵所需的能量遠(yuǎn)大于引燃可燃?xì)怏w所需的能量，點(diǎn)火能量對(duì)粉塵爆炸行為有顯著的影響［3-4］。但由于缺乏系統(tǒng)性研究，當(dāng)前對(duì)該領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)較為不足。

預(yù)防粉塵爆炸事故需要可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為參考。作為最重要的爆炸敏感度特性，爆炸下限ρLEL(爆炸能持續(xù)進(jìn)行的最低粉塵云質(zhì)量濃度)的準(zhǔn)確測(cè)量尤為關(guān)鍵。蒯念生等［5］發(fā)現(xiàn)，ρLEL測(cè)試結(jié)果與點(diǎn)火能量有關(guān)，而當(dāng)前的粉塵ρLEL測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)對(duì)點(diǎn)火能量的選擇無(wú)統(tǒng)一規(guī)定，有待完善測(cè)試方法。此外，爆炸猛度特性(最大爆炸壓力pmax、最大升壓速率(dp/dt)max和燃燒持續(xù)時(shí)間tc)是安全設(shè)計(jì)、泄壓計(jì)算的基本參數(shù)，探尋他們隨點(diǎn)火能量的變化規(guī)律也很重要。隨著惰化抑爆技術(shù)在煤礦開采中的廣泛應(yīng)用，惰性介質(zhì)的抑爆效力成為研究熱點(diǎn)［6-7］，但現(xiàn)有研究很少涉及點(diǎn)火能量;而作者［8］發(fā)現(xiàn):惰性介質(zhì)/煤塵混合物的爆炸壓力與點(diǎn)火能量有關(guān)，說(shuō)明準(zhǔn)確評(píng)估惰性介質(zhì)的抑爆效力不能忽略點(diǎn)火能量的影響。

粉塵爆炸是一個(gè)復(fù)雜的、非定?？焖俜磻?yīng)的兩相動(dòng)力學(xué)過(guò)程。氣相點(diǎn)火機(jī)理認(rèn)為［9］:粉塵燃燒過(guò)程包括顆粒受熱析出揮發(fā)質(zhì)、揮發(fā)質(zhì)與空氣形成可燃?xì)怏w并發(fā)火燃燒兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通常情況下，揮發(fā)質(zhì)的析出除了與自身?yè)]發(fā)性有關(guān)，還與點(diǎn)火能量的大小有密切關(guān)系［10-11］。因此，考察點(diǎn)火能量的影響還有助于深入了解粉塵爆炸機(jī)理。

本文中，采用Siwek 20 L球形爆炸測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)高、低揮發(fā)性粉塵進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試，以研究爆炸行為和點(diǎn)火能量對(duì)爆炸猛度、敏感度特性的影響，考察惰性介質(zhì)抑爆效果隨點(diǎn)火能量的變化規(guī)律。旨在充分掌握粉塵爆炸規(guī)律，深入認(rèn)識(shí)點(diǎn)火能量影響機(jī)制，為完善粉塵爆炸測(cè)試方法、防控工業(yè)災(zāi)害提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 粉塵試樣

實(shí)驗(yàn)圍繞揮發(fā)性不同的3種粉樣開展:高揮發(fā)性的鎂粉、低揮發(fā)性的甘薯粉和煤粉。鎂粉為市售霧化球形鎂粉，純度為99%;甘薯粉和煤粉由粉碎、篩分制得。3種粉樣粒徑分布由顯微數(shù)字圖像化測(cè)得，鎂粉、甘薯粉和煤粉的中位粒徑依次為 22.4、29.1 和 29.4 μm。

