1.1 什么是粉尘爆炸?
1.2 为什么粉尘会发生爆炸?
1.3 粉尘爆炸五个要素
1.4粉尘爆炸的破坏性
1.1 什么是粉尘爆炸?
(1)粉尘
化组织定义:
粒径小于75μm的固体悬浮物GB/T15604-2008《粉尘防爆术语》:细微的固体颗粒
GB/T15604-2008《粉尘防爆术语》:细微的固体颗粒
可分为:
呼吸性粉尘/漂尘/降尘/可见粉尘/显微粉尘等
特点:
能在空中停留、一段时间后可以沉降
(2)可燃性粉尘:可与助燃气体发生氧化反应而燃烧的粉尘。
NFPA:直径小于420微米,在分散状态下点火会引起火灾或爆炸的细微颗粒物。如:农业(淀粉、面粉、饲料、粮食)
化学(塑料、
③电气火花(接线盒、开关、控制箱漏电、短路、接触不良、继电器接点等)④撞击与摩擦(使用铁制工具、运输工具撞刮、润滑不良轴承、氧化剂撞击)
⑤绝热压缩
⑥光线照射与聚焦(雷闪电、光线聚焦)
⑦化学反应放(氧化燃烧、自燃。
⑧静电放电(电晕放电、静电积累、火花放电)
(4)扩散
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。小浓度(MEC),低于MEC,粉尘粒子间距过大,火焰难以传播。
如玉米及淀粉:45g/m3、沙糖 19g/m3
(5)受限空间
粉尘云要处在相对封闭的空间,压力和温度才能急剧升高,继而发生爆炸。无变空间也会爆燃,爆轰
(1)具有极强的破坏性。
粉尘爆炸涉及的范围很广,煤炭、化工、医药加工、木材加工、粮食和饲料加工等部门都时有发生。粉尘爆炸尤其是系统爆炸,造成了损失严重,仅1987年哈尔滨亚麻厂的亚麻尘爆炸事故,死亡58人,轻、重伤177人,直接经济损失882万元(当时)。
香料、硫、橡胶、染料、杀虫剂 橡胶、化肥)医药食品工业(药品、糖)金属加工(铝、镁、锌等)煤、木材、烟草、造纸、纸浆、家具等像水泥、泥沙、飞灰等是不可燃粉尘。
粉尘云
悬浮在助燃气体中的高浓度可燃粉尘与助燃气体的混合物。
(4)粉尘爆炸
火焰在粉尘云中传播,引起压力、温度明显跃升的现象。
(5)一次爆炸与二次爆炸、多次爆炸
一次爆炸:也叫初始爆炸,由初始点火源引起的爆炸。
二次爆炸:次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来,在次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆炸时,粉尘浓度一般比一次爆炸时高得多,故二次爆炸威力比次要大得多。
多次爆炸:随着爆炸引起极大的震动,沉积在不同部位的粉尘扬起,形成多个粉尘云,从而产生连 环 爆 炸!
粉尘云着火时,顷刻间完成燃绕过程,释放大量热能,形成爆燃,使燃绕气体温度爱然升高,体积更图膨胀,形成很高膨胀压力,一且空间受限,发生爆炸!
点火源分为以下几类:
根据产生能量的方式的不同,点火源可分成七类:
①明火焰(动火、吸烟、气焊割等)
②高温物体(过热马达、电烙铁、白炽灯、汽车排气管、烟囱火星、焊割作业金属熔渣、暖气片等过热表面)
⑤绝热压缩
⑥光线照射与聚焦(雷闪电、光线聚焦)
⑦化学反应放(氧化燃烧、自燃。
⑧静电放电(电晕放电、静电积累、火花放电)
(4)扩散
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,小浓度(MEC),低于MEC,粉尘粒子间距过大,火焰难以传播。
如玉米及淀粉:45g/m3、沙糖19g/m3
(5)受限空间
粉尘云要处在相对封闭的空间,压力和温度才能急剧升高,继而发生爆炸。无受空间也会爆燃、爆轰
(1)具有极强的破坏性。
粉尘爆炸涉及的范围很广,煤炭、化工、医药加工、木材加工、粮食和饲料加工等部门都时有发生。粉尘爆炸尤其是系统爆炸,造成了损失严重,仅1987年哈尔滨亚麻厂的亚麻尘爆炸事故,死亡58人,轻、重伤177人,直接经济损失882万元(当时).
(2)容易产生二次爆炸、多次连 环 爆 炸。
(3)能产生有毒气体
一种是一氧化碳;另一种是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性气体。毒气的产生往往造成爆炸过后的大量人畜中毒伤亡,必须充分重视。
2.1 哪些粉尘容易爆炸?
2.2影响粉尘爆炸的因素
2.3 容易发生粉尘爆炸的生产工艺
2.4 容易发生粉尘爆炸的设备
2.5 预防技术措施
般比较容易发生爆炸事故的粉尘大致有铝粉、锌粉、镁粉、铝材加工研毫粉、铁粉;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;烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等
特点:活泼金属
有较强的还原剂H、C、N、S等元素存在
当它们与氧化物共存时,便发生分解,由氧化反应产生大量的气体。释放出大量的燃烧热。燃烧热越大的物质越容易爆炸:如煤尘、碳、硫 磺等。
氧化速度快的物质容易爆炸:如镁粉、铝粉、染料等。
容易带电的粉尘也很容易引起爆炸:如合成树脂粉末、纤维类粉尘、淀粉等。
通常不易引起爆炸的粉尘有土、砂、氧化鉄、研磨材料、水泥、石英粉尘以及类似于燃烧后的飞灰等、这类物质的粉尘化学性质比较稳定,所以不易燃烧。
化学性质:主要指燃烧热和燃烧速度
物理性质:
粒子越细越容易爆炸、爆炸强度越高
粉尘浓度越高爆炸压力越高,但达到一定高度后有下降趋势。
粉尘分散情况:分散度越高,爆炸强度越高
点火源强度:点火能量越高,越容易爆炸小点火温度:如玉米及淀粉:470°℃
沙糖:410°℃
氧含量:必须达到低氧含量
粉尘云的温度:越高越易爆炸
湍流情况:湍流越严重,爆炸范围越大
空气温度:越低,爆炸强度越高
由于机械力的作用会扬起大量粉尘,设备内悬浮的粉尘往往处于爆炸浓度范围之内。且各种力的作用更容易产生摩擦、撞击火花,静电等点火源,导致粉尘爆炸的发生。
在风力作用下,分离器内的粉尘均处于悬浮状态,此时,如存在足够能量的点火源,爆炸事故就会不可避免地发生。
除尘前粉尘是处于悬浮状态的,粘附在滤材上的粉尘在清灰状态下也处于悬浮状态,若恰好有足够能量的点火源,将发生粉尘爆炸事故。
使用喷雾、气流或沸腾干燥器干燥颗粒状物料或粉料时,设备内形成的可燃粉尘-空气混合物的爆炸事故在生产实践中时有发生。
气力输送过程中,工业粉尘处于蓬松的悬浮状态,已具简粉尘爆炸的主要条件,只要有合适的点火源则极其危险,并且输送管线与分离和除尘设备相连,极易引起二次爆炸,造成更大的伤亡和损失生产过程中粉尘难免要从设备中逸出,这些粉尘堆积在厂房及设备表面,若不及时清除,在达到一定浓度并且飞扬起来之后,很容易造成爆炸事故,并且在清扫过程中,也极易粉尘飞场,形成悬浮爆炸条件。