奈米工廠火災爆炸研究-研磨機IOSH99-S325

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奈米工廠火災爆炸研究-研磨機IOSH99-S325

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簡介

超微粒研磨(ultragrinding)是以機械研磨製造奈米原料的主要設備,為大量生產奈米微粒的製造方法之一,奈米微粒已廣泛應用於工業製程及各種功能性商品中,製程中燃燒或爆炸之意外時有所聞,由於燃爆現象理論及其反應機構複雜,對於系統變數之界定不易,而燃爆現象大概在數微秒內就完成起始反應,觀察變數不易量測,爆燃機構不易歸納,故目前國際上對此超細粉體研磨潛在的火災爆炸危害特性認知不深,更遑論緊急應變標準作業程序之建立了,因此本計畫針對較常見且較易燃爆之粉體鐵的超微粒研磨程序,建立量產級之超微粒研磨爆燃觀察研究實驗室,以取樣率達0.1微秒以下之高速攝影機觀察研磨過程中爆燃現象的發展機制,同時藉微型熱電偶量測燃爆瞬時之溫度變化,燃爆時之壓力變化亦以壓電晶體感測。
結果顯示原料成分與旋風分離器風速是造成燃爆之最主要原因,利用快速照相技術可以將燃爆過程完整的捕捉,而微型熱電偶則可以將瞬間之燃爆溫度成功的量測,壓力量測系統測得之數據則無明顯變化,顯示事件為燃燒但未爆炸;以每秒5000張的取樣速度,解析度為「1024×752」可清晰顯現燃燒變化過程,3.6%的預取樣(pre-trigger)設定能精確的擷取燃燒起始點,其建立之溫度量測系統能濾除現場雜訊干擾,順利測得輸送管表面瞬時最高溫度為120℃左右。
利用燃爆之影像觀察、溫度變化與壓力變化分析,建立超微粒研磨爆燃相關參數及數據,供政府勞工安全輔導與業界製程設計參考之用。


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