??粉塵爆炸研究背景

??近年來(lái)，我國(guó)發(fā)生過多起粉塵爆炸事故，造成一定的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

??頻發(fā)的粉塵爆炸事故逐漸引起人們對(duì)粉塵爆炸研究的重視。粉塵爆炸，指可燃性粉塵在粉塵云濃度達(dá)到一定程度時(shí)，遇到點(diǎn)火源，火焰瞬間傳播于整個(gè)混合粉塵空間，同時(shí)釋放大量的熱，形成高溫、高壓，系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能以及光和熱的輻射，具有極強(qiáng)破壞性且爆炸過程伴隨有毒有害氣體。粉塵爆炸多在伴有鋁粉 鋁材加工研磨粉、各種塑料粉末、有機(jī)合成藥品的中間體、小麥粉、糖、木屑、染料、膠木灰、奶粉、茶葉粉末、煙草粉末、煤塵、植物纖維等產(chǎn)生的生產(chǎn)加工場(chǎng)所，只要滿足粉塵爆炸的五要素（可燃粉塵、粉塵云、引火源、助燃物、空間受限），則有可能引發(fā)粉塵爆炸事故[1]。

??2. 比表面積測(cè)定對(duì)粉塵爆炸研究的重要性

??粉塵爆炸的基本原理為：1）粉塵粒子表面通過熱傳導(dǎo)和熱輻射，從點(diǎn)火源獲得點(diǎn)火能量，使表面溫度急劇上升，達(dá)到粉塵粒子的加速分解溫度或蒸發(fā)溫度，形成粉塵蒸汽或分解氣體；2）粉塵蒸汽或粉塵分解產(chǎn)生的氣體與空氣混合，形成爆炸性混合氣體，引起點(diǎn)火；3）粉塵粒子本身從表面一直到內(nèi)部（直到粒子中心點(diǎn)），相繼發(fā)生熔融和氣化，迸發(fā)出微小的火花，成為周圍未燃燒粉塵的點(diǎn)火源，使粉塵著火，從而擴(kuò)大了爆炸火焰范圍，如圖1所示。



??粉體粒度是粉塵爆炸敏感性和事故嚴(yán)重性的重要影響因素之一[2]。由于絕大多數(shù)粉塵并非球形、表面光滑顆粒，單純的粒度分布測(cè)試不足以說明其對(duì)粉塵爆炸特征參數(shù)的影響性，所以通過測(cè)試比表面積來(lái)表征粉塵表面的物理特性在粉塵爆炸研究領(lǐng)域具有重要意義。

??左前明[3]在煤塵爆炸特性及相應(yīng)抑爆技術(shù)的研究中，對(duì)所研究煤礦的煤樣的比表面積和孔徑進(jìn)行了表征。研究表明粉塵比表面越大，熱傳導(dǎo)和熱輻射速率越快，越容易產(chǎn)生揮發(fā)分形成爆炸性氣體源；同時(shí)比表面積越大，意味著粉塵材料與空氣的接觸面積越大，這就加速了粉塵表面與氧的反應(yīng)，增加了粉塵的化學(xué)活性，使粉塵點(diǎn)火后燃燒更快，爆炸猛烈度更高。