可燃粉尘测试

量化粉尘爆炸和反应危险的实验室试验

可燃气体和蒸气测试

量化蒸汽和气体混合物爆炸危险的实验室试验

化学反应性测试

量化化学反应危害的实验室测试,包括材料不相容性、不稳定性和化学反应失控的可能性

迪尔斯方法论

设计紧急泄压系统,以减少不必要的化学反应的后果,并利用正确的工具和方法考虑两相流

爆燃(粉尘/蒸汽/气体)

适当大小的减压通风口,以保护您的过程免受灰尘,蒸汽和气体爆炸

废水处理

泄压定径只是第一步,安全处理超压事件产生的废水排放至关重要

热稳定性

安全储存或加工需要了解与温度变化的敏感性相关的可能危害

联合国运输部

根据运输和储存条例对危险材料进行分类

安全数据表

开发关键的安全数据并包含在SDS文件中

生物

空气传播病毒气溶胶的模型传输,以指导安全操作和通风升级

放射性

污染源项迁移模型及泄漏路径因子分析

火分析

火灾分析中的热烟传递模型

易燃或有毒气体

运输过程中易燃或有毒气体的运输

OSS咨询,绝热和反应量热和咨询

现场安全研究可以帮助确定爆炸和化学反应的危险,以便确定适当的测试、模拟或计算,以支持安全规模扩大

机械、管道和电气

工程和测试,以支持安全的工厂运作,并制定解决方案,在传热,流体流动,电力系统的问题

电池安全

测试以支持电池和电力备用设施的安全设计,特别是满足UL9540a ed.4

氢气安全

测试和咨询与使用或生产氢的装置和工艺有关的爆炸风险

乏燃料

乏核燃料包装、运输和贮存的安全分析

退役、去污和整治(DD&R)

对生产或使用放射性核材料的设施进行安全分析,作为其退役过程的基础

实验室测试和软件能力

定制测试和建模服务,以验证DD&R过程的分析

核概述

我们的核服务集团是公认的综合评估,以帮助商业核电站高效运行和保持合规。

严重事故分析与风险评估

专家分析核电站事故的可能风险和后果

热液压

测试和分析以确保关键设备在不利环境条件下运行

环境质量(EQ)和设备生存能力(ES)

测试和分析以确保关键设备在不利环境条件下运行

实验室测试和软件能力

支持解决电厂紧急安全问题的测试和建模服务

绝热安全热量计(ARSST和VSP2)

低热惯性绝热量热计,专门设计用于提供对安全工艺设计至关重要的直接可伸缩数据

其他实验室设备(DSC/ARC供应,CPA, C80,超级搅拌器)

用于工艺安全或工艺开发实验室的产品和设备

FERST

软件用于应急泄压系统的设计,以确保反应性化学品的安全处理,包括考虑两相流和失控的化学反应

命运

设施建模软件机械地跟踪热、气体、蒸汽和气溶胶的运输,用于多房间设施的安全分析

博客

我们经验丰富的团队让您随时了解最新的工艺安全发展。

工艺安全新闻稿

保持与我们的季度过程安全通讯分享专题文章和实用建议。

资源

凭借40多年的行业经验,我们拥有丰富的工艺安全知识可供分享。

可燃性粉尘危害分析与检测

危险粉尘/可燃性粉尘危害在工业中很常见,由于OSHA可燃性粉尘,已经获得了额外的暴露国家重点计划(NEP)因为皇家糖的致命事故而重新发行。Fauske&Associates,LLC(FAI)提供了广泛的服务,涉及粉尘危害分析(DHA)特征、粉尘爆炸测试、防止和减轻可燃粉尘爆炸、粉尘燃烧和火灾危险。这些服务包括可燃粉尘测试、现场评估、OSHA和NFPA合规性协助、审核准备、培训、点火源评估和通风量计算。

我们的工艺安全专业人员为客户提供各种行业的服务,包括金属加工、木材/纸制品、农业、食品、纺织品、塑料、制药等。

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可燃粉尘控制需求
可燃粉尘控制

知道你的风险

在制定潜在危险、爆炸性或可燃性粉尘的缓解策略时,通过确定材料的爆炸严重性和点火敏感性来确定其危险性是很重要的。

爆炸严重程度数据将确定是否存在爆炸危险,如果存在,将确定爆炸危险的能量,而点火灵敏度数据将根据材料对热量、火花、碰撞和摩擦力的反应来评估风险的可能性。

FAI提供以下NFPA、OSHA和NEP可燃粉尘危害评估(DHA)测试和服务,根据ASTM和欧洲EN方法确定爆炸强度和点火灵敏度:

