Forschungszentrum Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte - FZKA 6872

Dust Explosion Experiments - Measurements of Explosion Indices of Graphite Dusts

A. Denkevits, S. Dorofeev

Abstract
An experimental program was initiated at FZK to evaluate the explosion hazard of ITER-relevant dusts. A standard method of 20-l-sphere was chosen to rank the dusts as explosive amongst other industrial dusts. The facility was built up. As a first step, graphite dusts were tested. Their explosion indices – maximum overpressure and pressure rise rate – were measured as a function of characteristic dust particle size, the latter being tested were 4 µm, 25-32 µm, and 40-45 µm. In addition, lower explosion concentrations and explosibility of these dusts were evaluated. It was shown that graphite dusts with particles sizes from 4 to 40 µm were able to explode in a wide range of concentrations. The dusts tested were ranked as St1 class (the mildest class). Dust particle size was shown to be very important for explosion properties. The finest dust appeared to have lowest minimum explosion concentration (70 g/m³) and the lowest minimum ignition energy (1 kJ).

STAUBEXPLOSIONSEXPERIMENTE - Messungen von der Explosionskenngrößen von Graphitstaub

Zusammenfassung
Am FZK wurde ein Programm von Experimenten begonnen, mit dem das Explosionsrisiko von ITER-relevanten Stäuben abgeschätzt werden soll. Die Standardmethode einer 20 Liter Kugel wurde gewählt, um die Stäube hinsichtlich ihrer Explosivität unter andere Industriestäube einzuordnen. Die Versuchsanlage wurde aufgebaut. In einem ersten Schritt wurden Graphitstäube getestet. Ihre Explosionskenngrößen, d.h. maximaler Überdruck und maximale Druckanstiegsgeschwindigkeit, wurden als Funktion der charakteristischen Staubpartikelgrösse gemessen, wobei letztere Werte von 4 µm, 25-32 µm und 40-45 µm hatte. Zusätzlich wurden die untere Explosionsgrenze sowie die Explosivität dieser Stäube evaluiert. Es zeigte sich, dass Graphitstäube mit Partikelgrössen von 4 bis 40 µm in einem weiten Konzentrationsbereich explodieren können. Die untersuchten Stäube wurden in Klasse St1 eingeordnet (die am wenigsten gefährliche Klasse). Es konnte gezeigt werden, dass die Grösse der Staubpartikel sehr wichtig für die Explosionseigenschaften ist. Der feinste Staub scheint die geringste minimale Explosionskonzentration (70 g/m³) und ebenso die geringste minimale Zündungsenergie (1 kJ) zu haben.

VOLLTEXT

BIBLIOTHEK