1.2 測(cè)試裝置

Siwek 20 L球形爆炸測(cè)試系統(tǒng)由裝置本體、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。裝置本體是帶冷卻水夾套的20 L不銹鋼球體。以松下PLC為核心的控制系統(tǒng)用于儲(chǔ)粉罐進(jìn)氣、噴粉、點(diǎn)火等一系列自動(dòng)化動(dòng)作。利用位于球體赤道處的一臺(tái)PCB壓電傳感器探測(cè)爆炸壓力信號(hào)，并通過(guò)Advantech采集卡記錄壓力-時(shí)間曲線。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將球體預(yù)抽真空至－0.06 MPa，試樣在2 MPa壓縮空氣驅(qū)動(dòng)下噴入球體形成常壓粉塵云，經(jīng)60 ms延遲，點(diǎn)火觸發(fā)爆炸，pmax、(dp/dt)max和tc等參數(shù)被自動(dòng)記錄下來(lái)。點(diǎn)火采用的化學(xué)點(diǎn)火具由鋯粉、硝酸鋇、過(guò)氧化鋇按質(zhì)量4∶3∶3混合制成。為保證粉塵云的均勻性和實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性，點(diǎn)火延遲時(shí)刻應(yīng)避開湍流強(qiáng)度的上升期，通常應(yīng)大于50 ms［12］。本文中點(diǎn)火延遲設(shè)為 60 ms，符合 GB/T 16425［13］和 EN 14034-3［14］的要求。

圖1 Siwek 20 L球形爆炸裝置Fig.1 Siwek 20 L Spherical explosion vessel

1.3 典型壓力-時(shí)間曲線

圖2為在相同實(shí)驗(yàn)條件下獲得的3條壓力曲線。所測(cè)甘薯粉質(zhì)量濃度ρsw=400 g/m3，點(diǎn)火能量Eig=5 kJ。具體的爆炸特性參數(shù)在表1中給出。其中pmax為典型的熱力學(xué)特性，表征爆炸釋放的總能量;(dp/dt)max為采樣曲線升壓段的斜率最大值，tc為自點(diǎn)火至出現(xiàn)壓力最大值的歷時(shí)，兩者均為動(dòng)力學(xué)特性參數(shù)，表征能量釋放的快慢，即燃燒速率［15］。由上述結(jié)果可知，實(shí)驗(yàn)重復(fù)性良好。為保證重復(fù)性，每個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下均進(jìn)行3次測(cè)試，文中點(diǎn)線圖的數(shù)據(jù)均以平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。

圖2 甘薯粉爆炸壓力-時(shí)間曲線Fig.2 Pressure profile for sweet potato dust

圖3 點(diǎn)火能量對(duì)點(diǎn)火具升壓的影響Fig.3 Evolution of pigwith ignition energy

表1 質(zhì)量濃度400 g/m3下采用5 kJ點(diǎn)火能量測(cè)得的甘薯粉爆炸特性Table 1 Explosion characteristics of sweet potato dust at the concentration of 400 g/m3and 5 kJ ignition energy

2 結(jié)果與討論

2.1 點(diǎn)火具自身的爆燃行為

不同于電火花點(diǎn)火，化學(xué)點(diǎn)火具引燃后會(huì)噴射出炙熱的燃燒產(chǎn)物并誘導(dǎo)一定程度的湍流。點(diǎn)火具釋放的熱量會(huì)導(dǎo)致容器內(nèi)壓力上升，稱為點(diǎn)火具升壓pig。通過(guò)設(shè)置空白實(shí)驗(yàn)(即不添加粉塵)發(fā)現(xiàn)pig與點(diǎn)火能量線性相關(guān)，結(jié)果如圖3所示。采用C.Proust等［16］描述的方法得出ISO 1000 L容器內(nèi)參與點(diǎn)火過(guò)程的有效能量占點(diǎn)火具總能量的25%左右，而本文中采用的容器高達(dá)40% ～60%，這說(shuō)明Siwek 20 L容器較ISO 1000 L容器更適合研究點(diǎn)火能量的影響。