Nfpa和osha可燃粉尘nep dha检测服务

爆炸严重性试验-(KP马克斯和dP / dt马克斯

  • ASTME 1226 - 2010 -确定设计保护措施(如爆燃排气)所需的值
  • EN14034 -第1部分:2004 -最大爆炸压力的测定(P马克斯第2部分:2006 .最大爆炸压力上升速率(dP/dt)的测定马克斯)尘云

最小点火能量-(MIE)

  • ASTM E2019-空气中粉尘云最小点火能的标准试验方法
  • EN13821:2002 -潜在爆炸性环境-爆炸性防护-粉尘/空气混合物最小点火能量的测定

最低爆炸浓度- (MEC)

  • ASTM E1515-确定维持燃烧的粉尘云的最小危险浓度
  • EN14034-3:2006 -尘埃云爆炸特性的测定-第3部分:尘埃云爆炸下限(LEL)的测定

尘埃云的最低自燃温度- (MIT)

  • ASTM E1491 -确定灰尘云不会自燃的安全操作温度
  • EN50281-2-1:1999—可燃性粉尘环境下使用的电气设备—第2-1部分:试验方法—粉尘最低着火温度的测定方法

粉尘层热表面点火温度- (LIT)

  • ASTM E2021 -确定灰尘层会自热的危险操作温度
  • en50281 - 2:20 99 -可燃粉尘环境下使用的电气设备-第2-1部分:试验方法-粉尘最低点火温度的测定方法

限制氧浓度-(LOC)

  • 定义安全的氮惰化水平,以防止粉尘云爆炸
  • EN14034-4:2004粉尘云爆炸特性的测定第4部分:粉尘云极限氧浓度LOC的测定

根据ISO 17025指南,测试在我们最先进的粉尘测试设施中现场完成。

可燃性粉尘危害基础,第1部分:进行/不进行测试意味着什么?

可燃粉尘测试通常,在为客户进行粉尘和易爆性测试报价时,我们会被问及到底什么是Go/No-Go测试?虽然我们提供检测服务的列表来确定爆燃的危害尘埃样本/ ASTM(美国社会检测和材料),OSHA(职业健康与安全管理、防火协会(国家消防机构)和联合国(United Nations),了解这个基本的测试是可以应对您的安全需求。

为了“筛选”你们工厂粉尘爆炸的可能性,我们进行了“去/不去”筛选测试。根据ASTM E1226“粉尘云爆炸性标准试验方法”,本试验是用三种粉尘浓度来确定样品是否具有爆炸性的一种缩写的设定爆炸严重程度的方法。该测试通常使用“已接收”的样品进行,或用40目(420μm)筛分,并使用一个5-kJ化学点火器作为点火源。[>100克(~¼lb)样品需小于420μm]

在这篇文章:“如何收集和运送可燃粉尘样品进行测试”我们讨论了将样品送到实验室进行测试的简单步骤。请参阅上面的图表,该图表描述了结果 对于你的灰尘进行测试。如果您的测试样本是“是的,它会爆炸”,则可以进行进一步测试,以确定爆炸的速度和严重程度(KSt/Pmax测试),然后测试空气中粉尘的浓度将导致爆炸风险(MEC测试)。接下来,另一个测试可以确定火花是否会引起爆炸(MIE)测试。

但是,如果你的Go/ no -Go测试结果是“不”呢?好了,我们接下来看看需要多大的温度才能让你的灰尘层点燃。为了找到空气中尘埃云的最低自燃温度(MIT),麻省理工学院会测试导致尘埃云点燃的最低温度。接下来是LIT测试,它决定了粉尘层的热表面点火温度。最后,进行燃烧率测试,以确定粉尘材料燃烧的速度。

所有这些测试都从Go/No-Go测试开始。一个全面的DHA或过程危险分析(PHA)可以将您的测试结果应用于您的设施中的真实世界场景。最好知道你要对付的是什么,这样你就可以安全计划!此外,如果你有一个吸尘器,不知道接下来该做什么,阅读“可燃粉尘变得容易”。

以下是尘埃易爆性筛选的其他一些测试:

