木纤维粉尘的爆炸危险性分级

（a）纤维（b）微观形貌
图1木纤维粉尘的实物图和微观形貌
木纤维粉尘的爆炸特性参数
木纤维粉尘的爆炸压力测试参照标准GB/T16426-《粉尘云最大爆炸压力和最大压力上升速率测定方
（a）燃烧（b）未燃烧
图6木纤维粉在热板炉中的试验现象
热板温度为340℃时加入木纤维粉3min后，木粉层达到最高温度407℃，之后温度开始下降，最终趋于平缓。

在此温度下，当木粉尘达到最高温度时，砂光木粉已燃烧为灰烬，试验现象如图a）所示；热板温度为330 320℃时，加入木纤维粉min后，木粉层达到最高温度，之后温度开始逐渐下降，最终趋于平缓，木纤维粉烧成
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消防科学与技术2021年5月第40卷第5期
修改时间：2021年05月11日10:24:57
表2
美国的爆炸指数E 综合分级法
Si ＜0.20.2～1.01.0～5.0＞5.0
Se ＜0.50.5～1.01.0～2.0＞2.0
E ＜0.10.1～1.01.0～10＞10
危险等级弱中等强严重
木纤维粉尘的Se 为2.89，危险等级属于严重；Si 为0.77，属于中等；爆炸指数E 为2.23，属于强。

2.3.2
德国危险性分级方法
德国联邦材料研究所(BAM)对粉尘爆炸特性和危险性分级研究做出了巨大的贡献，已形成的相关标准VDI 2263，是目前国际上使用较多的粉尘危险分级方法。

根据该方法，木纤维粉尘的最大爆炸指数为12.79MPa ·m/s ，属于爆炸特性较弱。

该分级方法只说明粉尘爆炸强度，主要用于设计粉尘生产线相关的泄爆、通风、抑爆、隔离装置和惰化处理。

2.3.3
国际电工委员会（IEC ）分级方法
国际电工委员会（IEC ）针对实际涉及粉尘生产过程中的电气设备选型以及防爆区域划分，提出相应的粉尘分级方法。

该分级方法参照的爆炸特性参数主要有：粉尘的比电阻、粉尘的最小点火能、粉尘层最低着火温度和粉尘云最低着火温度。

木纤维粉尘属于不需要特别注意类粉尘。

这种分级方法只涉及着火敏感度，所以不太适用于指导实际生产过程中粉尘爆炸的防护。

2.3.4
我国的危险性分级方法
我国对于粉尘爆炸危险性分级工作起步较晚，其分级方法主要参考德国的危险性分级方法，分级方法较为单
一，对实际生产过程中的指导意义较小。

2015年，国家安全生产监督管理总局下发《工贸行业重点可燃性粉尘目录（2015版）》通知，对45种粉尘爆炸危险级别进行了分级。

该目录主要依据国内外相关标准、文献和部分粉尘的实验参数，结合国内外粉尘爆炸事故案例确定的，且粉尘爆炸危险性级别综合考虑可燃性粉尘的引燃容易程度和爆炸严重程度得到。

爆炸危险性级别分为：一般、较高和高。

从《工贸行业重点可燃性粉尘目录（2015版）》可知，木粉属于危险性级别高的可燃性粉尘。

结合爆炸指数E 综合分级法以及实际生产过程中出现的相关事故，木纤维粉尘的爆炸危险较高，《工贸行业重点可燃性粉尘目录（2015版）》中对于木粉危险性定级较为合理。

因此，在涉及木粉生产工艺过程中，应采取相应的防爆措施降低事故风险。

目前，常用的防爆措施主要有隔爆、泄爆、抑爆、抗爆和惰化等。

粉尘最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率和燃爆指数可用于设计粉尘生产线相关的泄爆、通风、抑爆、隔离装置和相关的惰化处理；粉尘爆炸下限主要用于控制生产线中粉尘的浓度，从而降低发生粉尘爆炸的可能性；粉尘最小点火能可用于控制和消除实际生产中可能出现的点火源；而粉尘最低着火温度主要用于工业生产过程中机械表面和管道温度的控制与监测，防止其超出极限值，继而引发爆炸。

