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、烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等产生的生产加工场所
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。它是地壳中第五丰富的金属。它通常与铝合金一起,特别是在航空航天应用中。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可能导致慢性疾病。
钛
第七丰富的金属,钛提供了非常低的密度,高延展性,以及极好的抗磨损,耐腐蚀和极端温度的能力。它是生物相容性的,并且常见于假体中。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、和石化行业的超级合金,如管道、桥梁、核反应堆、超级磁体和焊条等等。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极受欢迎的功能。钽还被用于制造超级合金(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
除尘系统
2.可燃性粉尘与可燃气体等易加剧爆炸危险的介质共用一套除尘系统,不同防火分区的除尘系统互联互通。
3.干式除尘系统未规范采用泄爆、隔爆、惰化、抑爆等任一种控爆措施。
4.除尘系统采用正压吹送粉尘,且未采取可靠的防范点燃源的措施。
5.除尘系统采用粉尘沉降室除尘,或者采用干式巷道式构筑物作为除尘风道。
6.铝镁等金属粉尘及木质粉尘的干式除尘系统未规范设置锁气卸灰装置。
(三)防火防爆
7.粉尘爆炸危险场所的20区未使用防爆电气设备设施。
8.在粉碎、研磨、造粒等易于产生机械点火源的工艺设备前,未按规范设置去除铁、石等异物的装置。
9.木制品加工企业,与砂光机连接的风管未规范设置火花探测报警装置。
(四)、粉尘清理
10.未制定粉尘清扫制度,作业现场积尘未及时规范清理。
但中国线路板行业发展了几十年,一直没有粉尘防爆的要求。而纵观行业发展史,也未曾听闻线路板行业发生过粉尘爆炸事件。
工作实践经验不足
制造业中的工作实践不足是制造业中的主要风险。尽管工业界试图在其组织内开展预防工作,制定计划和实施安全工作程序,但我们无法预防所有事故。以下是推荐的做法,可以提供更好的风险管理的见解。
火花生产工具和设备
诸如焊接和磨削之类的金属加工过程会产生大量的火花。虽然我们无法避免这样的火灾危险,但我们可能会采用某些工作方法来限制火花的散布。首先,操作人员有责任采用有关操作的角度、距离和强度的良好工作技术。以下例子说明了风险评估和控制如何导致伤害。
案例分析:
在工作台内工作的操作员正在加工一个带有飞溅火花的钢制部件,火花撞击着百叶窗进气板。不幸的是,火花进入集尘室,点燃积聚的粉尘,产生有毒烟雾。烟雾吸入克服,操作员需要立即紧急援助。
粉尘交叉
您无疑熟悉电偶腐蚀。在两种金属之间的电化学过程中,一种金属在存在腐蚀性环境的情况下会迅速氧化(腐蚀)。如果金属组分是固体(例如,作为板或锭),则由于表面积与体积比的减小将反应性限制到可忽略的值,所以该反应不会造成安全隐患。另一方面,不同金属粉末之间的接触是另一回事。增加的表面积与体积比有利于快速电子转移,从而加速氧化并可能导致自燃。
案例分析:
一名操作员正在对锌组分进行去毛刺。粉末被捕获并传送到除尘器。突然操作员接到了指令,被要求磨铝组件。操作员选择留在同一工作位置并继续执行工作指令。铝粉被相同的除尘系统捕获并与之前积聚的锌粉混合。两种不同的金属粉尘之间的接触让位于电偶腐蚀和随后的爆燃。
处置废弃的除尘器滤芯
定期维护除尘器系统及更换装满灰尘的滤筒或滤袋。不幸的是,用于高度爆炸性金属粉尘的过滤容器的储存条件通常不能达到标准。这些容器通常存放在工厂的一些不太明显的角落,然后被遗忘。上面文章中提到的,粉末金属可能会自发氧化和点燃。我们建议您根据需要联系授权的外部承包商来回收,并确保粉末金属的安全处置。
什么是粉尘爆炸
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,具有很强的破坏力。
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、烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等产生的生产加工场所。
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