2.2 點(diǎn)火能量對(duì)爆炸特性的影響

2.2.1 熱力學(xué)特性與爆炸下限

選取鎂粉、甘薯粉和煤粉試樣，在質(zhì)量濃度400 g/m3下采用1、2、5和10 kJ能量點(diǎn)燃，結(jié)果如圖4所示。pmax隨點(diǎn)火能量增加而上升，說(shuō)明提高點(diǎn)火能量能顯著增加粉塵爆炸體系釋放的總能量。為扣除點(diǎn)火具釋放的能量，文中引入比壓力pr=(pmax+pi－pig)/pi，其中pi為初始?jí)毫?，pi=0.1 MPa。揮發(fā)性較高的鎂粉pr不隨點(diǎn)火能量變化，說(shuō)明點(diǎn)火能量大小對(duì)鎂粉塵爆炸釋放的能量無(wú)顯著影響。揮發(fā)性較低的甘薯粉pr隨點(diǎn)火能量增加表現(xiàn)出緩慢上升的趨勢(shì);而揮發(fā)性更低的煤粉無(wú)法由1 kJ能量點(diǎn)燃，在點(diǎn)火能量由2 kJ增加至10 kJ的過(guò)程中，爆炸釋放的凈能量急劇上升［17］。粉塵氣相點(diǎn)火機(jī)理認(rèn)為爆炸能量取決于顆粒釋放出的可燃性揮發(fā)質(zhì)，而甘薯粉、煤粉等有機(jī)粉塵的揮發(fā)性嚴(yán)重受制于點(diǎn)火能量［10］，從而導(dǎo)致其爆炸能量隨點(diǎn)火能量上升。得益于輕金屬極高的揮發(fā)性［18］，顆粒揮發(fā)并非鎂粉爆炸的制約環(huán)節(jié)，高效的爆燃過(guò)程更類似于氣體燃燒，即燃燒行為與點(diǎn)火能量無(wú)關(guān)［19］。上述結(jié)果說(shuō)明揮發(fā)份在粉塵爆炸中具有關(guān)鍵作用，粉塵爆燃的實(shí)質(zhì)是揮發(fā)份析出和氣相燃燒。甘薯粉、煤粉在低點(diǎn)火能量的激發(fā)下無(wú)法充分燃燒，甚至不能被點(diǎn)燃，存在爆炸不良效應(yīng)。

圖4 點(diǎn)火能量對(duì)鎂、甘薯、煤粉最大爆炸壓力和比壓力的影響Fig.4 Evolutions of pmaxand prwith ignition energy，for magnesium，sweet potato and coal dusts

選取甘薯粉樣以深入研究爆炸不良效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)在粉塵質(zhì)量濃度ρLEL～750 g/m3的范圍內(nèi)進(jìn)行，結(jié)果如圖5所示。粉塵質(zhì)量濃度較低時(shí)，爆炸不良效應(yīng)十分顯著;隨著粉塵質(zhì)量濃度的提高，點(diǎn)火能量對(duì)pr的影響逐漸減弱;當(dāng)粉塵質(zhì)量濃度達(dá)到500 g/m3以上，各曲線趨于重合，爆炸不良效應(yīng)基本消除。由此可知，在生產(chǎn)、貯存、運(yùn)輸和使用環(huán)節(jié)應(yīng)盡量降低粉塵質(zhì)量濃度，并消除熱源或降低發(fā)火強(qiáng)度。當(dāng)?shù)唾|(zhì)量濃度粉塵云的存在不可避免時(shí)，通過(guò)控制熱(火)源強(qiáng)度來(lái)控制爆炸風(fēng)險(xiǎn)是可行的。

低質(zhì)量濃度粉塵云因顆粒間隙較大，火焰增殖效率較低［20］，顆粒揮發(fā)效率成為制約因素，因此爆炸能量對(duì)點(diǎn)火能敏感。隨著粉塵質(zhì)量濃度的增加，熱傳遞效率提高，爆炸誘導(dǎo)時(shí)間縮短，火焰增殖更絕熱和高效［5］，使得揮發(fā)效率顯著提高，粉塵爆炸行為轉(zhuǎn)由氣相燃燒過(guò)程控制，不再受點(diǎn)火能量制約［19］，因此高質(zhì)量濃度粉塵云的爆炸不良效應(yīng)不顯著。此外，由圖5還可以知道，甘薯粉的爆炸下限隨點(diǎn)火能量的增加急劇下降。

