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粉尘爆炸机理
(2016/8/1 8:50:49)

 一、粉尘爆炸概述

      粉尘爆炸是可燃粉尘快速燃烧的火焰在未燃粉尘云中传播,快速释放能量,引起压力急骤升高的过程。在此过程中同时伴有强烈响声。可能发生粉尘爆炸的物质有:

    1)自然界有机物质,发谷物、纺织纤维、糖、木材等;

    2)有机合成物质,如塑料、有机颜料等;

    3)煤炭;

    4)金属,如铝、锌、镁、铁、锆等;

     有的金属粉在一定条件下能与氧气或二氧化碳发生放热反应,例如铝粉与氨气在一定条件下生成氨化铝,并入出热量。

    发生粉尘爆炸的场所及设备主要有:简仓与料仓,研磨设备,输送系统设备,滤袋除尘器、分享器,干燥器,炉子,混合器,其它等。

二、粉尘爆炸特点

    从粉尘爆炸过程可以看出粉尘爆炸有如下特点:
   1)粉尘爆炸速度或爆炸压力上升速度比爆炸气体小,但燃烧时间长,产生的能量大,破坏程度大。 
   2)爆炸感应期较长,粉尘的爆炸过程比气体的爆炸过程复杂,要经过尘粒的表面分解或蒸发阶段及由表面向中心延烧的过程,所以感应期比气体长得多。 
   3)有产生二次爆炸的可能性。因为粉尘初次爆炸产生的冲击波会将堆积的粉尘扬起,悬浮在空气中,在新的空间形成达到爆炸极限浓度范围内的混合物,而飞散的火花和辐射热成为点火源,引起第二次爆炸,这种连续爆炸会造成严重的破坏。粉尘有不完全燃烧现象,在燃烧后的气体中含有大量的CO及粉尘(如塑料粉)自身分解的有毒气体,会伴随中毒死亡的事故。   

三、粉尘爆炸的条件 

      粉尘爆炸的条件归结起来有以下5个方面的因素: 

      1.要有一定的粉尘浓度 

      粉尘爆炸所采用的化学计量浓度单位与气体爆炸不同,气体爆炸采用体积百分浓度表示。而粉尘浓度采用单位体积所含粉尘粒子的质量来表示。单位是g/m3或者mg/L,如果浓度太低,粉尘粒子间距过大,火焰难以传播。 

      2.要有一定的氧含量,这是粉尘得以燃烧的基础。

      3.要有足够的点火源或者强烈振动与摩擦粉尘爆炸所需的最小点火能量比气体爆炸大1~2个数量级,大多数粉尘云最小点火能量在5mJ50mJ量级范围。 

      4.粉尘必须处于悬浮状态即粉尘云状态,这样可以增加气固接触面积,加快反应速度。 

      5.粉尘云要处在相对封闭的空间这样温度和压力才能急剧升高。 

      通常认为,易爆粉尘只要满足条件(1)和条件(2),就意味着具备了可能发生事故的苗头。

 


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