- 上一篇：光纤压力传感实验系统研制
- 下一篇：电磁学中几个有趣问题的研究
早在1975年，Count Morozzo在分析一个面粉厂的爆炸事故时，就已经意识到了当面粉悬浮在空中形成粉尘云，就可能发生爆炸，这是我们对于粉尘爆炸最早的认知[3]。而后，伴着人类社会中工业化的进步，生产规模也大幅增长，但是人们对于粉尘爆炸的认知程度却进步缓慢，可与此同时，粉尘爆炸事故的发生频率及严重程度却在呈上升趋势。尤其是在生产过程中易于产生粉尘的煤矿业、火炸药、冶金业、化工业、医药行业、石油粮食等行业部门，由粉尘爆炸所造成的伤害更为严重。在我国，2010年秦皇岛骊骅淀粉公司粉尘爆炸致21死，2014年昆山“8.2”特别重大铝粉尘爆炸事故致146人死亡，2015年台湾新北水上乐园粉尘爆炸事故致516人受伤。
接连发生的这种恶性爆炸事故，不仅对我国工业发展造成了巨大的损失，也在人们的心中蒙上了一层阴影，让我们不得不对爆炸事故格外的重视。因此，对于开展粉尘的敏感程度以及危险性、粉尘爆炸的临界条件与特定环境、粉尘爆炸隐患的预防与消除等方面的探究，将显得尤为重要。
石墨粉，呈黑灰色，质软，有油腻感。在隔绝氧气的情况下，熔点可以达到3000℃以上，是最耐高温的矿物质之一。它的性质比较稳定，并不溶于类似于水、烯酸、稀碱及有机溶剂，同时它的耐高温的导电特性也决定了它在我们日常生产生活中重要用途，不仅可以用来做导电材料、耐磨润滑材料、耐火材料，在电器行业、感光材料、耐火材料、军工行业等领域中都会出现石墨粉的身影。
虽然石墨粉有着良好的耐热、导热和导电的性能，看似并不会轻易的发生粉尘爆炸事故，但当处在工业生产应用时，其粉尘微小到足够悬浮在空中且达到了一定浓度，同时外界提供了一定的温度或剧烈震动时，粉尘爆炸所需要的基本条件[4]已经满足，此时火灾爆炸事故就很容易发生，因此危害性也不容小觑。
由于在我国的现代化工业发展中，对石墨粉的应用十分广泛，在日常工作中可以接触到它的工作人员数量十分巨大。同时，对其发生粉尘爆炸事故的外界条件、诱导因素、预防措施等进一步的深入研究也显得十分迫切。而且，目前国内外对石墨粉的粉尘爆炸方面的研究也比较稀少。因此，通过研究石墨粉的各项爆炸参数，针对其发生燃烧、爆炸等剧烈反应的临界条件研究开展相关实验，并通过所得的数据对石墨粉的燃烧、爆炸各项指数进行分析，从而据此提出石墨粉爆炸的预防控制措施，可以为工业生产中涉及石墨的行业部门在预防其发生粉尘爆炸事故提供参考。
1.2 粉尘爆炸国内外研究现状
1.2.1 粉尘爆炸的机理研究
1.2.2 粉尘爆炸的应用技术
1.3 实验仪器与研究内容
在前人所研究的基础之上，本文针对石墨粉这种物质，利用20L球、1.2L哈特曼管、粉尘云最低着火温度测试装置等测试装置，对粉尘浓度、粉尘颗粒及相关设备等一系列因素对粉尘爆炸特性参数（如粉尘层最低着火温度、粉尘云最低着火温度、最小点火能、粉尘最大压力上升速率等）的影响进行研究，在获得了相关爆炸特性参数数据之后，通过进一步深化分析探究，对粉尘爆炸危险程度进行分级并提出相应的防护措施。
本次实验将参照以下试验标准：《粉尘云最小着火能量测定方法》（GB/T 16428-1996) [27]、《粉尘云最低着火温度测定方法》(GB/T 16429-1996) [28]、《粉尘层最低着火温度测定方法》(GB/T 16430-1996) [29]、《粉尘云最大爆炸压力和最大压力上升速率测定方法》(GB/T 16426-1996) [30]、《粉尘云爆炸下限浓度测定方法》(GB/T 16425-1996) [31]等国家有关标准及相关粉尘爆炸特征参量的测定文献与资料，开展以下试验：