為對(duì)比高、低揮發(fā)性粉塵爆炸下限隨點(diǎn)火能量的不同變化規(guī)律，選取鎂粉進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試，結(jié)果如圖6所示。值得說(shuō)明的是:爆炸判據(jù)選擇了GB/T 16425［13］和EN 14034-3［14］共同推薦的pr≥1.3。甘薯粉ρLEL隨點(diǎn)火能量增加急劇下降，這是因?yàn)楦唿c(diǎn)火能量使低質(zhì)量濃度粉塵析出足以維持爆炸自發(fā)進(jìn)行的揮發(fā)質(zhì);而鎂粉ρLEL受點(diǎn)火能量影響較小正是因其極高的揮發(fā)性，爆炸過(guò)程類似于氣體燃燒。K.L.Cashdollar等［21］認(rèn)為真實(shí)的爆炸極限應(yīng)與點(diǎn)火能量無(wú)關(guān)，據(jù)此可知采用2～10 kJ能量測(cè)試鎂粉ρLEL均較適合。此外，參考在金屬粉塵ρLEL預(yù)測(cè)領(lǐng)域得到良好認(rèn)可的R.K.Buksovicz模型［2］，實(shí)驗(yàn)用鎂粉ρLEL預(yù)測(cè)值為25 g/m3，與實(shí)驗(yàn)值一致。對(duì)甘薯粉而言，雖未能獲得使ρLEL保持穩(wěn)定的點(diǎn)火能量范圍，但并不推薦采用高于10 kJ的能量進(jìn)行測(cè)試，因過(guò)強(qiáng)的點(diǎn)火行為會(huì)覆蓋粉塵自身的爆炸過(guò)程，甚至造成無(wú)法進(jìn)行火焰自增殖的低質(zhì)量濃度粉塵云也能被點(diǎn)燃的假象［23］?？紤]到甘薯粉ρLEL在5～10 kJ區(qū)間趨于平穩(wěn)，因此推薦采用5～10 kJ點(diǎn)火能量測(cè)試低揮發(fā)性粉塵ρLEL。

圖5 不同點(diǎn)火能量下甘薯粉塵質(zhì)量濃度對(duì)比壓力的影響Fig.5 Evolutions of prwith sweet potato dust concentration for various ignition energies

圖6 點(diǎn)火能量對(duì)鎂、甘薯粉爆炸下限的影響Fig.6 Evolutions of ρLELwith ignition energy for magnesium and sweet potato dusts

2.2.2 動(dòng)力學(xué)特性

選取鎂粉、甘薯粉和煤粉試樣，在質(zhì)量濃度200 g/m3下采用1、2、5和10 kJ能量點(diǎn)燃，結(jié)果如圖7所示。鑒于煤粉、甘薯粉結(jié)果相似，因此以甘薯粉代表低揮發(fā)性粉塵進(jìn)行闡述，煤粉結(jié)果此處不再贅述。(dp/dt)max和tc隨點(diǎn)火能量增加分別表現(xiàn)出上升和下降趨勢(shì)，意味著增加點(diǎn)火能量可顯著提高粉塵燃燒速率。原因有3點(diǎn):(1)點(diǎn)火能量的升高增大了有效點(diǎn)火體積［21］;(2)增加點(diǎn)火能量提高了環(huán)境溫度，對(duì)鎂粉而言，縮短了顆粒著火弛豫時(shí)間并提高了蒸發(fā)速率［11］;對(duì)甘薯粉而言，則提高了顆粒液化效率，加速了揮發(fā)質(zhì)析出［10］;(3)高點(diǎn)火能量誘發(fā)的湍流能提升燃燒效率［22］。當(dāng)能量從5 kJ增加到10 kJ，有效點(diǎn)火體積相對(duì)20 L容器已足夠大，以致火焰前鋒陣面接觸容器壁面先于粉塵云完成爆燃［5］，此時(shí)點(diǎn)火能量的影響不再顯著。比較圖中2組曲線可知:低揮發(fā)性粉塵燃燒速率受點(diǎn)火能量影響更顯著。

圖7 點(diǎn)火能量對(duì)鎂粉塵、甘薯粉塵最大升壓速率和燃燒持續(xù)時(shí)間的影響Fig.7 Evolutions of(dp/dt)maxand tcwith ignition energy for magnesium and sweet potato dusts

