静电放电对粉尘点燃的实验研究(4)
因此在可燃物料的处理过程中，粉尘相互间的挤压、摩擦、碰撞而产生的静电放电是一个非常重要的危险源。其放电能量与电压及电容有关[17]。通过研究粉尘的静电放电，再进一步对由此引发的粉尘爆炸现象进行了解。在生产环节中，粉尘爆炸的产生通常是发生在通风管道系统，因该系统中通常存在转弯即弯头、垂直、水平等不同走向形式的管道，实际运行操作时，容易在这些特殊部位的管道中发生粉尘沉积。管壁沉积的粉尘在遇到空气的流动时会再次飞扬从而形成粉尘云，为粉尘爆炸现象发生提供了必要的诱发条件。然而在通风除尘过程中，为确保粉尘不大量沉积和除尘效率，运行时一般要求有较高的通风风速。但在加大风速的过程同时，气流与管壁、粉尘颗粒与管壁、粉尘颗粒之间不断高速碰撞、摩擦，这样极易积聚大量的静电荷，继而产生很高的电位。这样的情况下同样极易导致粉尘的静电放电，当放电能量超过可燃粉尘的最小点火能量时，则会导致粉尘的燃烧直至爆炸，相继引发的燃烧能量或爆炸产生的冲击波，将进一步使管道内沉积粉尘发生二次飞扬，导致爆炸事故向更危险严重的方向进行[17]。
1.1.3粉尘静电放电的危害事故评价
粉尘爆炸通常会导致相当严重的人员伤亡，给相关企业带来了巨大经济损失的同时，也严重威胁着工业生产相关人员的安全。随着现代工业化的不断发展，粉体技术也相应得到更广泛的应用，随之因粉尘静电放电引起的粉尘爆炸而造成的事故也越来越多。世界上第一次发生的粉尘爆炸事故，是在位于意大利的一个面粉加工厂发生[18]，震惊众人但还未引起相关行业的重视。不想随后又相继出现了更多的粉尘爆炸事故。由美国劳工部的统计，美国仅仅在1958-1978年就发生了近250起粉尘爆炸事故，直接造成了164人死亡[1]。我国随着工业行业的逐步发展，粉体技术也日渐成熟，很多生产工艺都采用粉体作为原料或中间产物，粉体产品的种类繁多，其用量也越来越多。现如今工业在逐渐向着机械化和规模化发展，可企业相关负责人对粉体的危害却尚未产生必要的重视。生产过程中普遍缺乏安全管理的相关知识，致使我国各地重大及以上粉尘爆炸事故屡屡发生。资料显示， 1987年3月，哈尔滨亚麻纺织厂因生产过程中出现的纤文粉尘发生粉尘爆炸，并引起火灾，造成177人受伤，58人死亡，2010年2月，河北省秦皇岛骊骅淀粉股份有限公司因生产中出现的玉米淀粉，发生粉尘爆炸事故，造成49人受伤、19人死亡；2012年8月，温州市瓯海区一幢民房在生产过程中存在的铝粉尘未妥善处理，发生粉尘爆炸，造成15人受伤、13人死亡；2014年8月2日，江苏省的昆山市中荣金属制品有限公司发生特别重大粉尘爆炸事故，共计75人死亡，185人受伤[19]。于2014年8月15日，我国国家安全监管总局68号令发布《严防企业粉尘爆炸五条规定》，以对企业的安全生产作出更高规范的要求，这是继《非煤矿山企业安全生产十条规定》、《煤矿矿长保护矿工生命安全七条规定》、《烟花爆竹企业保障生产安全十条规定》、《化工(危险化学品)企业保障生产安全十条规定》之后，建设安全生产制度的又一重大举措。这些灾难的发生，给存在粉尘爆炸危险的各企业敲响了警钟。所有安全监管人员应当了解粉尘在生产中存在的爆炸危险和相应的技术防范措施，来减少甚至避免灾难的发生。
1.2研究目的与意义
（1）粉尘在输运或通风除尘过程中，由于粉尘颗粒之间或颗粒与管壁之间的碰撞、摩擦，导致管道内静电荷量积聚，产生很高的电位，从而容易引起静电放电，如果放电能量超过可燃粉尘的最小点火能，那么极易导致粉尘燃烧或爆炸事故的发生。所以，针对粉尘输运或除尘管道内可能发生的静电放电问题，有必要探究在粉尘与管材摩擦的过程中，不同粉尘、不同管材、不同管径、不同管长和不同倾斜角导致的静电起电规律，静电的积聚电荷量积聚情况和电荷逸散变化规律；以及粉尘云的最小点火能与粉体静电放电火花点燃粉尘云时所产生能量的触发关系。