实际生产过程中，为降低粉尘爆炸事故发生的概率，除增加相应的防爆措施外，相关监管部门应加强规范的制定，推动标准和指南的实施。

3
结
论
（1）木纤维粉尘的最大爆炸压力为0.783MPa ，最大
50100150200250300450
40035012
108
642
时间/min 温度/℃
0510152025100200300102102
400高度/m
温度/℃热表面温度
木粉层温度
407 ℃
50100150200250300450
40035012
108
642
时间/min 温度/℃
0510152025100200300102102
400高度/m
温度/℃热表面温度
木粉层温度
418 ℃
50100150200250300450
40035012
108
642
时间/min 温度/℃
0510152025100200300102102
400高度/m
温度/℃热表面温度
木粉层温度
371 ℃
（a ）热板温度340℃（b ）热板温度330℃（c ）热板温度320℃
50100150200250300450
40035012
108
642
时间/min 温度/℃
0510152025100200300102102
400高度/m
温度/℃431 ℃
热表面温度
木粉层温度
50100150200250300450
40035030
2520
15105时间/min 温度/℃
0510152025100
200300102102
400高度/m
温度/℃热表面温度木粉层温度
222 ℃
50100150200250300450
40035030
2520
15105时间/min 温度/℃
0510152025100
200300102102
400高度/m
温度/℃热表面温度
木粉层温度
253 ℃
（d ）热板温度310℃
（e ）热板温度300℃
（f ）热板温度290℃
图7
木纤维粉在不同温度下热量的积累随时间的变化
修改时间：2021年05月11日10:24:57
爆炸指数为12.79MPa·m/s；粉尘云爆炸下限质量浓度为40～60g/m3；最小点火能为30～100mJ；粉尘云最低着火温度为420℃；粉尘层最低着火温度310℃。

（2）根据美国爆炸指数E综合分级法，木纤维粉尘的爆炸强度危险等级为严重，着火敏感度危险等级为中等，爆炸指数危险等级为强；根据德国危险性分级方法，木纤维粉尘的爆炸等级属于爆炸特性较弱；根据国际电工委员会（IEC）分级方法，木纤维粉尘属于不需要特别注意类粉尘。

（3）我国的《工贸行业重点可燃性粉尘目录（2015版）》中将木粉划分为危险性级别高的可燃性粉尘。

对于防爆措施的实施，要因地制宜，根据实际生产过程中产生的粉尘爆炸参数进行设计改造。

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Explosion risk classification of wood fiber dust GUO Lu1，WANG Sheng-hua2，
LIU Jia-wei1，QIN Wen-jing1，MOU Jie2
（1.Shanghai Institute of Chemical Industry Testing Co., Ltd.,Shanghai200062,China;2.Zhejiang Academy of Emergen-cy Management Science,Zhejiang Key Laboratory of Safety En-gineering and Technology,Zhejiang Hangzhou310012,China）Abstract:In this paper,the explosion characteristics and explo-sion risk classification of wood fiber dust from the dust collec-tor of a wood processing factory were bined with explosion characteristic parameters,the risk level of wood fiber dust is strong according to the American Explosion Index E Comprehensive Classification Method;the explosion grade is St1(weak explosion)based on the German Hazard Classifica-tion Method.While according to the International Electrotechni-cal Commission(IEC)Classification Method,the wood fiber dust does not require special attention.In China,the wood dust is classified as a high risk level flammable dust.However,we need to design and modify the explosion-proof devices accord-ing to the dust explosion parameters from the actual production process.
Key words:wood fiber dust;explosion characteristics;explo-sion risk classification
作者简介：郭露（1994-），女，江苏扬州人，上海化工院检测有限公司助理工程师，主要从事粉尘爆炸与爆炸保护研究，上海市普陀区云岭东路345号，200062。

通信作者：汪圣华，男，浙江省安全生产科学研究院高级工程师。

收稿日期：2020-07-03
（责任编辑：梁兵）
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Fire Science and Technology，May2021,Vol40,No.5。