圖8給出了甘薯粉塵、鎂粉塵爆炸壓力-時(shí)間曲線，旨在對(duì)比點(diǎn)火能量對(duì)高、低揮發(fā)性粉塵爆炸壓力發(fā)展過(guò)程的不同影響。由圖8(a)可知，甘薯粉經(jīng)1 kJ能量點(diǎn)燃后，壓力曲線上升極為緩慢且曲線斜率不斷減小，整個(gè)燃燒過(guò)程歷時(shí)230 ms。上述過(guò)程說(shuō)明:在1 kJ點(diǎn)火能的激發(fā)下，揮發(fā)較為低效，且點(diǎn)火具只能引燃極少部分粉塵，火焰需靠自身緩慢增殖穿過(guò)未燃粉塵云進(jìn)行傳播［24］;較低的初始燃燒效率使得已燃顆粒釋放的熱量不能充分引燃附近的未燃顆粒，故燃燒效率不斷下降，直至火焰熄滅。在2 kJ作用下，初始燃燒效率得到一定程度的提高，但仍無(wú)法使整個(gè)粉塵云充分燃燒。在5 kJ作用下，曲線迅速上升且斜率在整個(gè)升壓過(guò)程中變化不大，說(shuō)明顆粒揮發(fā)效率得到明顯提升，火焰自增值傳播較為高效，燃燒較為充分。在10 kJ激發(fā)下，燃燒速率較5 kJ得到了進(jìn)一步提高，燃燒過(guò)程僅歷時(shí)70 ms。圖8(b)所示規(guī)律與圖8(a)類似，但可明顯看出鎂粉曲線形態(tài)受點(diǎn)火能量影響較小，這說(shuō)明點(diǎn)火能量對(duì)低揮發(fā)性粉塵爆炸壓力發(fā)展過(guò)程的影響更顯著。

圖8 不同點(diǎn)火能量下的甘薯粉塵和鎂粉塵爆炸壓力-時(shí)間曲線Fig.8 Pressure profile of sweet potato dust and magnesium dust explosion for various ignition energies

2.3 點(diǎn)火能量對(duì)惰性介質(zhì)抑爆效果的影響

圖9 不同點(diǎn)火能量下碳酸鈣對(duì)煤粉塵爆炸的抑制效果Fig.9 Restraining effect of CaCO3on coal dust explosions under various ignition energies

選取碳酸鈣為惰化劑添加到質(zhì)量濃度500 g/m3的煤粉塵云中，采用1、2、5和10 kJ能量點(diǎn)燃，結(jié)果如圖9所示。惰性介質(zhì)會(huì)顯著提高粉塵燃燒過(guò)程的氧傳遞阻力［25］，同時(shí)吸收爆燃釋放的熱量［26］，因此pr隨碳酸鈣含量增加而下降，爆炸危害降低。若以pr≥1.3作為爆炸判據(jù)，當(dāng)點(diǎn)火能量為1 kJ時(shí)，20%的碳酸鈣添加量便使煤粉轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗嘉?當(dāng)點(diǎn)火能量增加到2、5 kJ時(shí)，要達(dá)到相同抑爆效力，添加量需提高到50%、70%;當(dāng)點(diǎn)火能量達(dá)到10 kJ時(shí)，近80%的添加量才能使煤粉不爆炸。上述結(jié)果說(shuō)明:惰性介質(zhì)的抑爆效力隨點(diǎn)火能量增加而下降，采用低點(diǎn)火能量會(huì)過(guò)分高估惰性介質(zhì)的抑爆效力。這是因?yàn)?較低點(diǎn)火能量下，惰化劑的吸熱效應(yīng)降低了顆粒揮發(fā)效率，無(wú)法產(chǎn)生足量的揮發(fā)質(zhì)以維持爆炸的自發(fā)進(jìn)行;隨著點(diǎn)火能量的增加，顆粒揮發(fā)效率得到提高，產(chǎn)生足量的揮發(fā)質(zhì)并發(fā)火燃燒，因此高點(diǎn)火能量能引燃低點(diǎn)火能量無(wú)法引燃的可燃粉塵/惰化劑混合體系。這再次說(shuō)明了點(diǎn)火能量在顆粒揮發(fā)環(huán)節(jié)中起關(guān)鍵作用。

