粉尘爆炸特点和预防

—粉尘爆炸特点和预防伴着现代化工业的发展，粉末技术的广泛应用，粉末产物日益增多，这就使粉尘爆炸的潜在危险大大增加。爆炸前固体向蒸发外表提供充足的热量是爆炸的必要条件。通常在固体物质中，产生的热量很简单被固体本身汲取，然而对粉末来说发生氧化的外表积很大而颗粒的体积却很小。因此，极易使温度上升氧化速度增快。氧化本身就是一种放热反应，从而会产生更多的热量，以致很快到达失控状态。在空气中处于爆炸浓度范围内的粉尘云和一个点燃源一旦同时存在一场粉尘爆炸大事就不行防止了。1粉尘爆炸机理粉尘爆炸是由粉尘粒子外表与氧发生反应所引起的，不像气体爆炸那样，是可燃气物与氧化剂匀称混合后的反应，而是某种凝固的可燃物与四周存在着氧化剂这一不匀称状态中进行的反应。因此，我们认为粉尘爆炸是介于气体爆炸与炸药爆炸两者中间的一种状态。这种爆炸所放出的能量，若以最大值进行比拟，则可到达气体爆炸的几倍。但粉尘爆炸干气体爆炸是不相同的，前者所需的发火能比后者要大得多。①赐予粒子外表热能，外表温度上升；②粉尘粒子外表分子热分解，或起干馏作用。成为气体，在粉尘粒子四周放出；③放出的气体与空气混合，形成爆炸性混合气体，发火，发生爆炸；④由火焰产生的热量，促进粉粒的分解，放出可燃性气体，与空气混合发火传播。2产生粉尘爆炸的根本条件①存在某些（特别是可燃、易燃）粉尘，且有充足的量；②存在助燃剂，如氧气、空气（氧气）或氧化剂，且有充足的量；③存在燃烧源：a明火，如气体火焰、气焊嘴和喷灯的火焰、电弧等；b火花，如切割和焊接产生的火花、摩擦产生的火花、电火花、静电放电火花、燃烧炉和其他火源产生的火花等；c被加热的或炎热的物体，如电器灯具、钢材焊缝上、被加热区等；d加热外表，如枯燥炉的热外表、过载的电线、电器仪表、蒸汽管线及其法兰等；e炎热空间，如枯燥室内和加热炉内的空间等；f摩擦热，如轴承、机器的转动部件、摩擦面等；g自燃产生的明火及燃烧热；h化学反应热；i热射线（如凸透镜）的聚焦热；j燃烧热。以上3个根本条件必需同时具备，且形成了肯定浓度的粉尘—空气（氧气）混合气体，才能发生粉尘爆炸。如能消退或防止其中的任何一个根本条件，就可防止粉尘爆炸的发生。3粉尘爆炸的特点①必需有充足数量的尘粒在空气中才有可能发生粉尘爆炸。而尘粒飞扬与颗粒大小及气体扰动速度有关.直径小于10μm的颗粒才能在运动气流中长时间悬浮，形成爆炸尘云。②粉尘燃烧过程比气体燃烧过程冗杂，有的粉尘要经过粒子外表的分解或蒸发阶段。即便是直接氧化的颗粒，也只有一个外表向中心延烧得过程。因此感应期长，可达数十秒为气体的数十倍。③粉尘爆炸的起始能量大，达10mJ的量级，为气体的近百倍。④粉尘的燃烧速度和爆炸压力比气体爆炸小，燃烧时间长产生的能量大，故其破坏力也大，产生的能量较高的时分为气体爆炸时的几倍，温度可上升到20XX一3000℃。⑤发生爆炸的时分，会有燃烧的粒子飞散，假如飞到可燃物或人体上，会使可燃物局部严峻碳化或人体严峻燃烧。⑥粉尘爆炸有产生两次爆炸的可能性。静止积累的粉尘被风吹起悬浮在空气中，假如遇到火源就会发生爆炸。爆炸产生的冲击波又使其它积累的粉尘悬浮在空气中，而飞散的火花和辐射热成为点火源，引起第二次爆炸，最终整个粉尘存放场收到爆炸灾害。这种连续爆炸会造成极严峻的破坏。4粉尘爆炸的预防措施物质在生产、加工或运用中易产生粉尘爆炸，应特别留意预防问题，这些物质是：煤粉、木粉、化纤品、棉织品、麻织品、塑料、食品、镁粉、铝粉、硫磺、树脂等。①在装备中造成不燃性介质气氛是防止装备中粉尘爆炸的有效方法。在这种情况下，粉尘—空气（气体）混合物中的氧含量会削减到火焰不行能扩大的数值（氧的安全浓度一般由实验确定）。在诸如粉状硫磺、多种金属粉末等易燃粉尘的操作过程中应采纳不燃性气体（如N2，CO2、烟道气等）。比拟简单运用不燃性气体的装备有：磨碎机和空气再循环用的风管、筛子、混合器等。②用气流输送的空气能形成易爆粉尘的颗粒状物料时，必需采纳不燃性气体或用不燃性气体稀释至安全范围内的空气。③为保证物料能安全地进行枯燥处理，喷雾枯燥必需尽可能利用含氧量最低的烟道气。必要时，可用不燃性气体或其他气体将烟道气稀释至氧含量到达安全程度时再用。④消退装备中粉尘—空气混合物的燃烧源是保证可燃分散物料安全加工、操作的一项非常重要的措施。装置、管道和装备的受热外表常常是燃烧源。因此，受热外表温度不答应过高，在任何情况下，受热外表温度均应比粉尘层的引燃温度低5℃。⑤粉尘沉降过程本身就是在密闭装备（或房间）内形成易爆粉尘一一空气混合物的过程，因此，运用干式粉尘沉降槽、沉降室（容积大，有显现粉尘大能量爆炸的潜在危险）如干式离心别离机（粉尘在高速运动时会产生较大的静电放电），就须认真解决防火（含防火花）及导出静电的问题。⑥容器或外壳要有充足强度，能够承受粉尘点燃时产生最大爆炸压力，使爆炸发生在空腔内。⑦容器应设置泄爆装置，粉尘爆炸时把爆炸压力泄出，它可以是一个能打开的门，也可是一个薄材料制的爆破膜。⑧容器或装备内应设置自动爆炸抑制系统一旦发生爆炸，在压力上升阶段喷射出灭火介质，以防止压力的进一步上升。⑨在自动爆炸抑制系统中加人惰性气体，如氮和二氧化碳使氧气的浓度降低到不能支持爆炸的程度，直至不能持续燃烧。上述几种方法根本上是去掉点燃所需的条件之一或者使爆炸以被掌握的方式内发生，至于详细的防护方式应取决于装备的大小、产品情况及经济条件。最终需要提及的是，尽管一些火灾爆炸是由于产品或装备中难以意料的因素造成的，但绝大多数仍是人为的失误或装备加工过程中的故障造成的。因此为了把火灾和爆炸造成危害削减到最低限度，必需对现场工作人员进行严格和不懈的安全教育。5结语由于粉尘爆炸的发生给人民的生命财产造成巨大的损害，因此，工业粉尘爆炸防止技术的研讨已成为工业生产安全上的重大科研