Wykaz Projektów
Streszczenie

Badanie właściwości wybuchowych pyłów nanomateriałów

Kierownik projektu: dr inż. Wojciech Domański

Streszczenie projektu:

 

Celem zadania była ocena zagrożenia wybuchowego stwarzanego przez palne pyły nano-materiałów oraz zakwalifikowanie pyłów do odpowiednich klas wybuchowości. Szczegółowymi celami zadania było: opracowanie procedury do oceny parametrów charakteryzujących wybuchowość pyłów nanomateriałów oraz na podstawie ustalonych podczas badań wartości parametrów wybuchowości tych pyłów, opracowanie zaleceń niezbędnych do oceny ryzyka w miejscach pracy zagrożonych potencjalną obecnością atmosfery wybuchowej oraz przygotowanie materiałów informacyjnych.

Opracowano procedurę badawczą parametrów charakteryzujących wybuchowość pyłowych atmosfer wybuchowych (maksymalne ciśnienie wybuchu pmax, maksymalna szybkość narastania ciśnienia wybuchu (dp/dt)max, stała pyłowa KSt, dolna granica wybuchowości DGW, minimalna energia zapłonu (MEZ). W procedurze do badań pmax, (dp/dt)max, KSt oraz DGW zastosowano 20-L komorę sferyczną, natomiast do badania MEZ - aparat MINOR 2.  Zbadano parametry wybuchowości obłoków pyłu nano- i mikroaluminium, miedzi żelaza, sztywnej pianki poliuretanowej, sztywnej pianki poliuretanowej modyfikowanej nanorurkami węgla oraz nanorurek węgla.

W wyniku przeprowadzonych eksperymentów wyznaczono parametry charakteryzujące wybuchowości obłoku pyłów badanych materiałów podane w tabeli.

 

Zadanie 2.Z.03.Parametry charakteryzujące wybuchowości obłoku pyłów badanych materiałów

 

Lp.

Materiał badany

pmax [bar]

(dp/dt)max[bar ∙ s-1]

KSt[bar ∙ m∙s-1]

Klasa

DGW[g ∙ m-3]

MEZ[mJ]

1.

Mikroaluminium

8,3

1296

351

St 3

30

100  MEZ  300

2.

Nanoaluminium

8,0

1543

418

St 3

15

MEZ  10

3.

Mikromiedź

 

 

 

 

>1000

>1000

4.

Nanomiedź

 

 

 

 

>1000

>1000

5.

Mikrożelazo

0,9

44

12

St 1

250

>1000

6.

Nanożelazo

4,3

133

36

St 1

60

1

7.

Nano rurki węgla

3,7

255

69

St 1

 

>1000

8.

Sztywna pianka poliuretanowa

4,2

183

50

St 1

30

>1000

9.

Sztywna pianka poliuretanowa modyfikowana nanorurkami węgla

4,9

237

64

St 1

60

>1000

 

Pyły nanoalumnium oraz mikroaluminium są pyłami bardzo silnie wybuchowymi o stałej pyłowej większej od 300 bar·m·s-1, są więc pyłami klasy wybuchowości St 3.

Pyły nanożelaza oraz mikrożelaza są pyłami słabo wybuchowymi o stałej pyłowej mniejszej od 200 bar·m·s-1, są wiec pyłami klasy wybuchowości St 1.

Pyły nanomiedzi oraz mikromiedzi w warunkach prowadzonych badań nie uległy zapłonowi ani w 20-L komorze sferycznej, ani w aparacie MINOR 2.

Pyły obu badanych pianek należy zakwalifikować do klasy wybuchowości St 1 - pyły słabo wybuchowe.

W trakcie realizacji III etapu zadania przygotowano materiały informacyjne zamieszczone w serwisie internetowym CIOP-PIB oraz opracowano broszurę przeznaczoną dla służb bhp w przedsiębiorstwach, w których występuje zagrożenie potencjalne zagrożenie atmosferą wybuchową, oraz inspektorów PIP. Materiały informacyjne oraz broszura były oceniane i zweryfikowane na seminarium weryfikacyjnym.

Wyniki zadania przestawiono w 3 publikacjach w czasopismach naukowych oraz na 2 konferencjach o zasięgu krajowym.

 

Zadanie 2.Z.03. Zmiany maksymalnej szybkości narastania ciśnienia wybuchu obłoków pyłu: a) sztywnej pianki poliuretanowej, b) sztywnej pianki poliuretanowej modyfikowanej nanorurkami węgla

 



Jednostka: Pracownia Bezpieczeństwa Chemicznego

Okres realizacji: 01.01.2014 – 31.12.2016