多次爆炸是粉尘爆炸的较大特点。
次爆炸气浪,会把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来,在爆炸后短时间内爆炸中心区会形成负压,周围的新鲜空气便由外向内填补进来,与扬起的粉尘混合,从而引发二次爆炸。二次爆炸时,粉尘浓度会更高。[1]
粉尘爆炸所需的小点火能量较高,一般在几十毫焦耳以上。
与可燃性气体爆炸相比,粉尘爆炸压力上升较缓慢,较高压力持续时间长,释放的能量大,破坏力强。
粉尘爆炸,指可燃粉尘在受限空间内与空气混合形成的粉尘云,在点火源作用下,形成的粉尘空气混合物快速燃烧,并引起温度压力急骤升高的化学反应。
粉尘爆炸多在伴有铝粉、锌粉、铝材加工研磨粉、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、**粉末、煤尘、植物纤维尘等产生的生产加工场所
粉尘爆炸:可燃性粉尘在爆炸极限范围内,遇到热源(明火或高温),火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间,化学反应速度较快,同时释放大量的热,形成很高的温度和很大的压力,系统的能量转化为机械能以及光和热的辐射,具有很强的破坏力。
粉尘爆炸多在伴有、锌粉、铝材加工研磨粉、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、**粉末、煤尘、植物纤维尘等产生的生产加工场所。
粉尘爆炸:可燃性粉尘在爆炸极限范围内,遇到热源(明火或高温),火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间,化学反应速度较快,同时释放大量的热,形成很高的温度和很大的压力,系统的能量转化为机械能以及光和热的辐射,具有很强的破坏力。
粉尘爆炸多在伴有、锌粉、铝材加工研磨粉、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、**粉末、煤尘、植物纤维尘等产生的生产加工场所。
粉尘爆炸原理
大家都有这样的经验:一块四四方方的木块,哪怕是很干燥的,也很难用一根火柴将它点着,可是如果将这块木块刨成一片片很薄的刨花,就会成为“一触即发”的引火物了。
谁都知道,燃烧要有两个条件:温度达到该物质的燃点,以及外界有充分的空气供应。整个的木块、煤块或成堆的面粉,它们只有外的一层和空气接触,对整个物体来说,它和空气的接触面是比较小的,因而难于燃烧,可是当煤和面粉变成很细的微尘飞扬到空气中以后,每一粒微尘的表面都能和空气充分接触了。比如,一块一立方厘米的煤块,它的表面积只有六平方厘米,如果将它粉碎成直径只有一毫微米的微尘,那么这些微尘的总表面积竟有六千平方米。
一般飞扬于空气中的面粉尘和煤尘,虽然它的直径不会像微尘这样小,可是当面粉尘或煤尘在空气中的含量达到相当浓度时,任何一个微小的火种也能将它们点着,并使大量空气的温度由室温一下子升到几百度以上,这时空气会急剐地膨胀起来,造成了剧烈的爆炸。不同的粉尘在空气中能引起爆炸的低浓度,是不尽相同的。淀粉和的微尘,在每升空气中的含量只要**过7毫克,遇火就会爆炸,面粉、糖粉则要10毫克;烟煤尘要17毫克,才会爆炸。正因力微尘有这种危险的燃烧性,因而面粉厂、煤矿中等除了要积极想法不使粉尘飞扬外,通常也应和汽油站一样,挂上“严禁烟火”的字牌,以免发生意外。
粉尘的概念
粉尘是指悬浮在空气中的固体微粒。习惯上对粉尘有许多名称,如灰尘、尘埃、烟尘、矿尘、砂尘、粉末等,这些名词没有明显的界限。国际标准化组织规定,粒径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。在大气中粉尘的存在是保持地球温度的主要原因之一,大气中过多或过少的粉尘将对环境产生灾难性的影响。但在生活和工作中,生产性粉尘是人类健康的天敌,是诱发多种疾病的主要原因。
粉尘的成分
无机粉尘(如石英、水泥、金属)、有机粉尘(如 谷物、毛发、炸药等)和混合粉尘。
三、粉尘的分类
粉尘按颗粒大小可分:
1、可见粉尘(其粒径大 于10μm);
2、显微粉尘(其粒径为0.25~10μm);
3、**显微粉尘(其粒径小于0.25μm)。
粉尘爆炸的条件
当有机物粉尘在空气中达到一定浓度,它与空气中的氧气具有较大的接触表面。一旦因偶然事故发生燃烧,其蔓延就非常迅速。由于强烈燃烧而产生的大量气体和热量,瞬间来不及散开,使局部压力猛增,发生爆炸。如果措施不当,会在发生连续爆炸。
粉尘燃烧与爆炸,必须同时具有四个条件:
