聚碳硅烷粉尘爆炸特性研究

当 代 化 工

Contemporary Chemical Industry

第48卷第7期2019年7月

Vol.4&No.7July, 2019

聚碳硅烷粉尘爆炸特性研究

李燕勇打高舒珊2,谭静怡I 徐旭东J 王凯1

(1.航天材料及工艺研究所，北京100076 ;

2.兵器工业卫生研究所，陕西西安710065)

摘 要：聚碳硅烷是应用于航天、航空等尖端技术中的高性能新型材料之一，对于聚碳硅烷粉尘的火灾爆

炸特性还未有相关研究报告。按照相应国家测试标准，采用20 L 球形粉尘爆炸测试实验系统，测定得出聚碳硅 烷粉尘最大爆炸压力为0.872 MPa,最大爆炸压力上升速率为120 MPa/s,最大爆炸指数为32.57 MPa-m/s=与

《工贸行业重点可燃性粉尘目录＞(2015版)中明确有最大爆炸压力、最大爆炸指数的44种粉尘相比，聚碳硅 烷粉尘最大爆炸压力不算大，但最大爆炸指数较大，说明聚碳硅烷粉尘爆炸时爆炸压力不算太大，但爆炸时却

非常猛烈。

关键词：聚碳硅烷粉尘；最大爆炸压力；最大爆炸压力上升速率；最大爆炸指数；安全性分析 中图分类号：X932

文献标识码：A 文章编号：1671-0460 (2019) 07-1510-04

Study on Explosive Characteristics of Polycarbosilane Dust

LI Yan-yong , GAO Shu-shan , TAN Jing-yi 2, XVXv-dong , WANG Kai'

(1. Aerospace Research Institute of Materials & Processing Technology, Beijing 100076, China ；

2. Weapons Industry Health Research Institute, Shaanxi Xi'an 710065, China)

Abstract: Polycarbosilane is one of the new high performance materials used in advanced technologies such as

aerospace and aeronautics. The fire and explosive characteristics of polycarbosilane dust have not been reported. In this paper, according to the corresponding national test standards, a 20 L spherical dust explosion test experimental system was used to determine explosive characteristics of polycarbosilane dust. The results showed that the maximum explosion pressure of polycarbosilane dust was 0.872 MPa, the maximum explosion pressure rise rate was 120 MPa/s, and the maximum explosion index was 32.57 MPa m/s. Compared with the 44 kinds of dust in the catalogue of key combustible dust in industry and trade (2015 edition), the maximum explosion pressure of polycarbosilane dust is not large, but the maximum explosion index is large, indicating that the explosion pressure of polycarbosilane dust is not too big, but the explosion is very violent.

Key words: Polycarbosilane dust; Maximum explosion pressure; Maximum explosion pressure rise rate; Maximum explosion index; Safety analysis

聚碳硅烷(PCS)为硅碳键为主链的有机硅聚合 物叫 是用于制备特种纤维(如Sic 纤维)和复相陶瓷

的有机先驱体'7,是应用于航天、航空等尖端技术 中的高性能新型材料之一％

聚碳硅烷以固态块状常见，较难燃烧。由于其

脆性很大，强度极低，易粉碎制备成超细粉末,应用在 某些产品的试验、生产过程中冋。处于粉末状态的

聚碳硅烷，比表面积成倍增加，其火灾爆炸危险性

显著增大，给试验、生产过程带来一定的火灾爆炸 安全风险役我国目前聚碳硅烷还处于实验室的小

规模生产阶段冋，对于聚碳硅烷粉尘的火灾爆炸特

性还未有相关研究，为避免聚碳硅烷粉尘燃爆事故 的发生和提高对其爆炸特性的认识，本文按照相应

国家测试标准，采用标准测试仪器，对聚碳硅烷粉

尘的爆炸压力、压力上升速率、爆炸指数3个参数 进行了测试吟巴得出了聚碳硅烷粉尘最大爆炸压力、

最大爆炸压力上升速率、最大爆炸指数，并通过与

常见燃爆粉尘爆炸特性参数进行对比，进行了相应

安全性分析。本文研究结果可为聚碳硅烷粉尘作业

场所安全防护设施的设计、相关制造设备选型及安

全管理措施的采取提供依据冋。

1试验过程

1.1测试标准及方法

本文按照《粉尘云最大爆炸压力与最大爆炸指 数测定方法》(GBAT 16426-1996 )对聚碳硅烷粉尘

的爆炸压力、爆炸压力上升速率、爆炸指数进行测 定,并确定最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率、

最大爆炸指数。

将不同质量的测试样品在20 L 球形粉尘爆炸

测试实验系统中通过压缩空气分散成不同浓度粉尘

云，在10 kJ 的化学点火具点火引爆条件下测试得

收稿日期：2019-04-17

作者简介：李燕勇(1970-),男，高级工程卯，硕士，研究方向：从事企业安全管理工作。