3 結(jié)論

(1)增加點(diǎn)火能量可提高粉塵燃燒速率，使粉塵爆燃更猛烈。相比高揮發(fā)性粉塵，低揮發(fā)性粉塵爆炸行為受點(diǎn)火能量的影響更為顯著。

(2)低揮發(fā)性粉塵在低質(zhì)量濃度下存在無(wú)法被低點(diǎn)火能量充分引燃的爆炸不良效應(yīng)，隨著粉塵質(zhì)量濃度的增加，爆炸不良效應(yīng)不斷減弱直至消失。爆炸不良效應(yīng)對(duì)事故預(yù)防有積極的指導(dǎo)意義，即在工業(yè)生產(chǎn)中不可避免地存在低質(zhì)量濃度粉塵云或除塵難度大、成本較高時(shí)，通過(guò)消除熱源或降低發(fā)火強(qiáng)度來(lái)控制爆炸風(fēng)險(xiǎn)是可行的。

(3)點(diǎn)火能量是影響粉塵爆炸下限測(cè)量精度的關(guān)鍵因素;低揮發(fā)性粉塵爆炸下限隨點(diǎn)火能量的增加急劇下降;而高揮發(fā)性粉塵爆炸下限受其影響較小。測(cè)試低揮發(fā)性粉塵時(shí)，應(yīng)選擇5～10 kJ點(diǎn)火能量。

(4)惰性介質(zhì)抑爆效力隨點(diǎn)火能量增加而下降，因此采用低點(diǎn)火能量會(huì)過(guò)分高估其抑爆效力。采用5 kJ及更高的點(diǎn)火能量考察惰性介質(zhì)對(duì)粉塵爆炸的抑制效力可得到較為可靠的結(jié)果。

［1］Abbasi T，Abbasi S A.Dust explosions－Cases，causes，consequences，and control［J］.Journal of Hazardous Materials，2007，140(1/2):7-44.

［2］Cashdollar K L.Overview of dust explosibility characteristics［J］.Journal of Loss Prevention in the Process Industries，2000，13(3/4/5):183-199.

［3］Pilao R，Ramalho E，Pinho C.Overall characterization of cork dust explosion［J］.Journal of Hazardous Materials，2006，133(1/2/3):183-195.

［4］Zhen G P，Leuckel W.Effects of ignitors and turbulence on dust explosions［J］.Journal of Loss Prevention in the Process Industries，1997，10:317-324.

［5］KUAI Nian-sheng，LI Jian-ming，CHEN Zhi，et al.Experiment-based investigations of magnesium dust explosion characteristics［J］.Journal of Loss Prevention in the Process Industries，2011，24(4):302-313.

［6］左前明，程衛(wèi)民，湯家軒.粉體抑爆劑在煤礦應(yīng)用研究的現(xiàn)狀與展望［J］.煤炭技術(shù)，2010，29(11):78-80.ZUO Qian-ming，CHENG Wei-min，TANG Jia-xuan.Current status and prospects of application and research of powder coal mine explosion suppression agent［J］.Coal Technology，2010，29(11):78-80.

［7］譚迎新，王志杰，高云，等.固體惰性介質(zhì)對(duì)煤粉爆炸壓力的影響研究［J］.中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2007，17(12):76-79.TAN Ying-xin，WANG Zhi-jie，GAO Yun，et al.Study on the effect of solid inert mediums on the pressure of coal dust explosion［J］.China Safety Science Journal，2007，17(12):76-79.

［8］伍毅，袁旌杰，蒯念生，等.碳酸鹽對(duì)密閉空間粉塵爆炸壓力影響的試驗(yàn)研究［J］.中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2010，20(10):92-96.WU Yi，YUAN Jing-jie，KUAI Nian-sheng，et al.Effects of carbonates on dust explosion pressure in closed vessel［J］.China Safety Science Journal，2010，20(10):92-96.

