انفجار پودر آلومینیوم، چگونه ممکن است؟

انفجار پودر آلومینیوم، چگونه ممکن است؟

خطر انفجار پودر آلومینیوم را باید از منظر شدت انفجار و حساسیت انفجار در نظر گرفت. اندازه ذرات تا حد زیادی بر خطر انفجار پودر آلومینیوم تأثیر می گذارد. به طور کلی، برای گرد و غبار پودر آلومینیوم  با یک اندازه ذره یا توزیع اندازه ذرات باریک، حساسیت و شدت انفجار ابر گرد و غبار پودر آلومینیوم  با کاهش اندازه ذرات افزایش می یابد .

با کاهش اندازه ذرات، سطح ویژه گرد و غبار پودر آلومینیوم  افزایش می‌یابد، سطح تماس با اکسیدان افزایش می‌یابد و سرعت واکنش احتراق سریع‌تر و خطر بیشتر می‌شود. به طور مشابه تحقیقات نشان داد که هرچه اندازه ذرات آلیاژ منیزیم-آلومینیوم کوچکتر باشد، مساحت سطح بزرگتر، تماس کاملتر با اکسیژن، حد انفجار کمتر، احتمال انفجار بیشتر و خطر بیشتر است.

با این حال، توزیع اندازه ذرات گرد و غبار پودر آلومینیوم  (یا چند پراکندگی) تأثیر زیادی بر ویژگی های انفجار گرد و غبار پودر آلومینیوم  دارد. رویه های تجربی و صنعتی نشان داده اند که حتی مقدار کمی (کمتر از 5 درصد جرمی) گرد و غبار پودر آلومینیوم  بسیار قابل اشتعال یا سایر مواد قابل احتراق می تواند اساساً اشتعال پذیری مخلوط را تغییر دهد.

جزء گرد و غبار پودر آلومینیوم با اندازه ذرات کوچک در ابر گرد و غبار پودر آلومینیوم  پس از گرم شدن به سرعت مواد فرار قابل اشتعال را آزاد می کند. این مواد فرار با هوا مخلوط می‌شوند تا یک گاز پیش‌آمیخته انفجاری تشکیل دهند. پودر آلومینیوم به راحتی توسط منبع احتراق مشتعل شود و سپس به عنوان یک منبع اشتعال جدید برای منفجر کردن کل ابر گرد و غبار پودر آلومینیوم  استفاده شود ، این وضعیت می تواند مشابه مورد اضافه کردن گاز قابل اشتعال برای انفجار ابرهای غبار پودر آلومینیوم  باشد.

از آنجایی که خواص احتراق و انفجار ابرهای گرد و غبار پودر آلومینیوم یا پیگمنت نقره ای با معرفی مقادیر کمی از مواد بسیار انفجاری تغییر می کند این جزء گرد و غبار پودر آلومینیوم  با اندازه ذرات کوچک را می توان یک ماده بسیار انفجاری در نظر گرفت. .

علاوه بر این که توصیف دقیق اثر اندازه ذرات غبار پودر آلومینیوم  بر شدت انفجار با استفاده از اندازه ذرات میانه (D50) دشوار است. محققان معتقدند که انفجار گرد و غبار پودر آلومینیوم  به سطح خاص غبار پودر آلومینیوم  بستگی دارد و هر چه قطر آن کوچکتر باشد، احتمال انفجار غبار پودر آلومینیوم  بیشتر می شود (یعنی سطح ویژه افزایش می یابد).

یکی از محققان پیشنهاد کرد که به شدت تحت تأثیر توزیع اندازه ذرات پودر آلومینیوم گرد و غبار پودر آلومینیوم  قرار دارد. D10 (دهم صدک قطر ذره) مربوط به احتراق گرد و غبار پودر آلومینیوم  است. آزمایشات نشان داد که حداقل غلظت انفجاری گرد و غبار پودر آلومینیوم  زغال سنگ پیتسبورگ با افزایش اندازه ذرات غبار پودر آلومینیوم  زغال سنگ افزایش می یابد. بنابراین، انفجار غبار پودر آلومینیوم  نه تنها تحت تأثیر اندازه متوسط ذرات، بلکه تحت تأثیر توزیع اندازه ذرات قرار می گیرد.

 با این حال، در مطالعه انفجار گرد و غبار پودر آلومینیوم ، از آنجایی که اندازه ذرات گرد و غبار پودر آلومینیوم  اغلب با قطر میانه یا دهانه توزیع اندازه ذرات توصیف می شود، خطر جزء گرد و غبار پودر آلومینیوم  با اندازه ذرات کوچکتر به اشتباه به عنوان خطر کل در نظر گرفته می شود. ابر گرد و غبار پودر آلومینیوم .

در این مقاله، ما پارامترهای مشخصه انفجار پودرهای آلومینیوم پراکندگی مختلف را برای یافتن یک بیان پارامتر برای توصیف خطر انفجار پودر آلومینیوم مطالعه می‌کنیم.

بخش نمونه های آزمایشی

پودر آلومینیوم مورد استفاده در این آزمایش 7 مجموعه نمونه اصلی (O1-O7، D50 5.92، 10.40، 20.50، 37.40، 49.90، 86.40، 108.00 میکرومتر) و 4 مجموعه نمونه مخلوط (B1-B4) بود. به منظور ایجاد تضاد نتایج تجربی، نمونه های مخلوط طراحی شده با سه عنصر

D10 (5, 10 μm), D50 (20, 30 μm) and PSS (270, 350 μm).

مطابقت دارند. از طریق طرح آزمون متعامد L4 (23) و محاسبه تابع، نسبت نمونه مخلوط به شرح زیر تعیین می شود:

 (1)  مخلوط کردن نمونه B1: نمونه O1:

پارامترهای شدت انفجار

به طور کلی، حساسیت و شدت انفجار گرد و غبار در کارخانه تولید پودر آلومینیوم با کاهش اندازه ذرات به طور قابل توجهی افزایش یافت. علاوه بر این، حساسیت و شدت انفجار با افزایش غلظت گرد و غبار پودر آلومینیوم  زمانی که غلظت گرد و غبار پودر آلومینیوم  تا یک مقدار مشخص باشد کاهش می یابد. به این نتیجه رسیدیم که مقدار Pm هر نمونه ابتدا افزایش می یابد و سپس با افزایش آزمایش کاهش می یابد.

تجزیه و تحلیل همبستگی

از طریق تجزیه و تحلیل همبستگی پیرسون، رابطه آماری بین هر پارامتر اندازه ذرات، حساسیت انفجار و پارامتر شدت انفجار تجزیه و تحلیل شد. اجزای اصلی گرد و غبار پودر آلومینیوم  اندازه ذرات که نقش مهمی در تأثیر خطر انفجار بازی می‌کنند، برای کشف خطر انفجار در تحقیقات تجزیه و تحلیل می‌شوند.

نتیجه گیری

از منظر ریسک، این مقاله پارامترهای مشخصه شدت انفجار و پارامترهای مشخصه حساسیت انفجار پودر آلومینیوم با پراکندگی های مختلف را اندازه گیری می کند. پیگیری از طریق تحلیل همبستگی برای نتیجه گیری زیر:

(1)  برای نمونه پودر آلومینیوم اصلی با دهانه اندازه ذرات کوچک، پارامتر حساسیت انفجار ابر گرد و غبار پودر آلومینیوم  با افزایش اندازه ذرات شتاب می‌گیرد.