1、易燃粉尘只有在一定的浓度下,尘粒间的距离短到可以彼此相互引燃,并使热量的积累足以引起爆炸。据资料,当面粉在1立方米的空气中悬浮15~20g时,易爆炸。特别是10μm左右的 粒子,当浓度为20g/立方米时,危险性大。这一浓度相当于看2米外的物体模糊不清。
2、粉尘爆炸要有足够的氧气。如果粉尘浓度过高,氧气的数量就相对减少,氧气不足不会造成爆炸。因此粉尘爆炸浓度有一个高的界限,即粉尘在空气中的浓度为65g/立方米。粉尘浓度** 过此界限,一般就没有爆炸的危险。如堆积的面粉就不容易燃烧和爆炸。
3、有点燃粉尘氧气混合物的火源因素。这些因素包括机械磨擦、撞击等产生的热源、电机等各种电器的过热、短路、闪电放电、雷击等带来的火花,以及管理不善而造成物料结块自燃、抽烟等。
4、存在一个有限的封闭空间。使浓度适中的易燃粉尘与氧混合,然后点燃它,如果没有一个有限的容量,就不会形成巨大的压力,粉尘也不会爆炸五、如何预防粉尘爆炸:
1、对作业环境进行防静电、 防火花处理;
2、在通风、开放的空间进行作业,不要在物料流动的环境下作业;3、密封作业管道、清理作业现场。
有几种金属能发生剧烈反应,特别是420微米以下的颗粒状金属微粒。它们可能表现为粉末、灰尘或烟雾。这些金属主要用于运输行业(包括航空和汽车等)。虽然这种制造设备很少,但需要高科技金属的技术进步正在上升。
事实上,在未来几年内,对含有高度可燃金属的机加工复合材料的需求将大幅增加。这里列出了工业中常用的高爆炸性金属。
铝
密度低、可塑性好、耐腐蚀。铝是地壳中丰富的金属,其次是铁作为常用的金属。其多重特性和多功能性使其难以列出在其制造过程中使用铝的应用数量。转化过程中释放的有毒气体使工作人员暴露于可能导致铝尘肺的肺部感染。吸入铝烟气的焊工特别有风险。铝粉是自燃的。另外,铝与水反应产生氢氧化铝和氢气,从而导致潜在的爆炸性环境。
镁
可锻性和耐腐蚀性。镁比铝密度低三分之一。它是地壳中*五丰富的金属。它通常与铝合金一起,特别是在航空航天应用中。镁粉以粉末形式放热反应,这就解释了为什么它也用作化学和制药工业的试剂。吸入氧化镁烟雾会引起金属烟雾热,伴有咳嗽和发热的呼吸道刺激可能导致慢性疾病。
钛
*七丰富的金属,钛提供了非常低的密度,高延展性,以及较好的抗磨损,耐腐蚀和较端温度的能力。它是生物相容性的,并且常见于医用假体中。钛用于航空航天(如涡轮动力飞机),汽车(例如:棒,弹簧,阀门),军事(如:屏蔽)等各种应用场合。地球上开采的钛有5%是来提炼金属的,其余部分转化为二氧化钛TiO2,通常用于生产涂料、纸张、塑料、橡胶和各种其他产品的白色颜料。粉末状时,钛会造成严重的火灾危险。粉尘吸入可能导致伴有咳嗽和胸痛的呼吸困难。接触灰尘可能会刺激皮肤和眼睛。
铌
大量用作特种钢的成分,铌在保持延展性的同时改善材料性能,如机械强度和韧性。它被用于生产用于汽车、航空、军事、医疗和石化行业的**级合金,如管道、桥梁、核反应堆、**级磁体和焊条等等。与上述其他金属一样,铌粉代表着潜在的火灾和爆炸危险。吸入细尘颗粒对工人健康有害,因为金属被有机体吸收并倾向于在骨组织中积累。这干扰钙作为酶系统的激活剂。它也会导致眼睛和皮肤发炎。
钽
与铌密切相关的是,这两种金属起初被认为是相同的元素。钽具有耐腐蚀性和耐热性,使其成为制造电容器的理想选择。它也在手机、电脑零件以及高科技电子汽车产品中被发现,这些汽车产品现在已经成为汽车中较受欢迎的功能。钽还被用于制造**级合金(航空学)、化学工业、制造手术器械和植入物(因为它不与体液反应)、光学器件和过滤X射线。钽粉易自燃,吸入有害于工人健康。细颗粒会刺激粘膜,皮肤和眼睛。
粉尘云爆炸保护措施
如果爆炸性环境不能被阻止形成和/或无法合理地排除所有可能的点火源,那么粉尘云爆炸有可能发生。在这种情况下应采取爆炸保护措施以保护员工并使设施损失减少到小。应该指出的是,除了采取合理的步骤以降低粉尘云形成/传播的可能性并排除点火源外,爆炸保护措施也应纳入考量。爆炸保护措施包括:
> -设备构造成能够承受工业过程中粉尘爆燃产生的大爆炸压力
> -将爆炸爆炸产物(压力和火焰)从设备泄放到安全的地方
> -在早期阶段检测出爆炸的发生,使用合适的抑制剂抑制爆炸
条文释义: 粉尘爆炸危险作业场所的厂房,必须满足《建筑设计防火规范》(G016—2006)和《粉尘防爆安全规程》(GB15577—2007)的要求。厂房宜采用单层设计,屋顶采用轻型结构。如厂房为多层设计,则应为框架结构,并保证四周墙体设有足够面积泄爆口,保证楼层之间隔板的强度能承受爆炸的冲击,保证一层以上楼层具有独立安全出口。
粉尘爆炸危险作业场所的厂房应与其他厂房或建(构)筑物分离,其防火安全间距应符合G016的相关规定。
由于粉尘爆炸威力巨大,危害波及范围广,因此,粉尘爆炸危险作业场所严禁设置在居民区内。