粉塵爆炸的原理及預(yù)防

1、粉塵的爆炸原理及預(yù)防姓名：羅淑珍班級：安全14-3學(xué)號：16145319粉塵的爆炸原理及預(yù)防班級：安全工程 2014-3 班 姓名：羅淑珍 學(xué)號： 16145319 摘要：分析了粉塵爆炸的原理、 條件及影響因素， 歸納了抑制爆炸的影響因素諸 如粉塵性質(zhì)、助燃劑濃度、點火源、環(huán)境溫度、可燃性氣體及惰性氣體及惰性物 質(zhì)等重要影響因素，并分類介紹了粉塵爆炸的預(yù)防措施。關(guān)鍵詞：粉塵 爆炸 點火源 抑爆泄爆引言：在人類歷史上，粉塵爆炸伴隨著工業(yè)化的進展而越來越頻繁。 最先一波爆炸， 都出現(xiàn)在較為發(fā)達的工業(yè)化國家，比如美國、英國、日本。據(jù)統(tǒng)計， 1913 年至 1973年間美國僅工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，就發(fā)生過 72

2、 次比較嚴(yán)重的粉塵爆炸事故。而在英 國和加拿大的化工和造紙等行業(yè)中， 從上個世紀(jì)開始也發(fā)生過多起粉塵爆炸事故， 僅英國就 243次，死傷 204 人。自 2010年以來，中國各地粉塵爆炸開始頻頻發(fā)生。 2014年 8月 2日，江蘇 省昆山市中榮金屬制品有限公司拋光車間發(fā)生粉塵爆炸特別重大事故，造成 75 人死亡， 185人受傷。調(diào)查顯示，系因粉塵遇明火引起。專家也表示，拋光作業(yè) 過程中易出現(xiàn)爆炸。 提起爆炸， 人們總是很自然地想到炸彈、 地雷爆炸時震天動 地的轟響， 殊不知懸浮在空氣中的那些悠悠飄揚的粉塵， 也會引起威力巨大的爆 炸。在昆山爆炸之前的 2012年 8月，溫州郭溪曾發(fā)生一起拋光爆

3、炸事件； 2011 年年 4 月初，浙江一家摩托車廠的零件拋光車間發(fā)生了粉塵爆炸， 4月底，該省另外一家木材廠，也發(fā)生粉塵爆炸；而在 的粉塵爆炸，最終造成了 19人死亡。 11 什么是粉塵爆炸粉塵爆炸，指可燃性固體粉塵或 可燃性液體的霧狀液滴分散于空氣或 其它助燃?xì)怏w中，當(dāng)其濃度達到爆炸 極限時，接受相當(dāng)?shù)狞c火能量所必然 發(fā)生的一種爆炸現(xiàn)象，遇到熱源（明 火或高溫），火焰瞬間傳播于整個混合 粉塵空間，化學(xué)反應(yīng)速度極快，同時 釋放大量的熱，形成很高的溫度和很 大的壓力，系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化為機械能 以及光和熱的輻射，具有很強的破壞 力。2凡是呈細(xì)粉狀的固體物質(zhì)均稱為 粉塵。能燃燒和爆炸的粉塵叫做可燃

4、粉塵。七類物質(zhì)的粉塵具有爆炸性： 金屬，如鎂粉、鋁粉等； 煤炭；糧食， 如小麥、淀粉；飼料，如血粉、魚粉； 農(nóng)副產(chǎn)品，如棉花、煙草；林產(chǎn)品， 如紙粉、木粉；合成材料，如塑料、2010 年河北秦皇島市的一個淀粉車間2 產(chǎn)生的條件粉塵爆炸條件一般有三個：（1）可燃性粉塵以適當(dāng)?shù)臐舛仍诳諝?中懸浮，形成人們常說的粉塵云；凡是呈細(xì)粉狀態(tài)的固體物質(zhì)均稱為粉 塵。能燃燒和爆炸的粉塵叫做可燃粉 塵；浮在空氣中的粉塵叫懸浮粉塵； 沉降在固體壁面上的粉塵叫沉積粉塵。具有爆炸性粉塵有：金屬（如鎂粉、 鋁粉）；煤炭；糧食（如小麥、 淀粉）； 飼料（如血粉、魚粉） ；農(nóng)副產(chǎn)品（如 棉花、煙草）；林產(chǎn)品（如紙粉、木粉）

5、； 合成材料（如塑料、染料） 。某些廠礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵，特 別是一些有機物加工中產(chǎn)生的粉塵， 在某些特定條件下會發(fā)生爆炸燃燒事 故。染料2）有充足的空氣和氧化劑；（ 3）有火源或者強烈振動與摩擦。 33 粉塵爆炸影響因素在必須使用粉體的環(huán)境中及粉體 生產(chǎn)的工藝中，影響粉塵爆炸的因素 頗多，可以分成 6 大類：3.1 粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)含可燃揮發(fā)份越多的粉塵，爆炸 的危險性越大，且其爆炸壓力和升壓 速度越高。這是因為這類粉塵受熱時 釋放出較多的可燃?xì)?，大量可燃?xì)馀c 空氣混合形成爆炸性的混合氣，使得 體系反應(yīng)更加容易和猛烈。由于燃燒 熱高低與粉塵釋放可燃?xì)舛嗌儆嘘P(guān)系， 燃燒熱高的粉塵更容易發(fā)

