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2015-07-13 13:49 來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
粉狀的可燃固體,不僅有著(zhù)火的危險,而且一旦飛揚懸浮于空中,與空氣均勻混合并達到一定濃度范圍時(shí),遇火源還會(huì )發(fā)生爆炸。
分類(lèi)粉塵爆炸的危險性存在于不少工業(yè)生產(chǎn)部門(mén),目前已發(fā)現下述七類(lèi)粉塵具有爆炸性。
。1)金屬,如鎂粉、鋁粉、錳粉。
。2)煤炭,如活性炭和煤。
。3)糧食,如面粉、淀粉。
。4)合成材料,如塑料、染料。
。5)飼料,如血粉、魚(yú)粉。
。6)農副產(chǎn)品,如棉花、煙草。
。7)林產(chǎn)品,如紙粉、木粉等。
粉塵爆炸特點(diǎn)懸浮于空氣中的粉塵受熱時(shí),塵粒表面的分子由于熱分解或干餾作用,揮發(fā)出氣體,與空氣混合形成爆炸性混合物。因此,粉塵爆炸實(shí)質(zhì)上是氣體爆炸。具有下列特征:
。1)飛揚懸浮于空氣中的粉塵與空氣組成的混合物,也和氣體或蒸氣混合物一樣,具有爆炸下限和爆炸上限。
。2)粉塵與空氣的混合物的爆炸反應也是一種鏈鎖反應,即在火源作用下,產(chǎn)生原始小火球,隨著(zhù)熱和活性中心的發(fā)展和傳播,火球不斷擴大而形成爆炸。
。3)與氣體混合物的爆炸相比較,粉塵混合物的爆炸有下列特點(diǎn):粉塵混合物爆炸時(shí),其燃燒并不完全,這是和氣體或蒸氣混合物有不同之處,例如煤粉爆炸時(shí),燃燒的基本是所分解出來(lái)的氣體產(chǎn)物,灰渣是來(lái)不及燃燒的。
。4)粉塵爆炸有產(chǎn)生二次爆炸的可能性,因為粉塵初次爆炸的氣浪會(huì )將沉積的粉塵揚起,在新的空間形成達到爆炸極限的混合物,而產(chǎn)生二次爆炸,這種連續爆炸會(huì )造成極嚴重的破壞。
。5)爆炸的感應期較長(cháng),粉塵的燃燒過(guò)程比氣體的燃燒過(guò)程復雜,有的要經(jīng)過(guò)塵粒表面的分解或蒸發(fā)階段,有的要有一個(gè)由表面向中心延燒的過(guò)程,因而感應期較長(cháng),可達數十秒,為氣體的數十倍。
。6)粉塵點(diǎn)火的起始能量大,達10J數量級,為氣體的近百倍。粉塵爆炸會(huì )產(chǎn)生兩種有毒氣體,一種是一氧化碳;另一種是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性氣體。
爆炸極限粉塵爆炸極限是以其在混合物中所占質(zhì)量比表示的(g/m3)。
。1)粉塵混合物的爆炸危險性是以其爆炸濃度下限(g/m3)來(lái)表示的。這是因為粉塵混合物達到爆炸下限時(shí)所含固體物已相當多,以云一樣(塵云)的形狀飄浮于空中。這樣高的濃度通常只有設備內部或直接接近它的發(fā)源地空間才能達到。至于爆炸上限,因為濃度太高,以致大多數場(chǎng)合都不會(huì )達到,所以沒(méi)有實(shí)際意義,例如糖粉的爆炸上限是13500g/m3.
。2)粉塵混合物的爆炸下限不是固定不變的,它的變化與下列因素有關(guān):分散度、濕度、火源的性質(zhì)、可燃氣含量、氧含量、惰性粉塵和灰分、溫度等。
影響粉塵爆炸危險性因素一般是分散度越高,可燃氣體和氧的含量越大,火源強度、原始溫度越高、濕度越低和惰性粉塵及灰分越少,爆炸范圍也就越大。
。1)粒度越細的粉塵,其單位體積的表面積越大,越容易飛揚,所需點(diǎn)火能量小,所以容易發(fā)生爆炸。
。2)隨著(zhù)空氣中氧含量的增加,爆炸濃度范圍則擴大。有關(guān)資料表明,在純氧中的爆炸濃度下限能下降到只有空氣中的1/3~1/4.
。3)當塵云與可燃氣體共存時(shí),爆炸濃度相應下降而且點(diǎn)火能量也有一定程度的降低,因此,可燃氣體的存在會(huì )大大增加粉塵的爆炸危險。
。4)爆炸性混合物中的惰性粉塵和灰分有吸熱作用,例如煤粉中含11%的灰分時(shí)可發(fā)生爆炸,而當灰分達到15%~30%時(shí),就很難爆炸了。
。5)空氣中的水分除了吸熱作用之外,水蒸氣還占據空間,稀釋了氧含量而降低粉塵的燃燒速度,而且水分增加了粉塵的凝聚沉降,使爆炸濃度不易出現。
。6)當溫度和壓力增加時(shí),爆炸濃度極限范圍擴大,所以點(diǎn)火能量減小。
。7)適當增濕、清除積塵、縮小粉塵擴散范圍和控制火源等,是粉塵防爆的重要措施。
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