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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(cuò)】
粉狀的可燃固體,不僅有著火的危險(xiǎn),而且一旦飛揚(yáng)懸浮于空中,與空氣均勻混合并達(dá)到一定濃度范圍時(shí),遇火源還會(huì)發(fā)生爆炸。
分類粉塵爆炸的危險(xiǎn)性存在于不少工業(yè)生產(chǎn)部門,目前已發(fā)現(xiàn)下述七類粉塵具有爆炸性。
(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、魚粉。
。6)農(nóng)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(yáng)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(yīng)也是一種鏈鎖反應(yīng),即在火源作用下,產(chǎn)生原始小火球,隨著熱和活性中心的發(fā)展和傳播,火球不斷擴(kuò)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?yàn)榉蹓m初次爆炸的氣浪會(huì)將沉積的粉塵揚(yáng)起,在新的空間形成達(dá)到爆炸極限的混合物,而產(chǎn)生二次爆炸,這種連續(xù)爆炸會(huì)造成極嚴(yán)重的破壞。
。5)爆炸的感應(yīng)期較長(zhǎng),粉塵的燃燒過程比氣體的燃燒過程復(fù)雜,有的要經(jīng)過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程,因而感應(yīng)期較長(zhǎng),可達(dá)數(shù)十秒,為氣體的數(shù)十倍。
(6)粉塵點(diǎn)火的起始能量大,達(dá)10J數(shù)量級(jí),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(xiǎn)性是以其爆炸濃度下限(g/m3)來(lái)表示的。這是因?yàn)榉蹓m混合物達(dá)到爆炸下限時(shí)所含固體物已相當(dāng)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(shè)備內(nèi)部或直接接近它的發(fā)源地空間才能達(dá)到。至于爆炸上限,因?yàn)闈舛忍撸灾麓蠖鄶?shù)場(chǎng)合都不會(huì)達(dá)到,所以沒有實(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?xì)夂俊⒀鹾、惰性粉塵和灰分、溫度等。
影響粉塵爆炸危險(xiǎn)性因素一般是分散度越高,可燃?xì)怏w和氧的含量越大,火源強(qiáng)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(xì)的粉塵,其單位體積的表面積越大,越容易飛揚(yáng),所需點(diǎn)火能量小,所以容易發(fā)生爆炸。
。2)隨著空氣中氧含量的增加,爆炸濃度范圍則擴(kuò)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(dāng)塵云與可燃?xì)怏w共存時(shí),爆炸濃度相應(yīng)下降而且點(diǎn)火能量也有一定程度的降低,因此,可燃?xì)怏w的存在會(huì)大大增加粉塵的爆炸危險(xiǎn)。
。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(dāng)灰分達(dá)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(jù)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(xiàn)。
。6)當(dāng)溫度和壓力增加時(shí),爆炸濃度極限范圍擴(kuò)大,所以點(diǎn)火能量減小。
。7)適當(dāng)增濕、清除積塵、縮小粉塵擴(kuò)散范圍和控制火源等,是粉塵防爆的重要措施。
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