［9］ 來(lái)誠(chéng)鋒，段滋華，張永發(fā)，等.煤粉末的爆炸機(jī)理［J］.爆炸與沖擊，2010，30(5):325-328.LAI Cheng-feng，DUAN Zi-hua，ZHANG Yong-fa，et al.Explosion mechanism of carbon powder［J］.Explosion and Shock Waves，2010，30(5):325-328.

［10］Chawla N，Amyotte P R，Pegg M J.A comparision of experimental methods to determine the minimum explosible concentration of dusts［J］.Journal of Loss Prevention in the Process Industries，1996，75(6):654-658.

［11］Dreizin E L，Hoffmann V K.Constant pressure combustion of aerosol of coarse magnesium particles in microgravity［J］.Combustion and Flame，1999，118(1/2):262-280.

［12］胡俊，浦以康，萬(wàn)士昕.粉塵等容燃燒容器內(nèi)揚(yáng)塵系統(tǒng)誘導(dǎo)湍流特性的實(shí)驗(yàn)研究［J］.實(shí)驗(yàn)力學(xué)，2000，15(3):341-348.HU Jun，PU Yi-kang，WAN Shi-xin.Experimental investigation on dispersion induced turbulence in closed explosion vessels［J］.Journal of Experimental Mechanics，2000，15(3):341-348.

［13］GB/T16425-1996，粉塵云爆炸下限濃度測(cè)定方法［S］.

［14］CEN/TC305.EN 14034-3 Determination of explosion characteristics of dust clouds——Part3:Determination of the lower explosion limit LEL of dust clouds［S］.

［15］Dahoe A E，Zevenbergen J F，Lemkowitz S M，et al.Dust explosions in spherical vessels:The role of flame thickness in the validity of the‘cube-root law’［J］.Journal of Loss Prevention in the Process Industries，1996，9(1):33-44.

［16］Proust C，Accorsi A，Dupont L.Measuring the violence of dust explosions with the“201 sphere”and with the standard“ISO 1 m3vessel”——Systematic comparison and analysis of the discrepancies［J］.Journal of Loss Prevention in the Process Industries，2007，20(4/5/6):599-606.

［17］高聰，李化，蘇丹，等.密閉空間煤粉的爆炸特性［J］.爆炸與沖擊，2010，30(2):164-168.GAO Cong，LI Hua，SU Dan，et al.Explosion characteristics of coal dust in a sealed vessel［J］.Explosion and Shock Waves，2010，30(2):164-168.

［18］Cashdollar K L.Flammability of metals and other elemental dust clouds［J］.Process Safety Progress，1994，13(3):139-145.

［19］趙衡陽(yáng).氣體和粉塵爆炸原理［M］.北京:北京理工大學(xué)出版社，1995.

［20］Goroshin S，F(xiàn)omenko I，Lee J H S.Burning velocities in fuel-rich aluminum dust clouds［C］∥Proceedings of the 26th Symposium on Combustion.Naples，Italy，1996:1961-1967.

［21］Cashdollar K L，Chatrathi K.Minimum explosible dust concentrations measured in 20 L and 1 m3chambers［J］.Combustion Science and Technology，1993，87(1/2/3/4/5/6):157-171.

［22］Eckhoff R K.Dust explosions in the process industries［M］.Amsterdam:Gulf Professional Publishing，2003.

［23］Myers T J.Reducing aluminum dust explosion hazards:Case study of dust inerting in an aluminum buffing operation［J］.Journal of Hazardous Materials，2008，159:72-80.

［24］Evans A A.Deflagrations in spherical vessel:A comparison among four approximate burning velocity formulae［J］.Combustion and Flame，1994，97:429-434.

［25］Chatrathi K，Going J.Dust deflagration extinction［J］.Process Safety Progress，2000，19(3):146-153.

［26］Amyotte P R.Solid inertants and their use in dust explosion prevention and mitigation［J］.Journal of Loss Prevention in the Process Industries，2006，19(2/3):161-173.