6、生爆炸，且 爆炸威力也大。另外，氧化速度快的 粉塵，如鎂、氧化亞鐵、燃料等，容 易發(fā)生爆炸，而且最大爆炸壓力較大； 容易帶點電的粉塵也容易爆炸。3.2 容器或設(shè)備內(nèi)的助燃劑的濃度由實驗可知，常溫下，密閉空間 內(nèi)氧的質(zhì)量濃度在 3%-5%內(nèi)，即使有點 火源存在，粉塵也不會發(fā)生著火。3.3 可燃性粉塵中的點火源最常見的點火源分為可預(yù)見和不 可預(yù)見兩類。焊接火焰、煙頭、明火 及氣割等為“可預(yù)見的”點火源；焊 接火花、機械熱表面、悶燒快、靜電 等為“不可預(yù)見的”點火源。它們都 能在可燃容積內(nèi)激起自由傳播的燃燒 波，如果它們自身能量大于粉塵在待 定狀態(tài)下的最小點火能量就可以點燃 粉塵，反之則不能。3.4

7、 環(huán)境溫度粉塵所處的環(huán)境溫度越高，則最 低著火溫度就越低；環(huán)境溫度低，則 最低著火溫度就高。由于環(huán)境溫度升 高，原來不燃不爆的物質(zhì)可能會具有 可燃、可爆性。環(huán)境溫度對粉塵的安 全特征參數(shù)如燃燒等級及最大爆炸指 數(shù)等都有顯著的影響。3.5 可燃?xì)怏w的協(xié)同效應(yīng)這是一個不被重視但應(yīng)該被重視 的粉塵可爆性影響因素，協(xié)同效應(yīng)就 是可燃?xì)怏w對粉塵可爆性的影響?？?燃?xì)怏w的加入可使低揮發(fā)性可燃粉塵 容易著火。3.6 惰性物質(zhì)惰性氣體對粉塵的燃爆性與對可 燃?xì)怏w的燃爆性影響是一致的。加入 惰性粉塵或惰性氣體可以降低粉塵的 可爆性，這是因為它們的加入可以吸 收熱量。4 粉塵爆炸防護措施研究粉塵的性質(zhì)是為了降低粉

8、塵4.2 降低助燃劑的濃度車間應(yīng)制定氧氣表，對產(chǎn)生粉體 的系統(tǒng)進行氧氣含量監(jiān)控，同時可以 降低系統(tǒng)的操作壓力，在磨碎機和空 氣再循環(huán)用的風(fēng)管、篩子、混合器等 設(shè)備內(nèi)采用不燃性氣體部分的或全部 代替空氣，以保證系統(tǒng)內(nèi)粉塵處于安 全狀態(tài)。的危害，根據(jù)粉塵爆炸的條件、 機理、 特點及影響因素，可以提出一些預(yù)防 粉塵爆炸的措施，另外利用粉塵燃爆 的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律可以開發(fā)出一些降 低粉塵爆炸危害的結(jié)構(gòu)爆炸措施。 44.1 避免形成粉塵云在操作區(qū)域要避免粉塵沉積，勿 使粉塵到處堆積，或者使沉積粉塵不 能飛揚，在空間內(nèi)的彌散程度就打不 打爆炸下限。4.3 避免形成點火源首先，粉塵場所應(yīng)避免明火與粉 塵的接觸

9、，如嚴(yán)禁吸煙，焊接前清掃 周圍的粉塵。其次，工業(yè)上由可燃物 的場所要避免一切可能的來自鋼、鐵、 鈦、鋁繡及鐵銹的摩擦、研磨、沖擊 等產(chǎn)生的火花；要控制大面積的高溫 熱表面、高溫燜燒快以防止無焰燃燒 聚熱；靜電放電主要與放電材料的幾 何形狀組成有關(guān)，另外一定要避免電刷放電和傳播性電刷放電，如使用消 除靜電、有效連接地設(shè)備等。4.4 使用抑爆泄壓裝置抑爆就是在粉塵發(fā)生爆炸時，采 取一些技術(shù)措施不讓爆炸壓力進一步 擴大，從而使爆炸帶來的危害和損失 降低到最小。抑爆系統(tǒng)通常是由十分 敏感的爆炸監(jiān)控器和抑制劑噴灑系統(tǒng) 組成，系統(tǒng)使用的滅火劑可以撲滅火 焰，降低容器內(nèi)的最大爆炸壓力，粉 狀滅火劑抑制效果最好，主要成分為 二氧化碳、磷酸銨、碳酸氫鈉，另外 也可以用水作抑爆劑。泄爆是爆炸后 能在極短的時間內(nèi)將原來封閉的容器 和設(shè)備短暫或永久性地向無危險方向 開啟的措施，但是使用前要弄清楚溢出的物質(zhì)是否有腐蝕性或毒性 。1 畢明樹，楊國剛，氣體