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技術(shù)支持

粉塵爆炸的條件和原理
更新時間:2022-01-06   點擊次數(shù):10283次

粉塵爆炸條件一般有五個:

(1)粉塵本身具有可燃性或者爆炸性;

(2)粉塵必須懸浮在空氣中并與空氣或氧氣混合達到爆炸極限;

(3)有足以引起粉塵爆炸的熱能源,即點火源;

(4)粉塵具有一定擴散性;

(5)粉塵在密封空間會產(chǎn)生爆炸,如制粒烘箱、沸騰干燥機都會發(fā)生乙醇、水粉塵爆炸。


粉塵爆炸的原理:

一般比較容易發(fā)生爆炸事故的粉塵大致有鋁粉、鋅粉、硅鐵粉、鎂粉、鐵粉、鋁材加工研磨粉、各種塑料粉末、有機合成藥品的中間體、小麥粉、糖、木屑、染料、膠木灰、奶粉、茶葉粉末、煙草粉末、煤塵、植物纖維塵等。這些物料的粉塵易發(fā)生爆炸燃燒的原因是都有較強的還原劑H、C、N、S等元素存在,當(dāng)它們與過氧化物和易爆粉塵共存時,便發(fā)生分解,由氧化反應(yīng)產(chǎn)生大量的氣體,或者氣體量雖小,但釋放出大量的燃燒熱。例如,鋁粉只要在二氧化碳氣氛中就有爆炸的危險。 

粉塵爆炸的難易與粉塵的物理、化學(xué)性質(zhì)和環(huán)境條件有關(guān)。一般認為燃燒熱越大的物質(zhì)越容易爆炸,如煤塵、碳、硫磺等。氧化速度快的物質(zhì)容易爆炸,如鎂粉、鋁粉、氧化亞鐵、染料等。容易帶電的粉塵也很容易引起爆炸,如合成樹脂粉末、纖維類粉塵、淀粉等。這些導(dǎo)電不良的物質(zhì)由于與機器或空氣摩擦產(chǎn)生的靜電積聚起來,當(dāng)達到一定量時,就會放電產(chǎn)生電火花,構(gòu)成爆炸的火源。

通常不易引起爆炸的粉塵有土、砂、氧化鐵、研磨材料、水泥、石英粉塵以及類似于燃燒后的灰塵等。這類物質(zhì)的粉塵化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,所以不易燃燒。但是如果這類粉塵產(chǎn)生在油霧以及CO、CH4、煤氣之類可燃氣體中,也容易發(fā)生爆炸。

粉塵的爆炸可視為由以下三步發(fā)展形成的:第一步是懸浮的粉塵在熱源作用下迅速地干餾或氣化而產(chǎn)生出可燃氣體;第二步是可燃氣體與空氣混合而燃燒;第三步是粉塵燃燒放出的熱量,以熱傳導(dǎo)和火焰輻射的方式傳給附近懸浮的或被吹揚起來的粉塵,這些粉塵受熱汽化后使燃燒循環(huán)地進行下去。隨著每個循環(huán)的逐次進行,其反應(yīng)速度逐漸加快,通過劇烈的燃燒,最后形成爆炸。這種爆炸反應(yīng)以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸壓力等將持續(xù)加快和升高,并呈跳躍式的發(fā)展。

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