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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


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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