粉尘爆炸的原理及预防

1、粉尘的爆炸原理及预防姓名：罗淑珍班级：安全14-3学号：16145319粉尘的爆炸原理及预防班级：安全工程 2014-3 班 姓名：罗淑珍 学号： 16145319 摘要：分析了粉尘爆炸的原理、 条件及影响因素， 归纳了抑制爆炸的影响因素诸 如粉尘性质、助燃剂浓度、点火源、环境温度、可燃性气体及惰性气体及惰性物 质等重要影响因素，并分类介绍了粉尘爆炸的预防措施。关键词：粉尘 爆炸 点火源 抑爆泄爆引言：在人类历史上，粉尘爆炸伴随着工业化的进展而越来越频繁。 最先一波爆炸， 都出现在较为发达的工业化国家，比如美国、英国、日本。据统计， 1913 年至 1973年间美国仅工农业领域，就发生过 72

2、 次比较严重的粉尘爆炸事故。而在英 国和加拿大的化工和造纸等行业中， 从上个世纪开始也发生过多起粉尘爆炸事故， 仅英国就 243次，死伤 204 人。自 2010年以来，中国各地粉尘爆炸开始频频发生。 2014年 8月 2日，江苏 省昆山市中荣金属制品有限公司抛光车间发生粉尘爆炸特别重大事故，造成 75 人死亡， 185人受伤。调查显示，系因粉尘遇明火引起。专家也表示，抛光作业 过程中易出现爆炸。 提起爆炸， 人们总是很自然地想到炸弹、 地雷爆炸时震天动 地的轰响， 殊不知悬浮在空气中的那些悠悠飘扬的粉尘， 也会引起威力巨大的爆 炸。在昆山爆炸之前的 2012年 8月，温州郭溪曾发生一起抛光爆

3、炸事件； 2011 年年 4 月初，浙江一家摩托车厂的零件抛光车间发生了粉尘爆炸， 4月底，该省另外一家木材厂，也发生粉尘爆炸；而在 的粉尘爆炸，最终造成了 19人死亡。 11 什么是粉尘爆炸粉尘爆炸，指可燃性固体粉尘或 可燃性液体的雾状液滴分散于空气或 其它助燃气体中，当其浓度达到爆炸 极限时，接受相当的点火能量所必然 发生的一种爆炸现象，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，具有很强的破坏 力。2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

4、粉尘。七类物质的粉尘具有爆炸性： 金属，如镁粉、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、2010 年河北秦皇岛市的一个淀粉车间2 产生的条件粉尘爆炸条件一般有三个：（1）可燃性粉尘以适当的浓度在空气 中悬浮，形成人们常说的粉尘云；凡是呈细粉状态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；浮在空气中的粉尘叫悬浮粉尘； 沉降在固体壁面上的粉尘叫沉积粉尘。具有爆炸性粉尘有：金属（如镁粉、 铝粉）；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）

5、； 合成材料（如塑料、染料） 。某些厂矿生产过程中产生的粉尘，特 别是一些有机物加工中产生的粉尘， 在某些特定条件下会发生爆炸燃烧事 故。染料2）有充足的空气和氧化剂；（ 3）有火源或者强烈振动与摩擦。 33 粉尘爆炸影响因素在必须使用粉体的环境中及粉体 生产的工艺中，影响粉尘爆炸的因素 颇多，可以分成 6 大类：3.1 粉尘的物理化学性质含可燃挥发份越多的粉尘，爆炸 的危险性越大，且其爆炸压力和升压 速度越高。这是因为这类粉尘受热时 释放出较多的可燃气，大量可燃气与 空气混合形成爆炸性的混合气，使得 体系反应更加容易和猛烈。由于燃烧 热高低与粉尘释放可燃气多少有关系， 燃烧热高的粉尘更容易发

6、生爆炸，且 爆炸威力也大。另外，氧化速度快的 粉尘，如镁、氧化亚铁、燃料等，容 易发生爆炸，而且最大爆炸压力较大； 容易带点电的粉尘也容易爆炸。3.2 容器或设备内的助燃剂的浓度由实验可知，常温下，密闭空间 内氧的质量浓度在 3%-5%内，即使有点 火源存在，粉尘也不会发生着火。3.3 可燃性粉尘中的点火源最常见的点火源分为可预见和不 可预见两类。焊接火焰、烟头、明火 及气割等为“可预见的”点火源；焊 接火花、机械热表面、闷烧快、静电 等为“不可预见的”点火源。它们都 能在可燃容积内激起自由传播的燃烧 波，如果它们自身能量大于粉尘在待 定状态下的最小点火能量就可以点燃 粉尘，反之则不能。3.4

7、 环境温度粉尘所处的环境温度越高，则最 低着火温度就越低；环境温度低，则 最低着火温度就高。由于环境温度升 高，原来不燃不爆的物质可能会具有 可燃、可爆性。环境温度对粉尘的安 全特征参数如燃烧等级及最大爆炸指 数等都有显着的影响。3.5 可燃气体的协同效应这是一个不被重视但应该被重视 的粉尘可爆性影响因素，协同效应就 是可燃气体对粉尘可爆性的影响。可 燃气体的加入可使低挥发性可燃粉尘 容易着火。3.6 惰性物质惰性气体对粉尘的燃爆性与对可 燃气体的燃爆性影响是一致的。加入 惰性粉尘或惰性气体可以降低粉尘的 可爆性，这是因为它们的加入可以吸 收热量。4 粉尘爆炸防护措施研究粉尘的性质是为了降低粉

8、尘4.2 降低助燃剂的浓度车间应制定氧气表，对产生粉体 的系统进行氧气含量监控，同时可以 降低系统的操作压力，在磨碎机和空 气再循环用的风管、筛子、混合器等 设备内采用不燃性气体部分的或全部 代替空气，以保证系统内粉尘处于安 全状态。的危害，根据粉尘爆炸的条件、 机理、 特点及影响因素，可以提出一些预防 粉尘爆炸的措施，另外利用粉尘燃爆 的发生、发展规律可以开发出一些降 低粉尘爆炸危害的结构爆炸措施。 44.1 避免形成粉尘云在操作区域要避免粉尘沉积，勿 使粉尘到处堆积，或者使沉积粉尘不 能飞扬，在空间内的弥散程度就打不 打爆炸下限。4.3 避免形成点火源首先，粉尘场所应避免明火与粉 尘的接触

9、，如严禁吸烟，焊接前清扫 周围的粉尘。其次，工业上由可燃物 的场所要避免一切可能的来自钢、铁、 钛、铝绣及铁锈的摩擦、研磨、冲击 等产生的火花；要控制大面积的高温 热表面、高温焖烧快以防止无焰燃烧 聚热；静电放电主要与放电材料的几 何形状组成有关，另外一定要避免电刷放电和传播性电刷放电，如使用消 除静电、有效连接地设备等。4.4 使用抑爆泄压装置抑爆就是在粉尘发生爆炸时，采 取一些技术措施不让爆炸压力进一步 扩大，从而使爆炸带来的危害和损失 降低到最小。抑爆系统通常是由十分 敏感的爆炸监控器和抑制剂喷洒系统 组成，系统使用的灭火剂可以扑灭火 焰，降低容器内的最大爆炸压力，粉 状灭火剂抑制效果最好，主要成分为 二氧化碳、磷酸铵、碳酸氢钠，另外 也可以用水作抑爆剂。泄爆是爆炸后 能在极短的时间内将原来封闭的容器 和设备短暂或永久性地向无危险方向 开启的措施，但是使用前要弄清楚溢出的物质是否有腐蚀性或毒性 。1 毕明树，杨国刚，气体