2.2　粉塵爆炸特性參數

粉塵爆炸特性參數通常用于評估粉塵爆炸的危險性，也是工業設備防爆設計參考的主要依據。粉塵爆炸特性參數主要分為兩種：一種是敏感度參數，主要用于衡量粉塵爆炸發生的可能性，如最小點火能（MIE）、最低著火溫度（MIT）等；另一種是強度參數，主要用于衡量粉塵爆炸的猛烈程度，如最大爆炸壓力（p_max）、爆燃指數（K_St）等。

（1）最小點火能（MIE）

最小點火能是常溫常壓下能夠點燃可燃粉塵云并維持燃燒的最小火花能量，是表征粉塵發生爆炸難易程度的能量參數。爆炸性粉塵云可以由開關和電機中發生的電火花和電弧點燃，也可以由損壞的電纜引起的短路點燃。此外，靜電放電也可能會在工業生產中引發粉塵爆炸。一般微米粉塵的MIE從幾十毫焦到幾百毫焦（如圖2.2），且隨著粒徑的減小，MIE減小，危險性增加。特別是對于納米級粉塵，其MIE極低，只有幾毫焦[1，2]，發生爆炸的危險性更高。

（2）最低著火溫度（MIT）

最低著火溫度是指能夠引燃粉塵云并維持火焰傳播的熱表面的最低溫度。能夠點燃粉塵云的熱表面在許多工業情況下存在，例如在爐子、燃燒器和各種烘干機中。此外，過熱軸承和其他機械部件也會意外地產生熱表面。如果爆炸性粉塵云以某種不受控制的方式在溫度高于實際最低點火溫度的熱表面附近產生，則可能發生粉塵爆炸。

（3）最小爆炸濃度（MEC）

最小爆炸濃度也稱為爆炸下限，是可燃粉塵和空氣的混合物在有限空間內能夠發生爆炸的最低濃度。爆炸的發生需要粉塵云濃度維持在一定范圍內。如果粉塵濃度太低，則熱產生不足以支持火焰傳播；同樣，如果粉塵濃度太高，顆粒的猝滅效應將阻止爆炸傳播。通常工業可燃性粉塵的MEC一般介于20～60g/m3。

（4）極限氧濃度（LOC）

降低空間內氧含量，使其低于支持粉塵燃燒的氧氣濃度值，即為極限氧濃度。

（5）最大爆炸壓力（p_max）

最大爆炸壓力是在粉塵可爆濃度范圍內，通過一系列實驗測得的各濃度爆炸壓力p_m的最大值，其中，p_m是某一粉塵濃度c下，爆炸過程容器內壓力達到的最大值。p_max是一個強度指標，與粉塵濃度無關，是工業防爆設計中減緩爆炸危害的重要指標。

（6）最大爆炸壓力上升速率[（dp/dt）_max]

最大爆炸壓力上升速率是在粉塵可爆濃度范圍內，通過一系列實驗測得的各濃度壓力上升速率（dp/dt）_m的最大值，其中（dp/dt）_m是某一粉塵濃度c下，爆炸過程容器內壓力上升速率達到的最大值。該參數是粉塵爆炸發展快慢的重要指標。

（7）粉塵爆燃指數（K_St）

粉塵爆燃指數是粉塵爆炸結果最重要的評價分級指標，是由（dp/dt）_max及容器體積V計算出的爆炸強度評級參數，其值與粉塵濃度和容器體積無關。