  • 可燃粉尘危害筛选试验-基于VDI2263和UN 4.1燃烧试验。这个测试是为了确定桩中的粉尘是否支持自持续的火焰传播。[要求30克(~1oz)样品小于420μm;如果测试金属粉尘,需要300克(~2/3磅)小于420μm的样品]
  • 通过/不通过筛选+可燃粉尘筛选包-两个测试作为筛选包同时运行
  • 样品表征试验-包括测定样品含水率和粒度分布[>30克要求小于420μm的样品]
  • “难点燃”的易燃性测试-如上测试,但点火源为400j。[>100克(~¼lb)样品需小于420μm]

除非另有指示,如前所述,样品在收到时(“收到时”)进行除尘测试。它可以筛分到420 μm(40目)以下,这是OSHA和NFPA对“尘埃”的界定,以促进尘埃扩散到尘雾中。根据样品的不同,颗粒大小可能有很大的不同。

此外,请注意,根据ASTM建议(以及一些NPFA要求);样品应在小于75μm且水分小于5%的颗粒尺寸下进行测试。请注意,不符合ASTM/EU建议的方法的试验材料可能会产生爆炸严重性和爆炸敏感性数据,这些数据不足以用于防爆设计。

现场粉尘危害评估(DHA)

FAI可燃粉尘专家可以访问您的设施,评估您对所有“粉末”材料的接收、存储、使用、处理和处置。他们将评估现有的粉尘管理方案、处理方法、设备、火灾/爆炸抑制系统、警报装置和现场灭火能力。在适当的情况下,也将确定控制扬尘的可能性。FAI可提供以下服务:

  • 灰尘爆炸和火灾事件调查
  • 评估相关国家、地方和行业标准的符合性
  • 静电危害-例如接地和粘接问题
  • 降低爆炸危险风险的建议
  • 确定粉尘取样点,采集粉尘爆炸性试验样品

NFPA和OSHA NEP可燃粉尘合规性

  • 准备OSHA可燃粉尘NEP检查,包括对检查员提出的问题的适当回应
  • 执行一个过程危害分析(PHA)符合NFPA
  • NFPA和OSHA可燃粉尘NEP要求的文件审查
  • 测试服务满足所有NFPA和OSHA可燃粉尘NEP要求
  • 进行员工培训,以符合OSHA可燃粉尘NEP要求

附加服务

  • 新设备或现有设备的排气尺寸计算(美国和欧洲标准)
  • 点火源评估(NFPA 654和77)
  • 电气区域设备分类(NFPA 499)
  • 将可燃粉尘危害管理整合到现有的工艺安全计划中过程安全管理(PSM)设施
  • 制定工艺安全计划,以管理非易燃粉尘危害-PSM公司设施

静电危害

在评估与过程相关的危害时,识别材料的静电特性是一个重要步骤,特别是对于那些处理具有低点火能量的材料。电荷的分离和积累是工业作业中固有的问题可燃粉尘测试和粉尘燃烧处理低导电性粉末。这种电荷的分离和积累是颗粒间摩擦和碰撞的产物,这些摩擦和碰撞发生在粒状物质的移动过程中,在各种典型的工艺操作。为了识别材料的潜在静电危害,重要的是要评估在传输过程中发生的电荷分离和积累的水平,材料的电阻率和积累的电荷消散的速度。

我们这里提到的材料包括所有类型的易燃的危险包括可燃粉尘/粉尘危害易燃液体、易燃气体和易燃蒸气.预防粉尘爆炸和其他火灾危害是综合过程安全管理方案的基础。必要的可燃性粉尘测试,液体可燃性测试其他易燃性危险性试验由每个工作环境的唯一设置定义。

流动电流是指带电物质流动产生的电流。产生的流动电流水平取决于材料的静电特性和过程的性质。不幸的是,粉末中的流动电流与液体中的流动电流没有关系(1)。在这些情况下,必须进行实验测定,以确定工艺操作过程中电荷累积可能导致的点火危险。从这些类型的 实验可以计算材料的电荷密度,然后将其与工艺操作相关的典型电荷密度进行比较。在处理非导电粉末的各种操作过程中观察到的电荷密度范围列表如下所示。

可燃粉尘测试

1 R.A.Mancini,“用于控制静电点火危险的粘结的使用(和误用)”,《电厂/运行进展》(1998年1月)7(1):24。

为了识别材料的流动电流和电荷积聚,FAI公司提供了一种粉末 充电率测试。测试程序包括将已知数量的材料倒入倾斜的管道段。然后粉末离开管道,落入一个法拉第杯。在测试过程中,用库仑计测量法拉第杯中积累的电荷,并以每次质量为基础记录粉末的流量。这些数据可以用来近似计算一种材料的电荷密度。

