粉尘爆炸,指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,化学反应速度极快,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,具有很强的破力。
在日常生活工作中,渺小的粉尘为何连连引发事故,甚至给人们的人身安全造成威胁?粉尘爆炸是什么?它的威力到底有多大?我们该如何防范?在此,消防为大家进行科普支招,预防类似意外事故再次发生。
所谓粉尘爆炸,是指悬浮于空气中的可燃粉尘触及明火或电火花等火源时发生的爆炸现象。当一定的浓度的粉尘悬浮在空气中,一旦遇到热源,火焰便会瞬间传播于整个混合粉尘空间,化学反应速度极快,同时释放大量的热,形成很高的温度和很大的压力,具有很强的破坏力。
据消防部门介绍,引发粉尘爆炸主要有三要素:一是粉尘必须可燃,不的粉尘不会爆炸;第二个条件是要有助燃剂,比如空气;第三个条件就是要有点燃源,提供燃烧的热源。目前已知的具有爆炸性的粉尘物质主要有7类:金属(如、铝粉);煤炭;粮食(如小麦粉、淀粉);饲料(如血粉、鱼粉);农副产品(如棉花、烟草);林产品(如纸粉、木粉);合成材料(如塑料、染料)等。“在这7类粉尘物质中,又以面粉在家庭中为常见,比如在煤气灶旁边做面点,一不小心就会有爆炸危险,市民不可掉以轻心。”
此外,我们还了解到,粉尘爆炸大的特点和危害性在于容易引发多次爆炸,通常在发生次爆炸后,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,甚至是三次、四次。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,释放能量大,破坏性强。
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、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、超显微粉尘(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极大的接触表面。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。粉尘浓度超 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。
1、什么是粉尘爆炸
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,化学反应速度极快,同时释放大量的热,形成高温高压。由于这一过程中不断有升高的压力会产生冲击波,因此,爆炸会造成很大的破坏力。
2、哪些粉尘具有爆炸性
凡是呈细粉状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。七类物质的粉尘具有爆炸性:
金属,如、铝粉等;
煤炭;
粮食,如小麦、淀粉;
饲料,如血粉、鱼粉;
农副产品,如棉花、烟草;
林产品,如纸粉、木粉;
合成材料,如塑料、染料。
3、粉尘爆炸的条件
(1)可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮,形成粉尘云;
(2)有充足的空气和氧化剂;
(3)有火源或强烈震动与摩擦。
通常认为,易燃粉尘只要满足条件(1)和(2)就具备可能发生事故的苗头。
4、粉尘爆炸的过程
(1)悬浮的粉尘在热源作用下迅速地干馏或者气化而产生可燃气体;
(2)可燃气体与空气混合而燃烧;
(3)粉尘燃烧释放的热量,以热传导和火焰辐射的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的粉尘,这些粉尘受热气化后是燃烧循环进行。随着循环逐次进行,其反应速度逐渐加快,通过剧烈燃烧后形成爆炸。
5、粉尘爆炸的特点jsgf19310zjh
(1)多次爆炸是其大特点;
(2)所需的小点火能量较高,一般在几十毫焦耳以上;
(3)压力上升缓慢,较高压力持续时间长,释放的能量大,破坏力强。
6、粉尘爆炸的危害
(1)具有较强的破坏性;
(2)容易产生二次爆炸;
(3)能产生有毒气体。
7、如何预防粉尘爆炸
(1)减少粉尘在空气中的浓度;
(2)控制温度;
(3)控制火源,有粉尘爆炸危险的场所,要使用防爆电机、防爆电灯及防爆开关等;
(4)控制湿度和含氧度。
粉尘爆炸的条件
粉尘的火灾爆炸事故多发生在煤矿、面粉厂、糖厂、纺织厂、厂、饲料、塑料、金属加工厂及粮库等厂矿企业。这与粉尘爆炸所需条件有关。粉尘爆炸本身是一类的燃烧现象,它也需要、助燃物和点火源三个条件。
1、粉尘本身是可燃粉尘。可燃粉尘分有机粉尘和无机粉尘两类。有机粉尘如面粉、木粉、化学纤维粉尘等,基本是可燃的。而无机粉尘包括金属粉尘和一部分矿物性粉尘(如煤、硫等),也都是可燃粉尘。黄沙和尘土的粉尘也很微小,但由于它们本身不能够燃烧,因此不具危险性。
2、粉尘必须悬浮在助燃气体(如空气中),并混合达到粉尘的浓度爆炸极限。粉尘在助燃气体中悬浮是由于粉碎、研磨、输送、通风等机械作用造成的。大粒径的粉尘一般沉降为只有燃烧能力的沉积粉尘,只有小粒径的粉尘才能在助燃气体中悬浮。同时,爆炸粉尘的危险性也用浓度爆炸极限下限来表示,一般是20-60g/m3,低于这个浓度,难以形成持续燃烧,更谈不上爆炸。
3、有足以引起粉尘爆炸的点火源。粉尘具有较小的自燃点和小点火能量,只要外界的能量超过小点火能量(多数在10mJ-100mJ)或温度超过其自燃点(多数在400℃-500℃),就会爆炸。
当上述三个条件同时满足时,就可能发生粉尘火灾爆炸事故。
粉尘的爆炸可视为由以下三步发展形成的:步是悬浮的粉尘在热源作用下迅速地干馏或气化而产生出可燃气体;第二步是可燃气体与空气混合而燃烧;第三步是粉尘燃烧放出的热量,以热传导和火焰辐射的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的粉尘,这些粉尘受热汽化后使燃烧循环地进行下去。随着每个循环的逐次进行,其反应速度逐渐加快,通过剧烈的燃烧,后形成爆炸。这种爆炸反应以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸压力等将持续加快和升高,并呈跳跃式的发展。
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