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工业可燃粉尘爆炸原理及特点
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工业可燃粉尘爆炸原理及特点

作者:广州崇景环保    发布时间:2019-04-01 16:57  来源:www.juan358.com

凡是呈细粉状态的固体物质均称为粉尘。能燃烧和爆炸的粉尘叫做可燃粉尘;浮在空气中的粉尘叫悬浮粉尘;沉降在固体壁面上的粉尘叫沉积粉尘。煤炭粉尘具有爆炸性:主要产生在开采、破碎、粉碎、筛分、包装、配料、混合、搅拌、散粉装卸及输送除尘等生产过程中的粉尘。

可燃粉尘爆炸

1、生产性粉尘危险、危害因素识别包括以下内容:

①根据工艺、设备、物料、操作条件,分析可能产生的粉尘种类和部位。

②用已经投产的同类生产厂、作业岗位的检测数据或模拟实验测试数据进行类比识别。

③分析粉尘产生的原因、粉尘扩散传播的途径、作业时间、粉尘特性,确定其危害方式和危害范围。

④分析是否具备形成爆炸性粉尘及其爆炸条件。

爆炸性粉尘属生产性粉尘,其危险性主要表现为:

a.与气体爆炸相比,其燃烧速度和爆炸压力均较低,但因其燃烧时间长、产生能量大,所以破坏力和损害程度大;

b.爆炸时粒子一边燃烧一边飞散,可使可燃物局部严重炭化,造成人员严重烧伤;

c.最初的局部爆炸发生之后,会扬起周围的粉尘,继而引起二次爆炸、三次爆炸,扩大伤害;

d.与气体爆炸相比,易于造成不完全燃烧,从而使人发生一氧化碳中毒。

可燃粉尘爆炸

2、粉尘爆炸的条件

爆炸性粉尘形成的4个必要条件为:

a.粉尘的化学组成和性质;

b.粉尘的粒度和粒度分布;

c.粉尘的形状与表面状态;

d.粉尘中的水分。

可用上述4个条件来辨识是否为爆炸性粉尘。

注:固体可燃物及某些常态下不燃的物质如金属、矿物等经粉碎达到一定程度成为高度分散物系,具有极高的比表面自由焓,此时表现出不同于常态的化学活性。

爆炸性粉尘爆炸的条件为:

a.可燃性和微粉状态;

b.在空气中(或助燃气体)搅拌,悬浮式流动;

c.达到爆炸极限;

d.存在点火源。

可燃粉尘爆炸

3、粉尘爆炸的过程

第一步:悬浮粉尘在热源作用下迅速地被干馏或气化而产生可燃气体。

第二步:可燃气体与空气混合而燃烧。

第三步:燃烧产生的热量从燃烧中心向外传递,引起邻近的粉尘进一步燃烧。如此循环下去,反应速度不断加快,最后形成爆炸。

4、粉尘爆炸的特点

1)具有二次爆炸的可能。粉尘初始爆炸的气浪可能将沉积的粉尘扬起,形成爆炸性尘云,在新的空间再次产生爆炸,这叫二次爆炸。这种连续爆炸会造成严重的破坏。

2)粉尘爆炸感应期长,达数十秒,为气体的数十倍。

3)粉尘爆炸可能产生两种有毒气体;一种是一氧化碳,另一种是爆炸物质(如塑料等)自身分解产生的毒性气体。

可燃粉尘

5、影响粉尘爆炸的因素

1)物理化学性质。物质的燃烧热越大,则其粉尘的爆炸危险性也越大,例如煤、碳、硫的粉尘等;越易氧化的物质,其粉尘越易爆炸,例如镁、氧化亚铁、染料等;越易带电的粉尘越易此起爆炸。粉尘在生产过程中,由于互相碰撞、磨擦等作用,产生的静电不易散失,造成静电积累,当达到某一数值后,便出现静电放电。静电放电火花能引起火灾和爆炸事故。

粉尘爆炸还与其所含挥发物有关。如煤粉中当挥发物低于10%时,就不再发生爆炸,因而焦炭粉尘没有爆炸危险性。

2)颗粒大小。粉尘的表面吸附空气中的氧,颗粒越细,吸附的氧就越多,因而越易发生爆炸,而且,发火点越低,爆炸下限也越低。随着粉尘颗粒的直径的减小,不仅化学活性增加,而且还容易带上静电。

3)粉尘的浓度。与可燃气体相拟,粉尘爆炸也有一定的浓度范围,也有上下限之分。但在一般资料中多数只列出粉尘的爆炸下限,因为粉尘的爆炸上限较高。一些粉尘爆炸的特性列于表1。

粉尘爆炸的特性列于表1

掌握了粉尘爆炸的基理,就可据以采取相应的安全措施,如密闭设备,通风除尘,抽风吸尘、润湿降尘、清扫积尘、控制电源,清除静电隔绝火源等。在扑救粉尘的火灾中,应注意不要使沉积粉尘飞扬起来,最好采用喷雾水流,以防发生二次爆炸。

生产过程中,如果在粉尘作业环境中长时间工作吸入粉尘,就会引起肺部组织纤维化、硬化,丧失呼吸功能,导致肺病。尘肺病是无法治愈的职业病;粉尘还会引起刺激性疾病、急性中毒或癌症;爆炸性粉尘在空气中达到一定的浓度(爆炸下限浓度)时,遇火源会发生爆炸。

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