可燃粉尘测试

为了进一步对粉末进行分类,有必要对材料的电阻率进行评估。这是按照ASTM D257进行的。粉末的电阻率受材料的粒度、表面污染程度和填料密度的影响,并且通常与纯固体材料的电阻率有很大的不同。高电阻粉末通常会很慢地失去电荷,即使工艺设备正确接地。在某些情况下,这可能会转化为散热不良,并可能导致潜在火灾(2)。更重要的是,对高电阻率和低电阻率材料的不当处理会造成危险情况。工艺设备接地和连接不足,会导致电荷积聚高水平。在某个时刻,达到阈值并发生电荷击穿,从而导致 一个静态放电可能会点燃附近的可燃蒸气或可燃物 灰尘

在FAI,我们遵循ASTM D257评估材料的体积和表面电阻率。体积电阻率可以通过测量粉末相对面之间的电阻来确定。通常用欧姆表表示的材料的体积电阻率可用于将材料分类为导电、耗散或绝缘材料。同样,表面电阻率可以通过稍微修改试验程序来表征。表面电阻率单位为欧姆/平方。正方形指的是材料的任何正方形几何,无论是平方米、平方英尺还是平方厘米。基于这些参数来表征材料的范围如下所示。

可燃粉尘测试和粉尘燃烧

用该方法对匹兹堡煤粉试样进行电阻率测试,结果如下所示。

可燃粉尘测试和粉尘燃烧

另一个重要的静电特性是粉末的电荷弛豫时间。这种性质在不同的材料中差异很大,即使材料的介电常数是近似的,也很难估计,因为它不遵循液体中的双曲线趋势。测定特定粉末电荷衰减时间的方法是直接测量电荷衰减时间。一旦了解了给定粉末的电荷松弛所需的时间,工艺参数如 流量或者坚持住 时间,可进行调整,并对设备进行适当的接地和连接,以减少在给定过程中积累的电荷量。

在FAI,jci155电荷衰减测试装置用于测量粉末的电荷衰减。这台设备是按程序设计的 10千伏对粉末样品进行电晕充电,充电后粉末样品几乎立即暴露在磁场计中。磁场测量仪测量材料收到的初始电荷和它放松所需的时间。报告了样品电荷松弛到初始电荷的37.9% (1/e)的时间和电荷达到初始电荷的10%的时间的衰减时间。下面从对匹兹堡煤粉样品进行的电荷衰减试验中收集的数据的图和摘要。

粉尘管理服务和粉尘危害分析

粉尘管理服务和粉尘燃烧

从对匹兹堡煤粉的试验可以看出,这种材料在粉状时具有很强的电阻性。处理这种材料可能会导致电荷积累,并可能达到导致危险的静电放电的条件。然而,通过利用这些数据,通过对工艺设备进行适当的接地和粘接,可以将这种风险降至最低。这些数据也为如何调整工艺参数以减少电荷提供了线索 建立最终帮助创造一个安全的工作环境。

了解特定材料的静电特性可以极大地帮助评估和减轻过程环境中的火灾和爆炸危险。有关评估静电危害的更多信息,请与FAI联系dust@fauske.com或630-323-8750。

参考文献

普拉特,托马斯H。静电点火火灾和爆炸。新建 约克:美国化学工程师学会,2000年。
布里顿,劳伦斯G。避免化学作业中的静电着火危险

培训

我们的团队很乐意在技术问题、工艺安全程序或审核、法规等方面帮助培训您的员工。作为全面危害分析的一部分,我们进行工艺安全审核,并可以与您合作,确保您的员工通过多种方式获得技能培训需求,包括:

第一级-差距分析
二级-培训和咨询
三级-程序开发和实施

提供的部分服务清单:
•检查和升级所有的安全工艺系统和法规要求
•VPP咨询
审核、检查和升级所有的操作、安全和维护程序
•对培训计划的完整性和有效性(从技术技能到专业发展)进行评估,并在必要时进行升级
需要
审查和升级您的项目元素,如员工参与和过程安全信息的有效性和完整性
工作流程有效性评估和升级
•整体组织发展(例如,动机、工作流程)
•减压
•沟通的有效性评估

我们设计、定制、开发并提供贵公司所需的任何特定于现场的培训材料。我们的顾问、工程师和技术专家可为您的员工提供所需的课堂、实验室或在职培训。此外,我们将协助确定和采购商用培训材料(如有)。

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