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粉塵爆炸形成因素:
粉塵爆炸粉塵與其他物質具有相同的能量。由于灰塵的顆粒尺寸小并且表面積大,因此表面能也增加。1克煤的表面積僅為5-6平方厘米,1克煤粉為灰塵,其表面積可達2平方米。在大氣中混合的粉塵可能形成可燃混合氣體,在火災或高溫物體的情況下,它往往會著火,因此燃燒瞬間完成,釋放出大量的熱能和燃燒氣體將急劇上升,并將爆炸和擴大,壓力。
在粉塵燃燒之后,氧化反應非常迅速,因此由此產生的熱量立即移動到相鄰的粉塵中,引起一系列的鏈式反應。粉塵爆炸有以下要點。
(1)粒徑 - 這是影響反應速度和靈敏度的重要因素。粒子越小,燃燒越容易爆炸。當粒徑小于200μm且分散度大時,容易漂浮在空氣中,快速吸收熱量,容易著火。粒徑超過500μm,其中一定量的大顆粒不易引爆。
(2)化學成分 - 如果有機粉塵含有COOH,OH,NH2,NO,C = N,C = N和N = N,爆炸危險性高;鹵素和鉀,鈉的塵埃,爆炸的趨勢是削弱。
(3)爆炸濃度 - 在給定體積內能夠傳播火焰的懸浮粉塵的小重量稱為爆炸濃度。通常,達到粉塵爆炸濃度的粉塵將爆炸。面粉的爆炸濃度約為15-20克/ m3,松散顆粒的爆炸濃度約為30-40 g / m3。
(4)空氣濕度 - 當空氣濕度高時,親水性灰塵會吸收水分,因此灰塵很難分散和著火,火焰蔓延的速度也會降低。即使高濕度的灰塵著火,在燃燒過程中使用之前,它的熱量首先被蒸發的灰塵中的水消耗掉。濕度超過30%不易引爆。
(5)有足夠的點火溫度 - 大多數粉塵爆炸源自外部明火,如機械沖擊,電焊和切割,靜電火花或電火花,摩擦火花,火柴,火焰和高溫物體的傳熱。此類點火源的點火溫度為300至500°C。
(6)充足的氧氣 - 粉塵懸浮環境需要含有足夠的氧氣來維持燃燒。
(7)粉塵湍流程度 -懸浮在空氣中的灰塵,湍流強度越大,越容易吸收空氣中的氧氣,加速反應速度,容易爆炸。
預防粉塵爆炸的相關措施:
雖然灰塵可能會爆炸,但如果采取可靠的措施,可以避免灰塵。防塵措施:控制粉塵濃度;消除點火點;減少空氣中的氧氣濃度;采取有效的減塵措施;建立預測系統;設置爆炸壓力釋放口。還有以下常見的預防性技術措施:
(1﹚消除火源
a、可靠接地
b、使用粉塵防爆電器(粉塵濃度報警器)
c、火花探測與熄滅
d、消除明火
e、防止局部過熱
f、不用金屬敲擊,防止產生火花
(2﹚消除燃料
a、保持工作間的整潔、正確清掃
b、設備表面清潔
c、注意天花板上的粉塵
(3﹚消除氧化劑
a、內部空氣惰化
b、用惰性氣體如N2、C02等替代氧氣
c、通常適用于筒倉,但對于旋風分離器、干燥器、粉塵收集器等設備不適合
(4﹚粉塵爆炸保護措施
a、泄爆:存在于圍包體內的粉塵云發生爆炸時,在爆炸壓力尚未達到圍包體的極限強度之前,爆炸產物通過泄壓膜泄除,使圍包體不致被破壞的控爆技術。
b、抑爆:爆炸初始階段,通過物理化學作用撲滅火焰,抑制爆炸發展的技術。
c、隔爆:爆炸發生后,通過物理化學作用撲滅火焰,阻止爆炸傳播的技術。
d、提高設備耐壓能力:制造高強度的設備來承受Pmax,結構上要遵循壓力容器標準。
因為這樣會造成成本過高,所以不是很實際。
e、多種保護方案并用:泄爆、隔爆、抑爆相互組合。