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什么是粉尘爆炸
粉尘爆炸就是悬浮物于空气中的粉尘颗粒与空气中的氧气充分接触,在特定条件下瞬时完成的氧化反应,反应中放出大量热量,进而产生高温、高压的现象。任何粉尘爆炸都必须具备这样三个条件:点火源;可燃细粉尘;粉尘悬浮于空气中且达到爆炸浓度极限范围。
(1)粉尘爆炸要比可燃物质及可燃气体复杂。一般地,可燃粉尘悬浮于空气中形成在爆炸浓度范围内的粉尘云,在点火源作用下,与点火源接触的部分粉尘首先被点燃并形成一个小火球。在这个小火球燃烧放出的热量作用下,使得周围临近粉尘被加热、温度升高、着火燃烧现象产生,这样火球就将迅速扩大而形成粉尘爆炸。
粉尘爆炸的难易程度和剧烈程度与粉尘的物理、化学性质以及周围空气条件密切相关。一般地,燃烧热越大、颗粒越细,活性越高的粉尘,发生爆炸的危险性越大;轻的悬浮物可燃物质的爆炸危险性较大;空气中氧气含量高时,粉尘易被燃点,爆炸也较为剧烈。由于水分具有抑制爆炸的作用,所以粉尘和气体越干燥,则发生爆炸的危险性越大。
(2)粉尘爆炸发生之后,往往会产生二次爆炸 这是由于在第一次爆炸时,有不少粉尘沉积在一起,其浓度超过了粉尘爆炸的上限浓度值而不能爆炸。但是,当第一次爆炸形成的冲击波或气浪将沉积粉尘重新扬起时,在空中与空气混合,浓度在粉尘爆炸范围内,就可能紧接着产生二次爆炸。第二次爆炸所造成的灾害往往比第一次爆炸要严重得多。
国内某铝品生产厂1963年发生的尘爆炸事故的直接原因是排风机叶轮与吸入口端面摩擦起火引起的。风机吸入口处的虾米弯及裤衩三通气流不畅,容易积尘。特别是停机时更容易滞留粉尘,一旦启动,沉积的粉尘被扬起,很快达到爆炸下限,引起粉尘爆炸。
(3)粉尘爆炸的机理。可燃粉尘在空气中燃烧时会释放出能量,井产生大量气体,而释放出能量的快慢即燃烧速度的大小与粉体暴露在空气中的面积有关。因此,对于同一种固体物质的粉体,其粒度越小,比表面积则越大,燃烧扩散就越快。如果这种固体的粒度很细。以至可悬浮起来,一旦有点火源使之引燃,则可在极短的时间内释放出大量的能量。这些能量来不及散逸到周围环境中去,致使该空间内气体受到加热并绝热膨胀,而另一方面粉体燃烧时产生大量的气体,会使体系形成局部高压,以致产生爆炸及传播,这就是通常称作的粉尘爆炸。
(4)粉尘爆炸与燃烧的区别。大块的固体可燃物的燃烧是以近于平行层向内部推进,例如煤的燃烧等。这种燃烧能量的释放比较缓慢。所产生的热量和气体可以迅速逸散。可燃性粉尘的堆状燃烧,在通风良好的情况下形成明火燃烧,而在通风不好的情况下。可形成无烟或焰的隐燃。
可燃粉尘燃烧时有几个阶段:第一阶段,表面粉也被加热;第二阶段,表面层气化,溢出挥发分;第三阶段,挥发分发生气相燃烧。
超细粉体发生爆炸也是一个较为复杂的过程,由于粉尘云的尺度一般较小,而火焰传播速度较快,每秒几百米,因此在粉尘中心发生火源点火,在不到0.1s的时间内就可燃遍整个粉尘云。在此过程中,如果粉尘已燃尽,则会生成最高的压强;若未燃尽,则生成较低的压强。可燃粒子是否能燃完,取决于粒子的尺寸和燃烧深度。
(5)可燃粉尘分类。粉体按其可燃性可划分为两类:一类为可燃;一类为非可燃。可燃粉体的分类方法和标准在不同的国家有所不同。
美国将可燃粉体划为Ⅱ级危险品,同时又将其中的金属粉、含碳粉尘、谷物粉尘列入不同的组。美国制定的分类方法是按被测粉体在标准试验装置内发生粉尘爆炸时所得升压速度来进行分类,并划分为三个等级。我国目前尚未见到关于可燃粉尘分类的现成标准。
铝粉、粉尘为什么会爆炸
铝粉都是二级遇水燃烧物品,与水能发生反应,产生氢气,放出热量。
有时会遇到干燥的铝粉发生爆炸,这是因为颗粒极微小的干燥铝粉能悬浮在空气中,增大了与空气的接触表面,使其化学活性增加,一旦粉尘在空气中达到一定的量时,遇到着火源,能迅速爆燃,瞬间产生大量的热量和燃烧产物,使气体、蒸汽等剧烈膨胀,造成爆炸的后果。
当这个浓度达到爆炸浓度区间后,受一定点火能的影响,就会发生爆炸,如果铝粉过多,可能导致铝粉再度扬起,形成二次爆炸,叫殉爆。
铝粉也能爆炸,估计很多人都不知道。具体地说,长时间的抛光作业使得作坊的空气里弥漫了很多铝粉,而铝的燃点又相当低,只要遇到火源或高温、摩擦,都可能爆炸。
由于铝会和水发生化学反应生成氢气,这正是不能用水来灭火的原因。以前就曾发生过用水来灭铝粉爆炸的火,引发再次爆炸的例子。
铝粉爆炸引起的火灾不能使用水,而应当使用泡沫灭火机来灭火(铝型材加工)。通过泡沫覆盖,将大火和空气隔离。这就是因为铝会和水发生化学反应生成氢气,而不能用水来灭火的原因。以前就曾发生过用水来灭铝粉爆炸的火,引发再次爆炸的例子。
大多数人并不知道铝粉也能爆炸,特别是长时间的抛光作业使得作业厂房内的空气里弥漫了很多铝粉,而铝的燃点又相当低,只要遇到火源或高温、摩擦,都可能爆炸。
铝粉尘的特性:在空气中遇到较小的着火源即能起火燃烧;在空气中沾有油脂的铝粉,如长期堆集存放,集热不散,也易引起自燃或爆炸,而且铝粉的颗粒度越小爆炸危险性越大,当其在空气中浓度达到40克/m3以上时,遇明火即能爆炸。
火焰温度高、燃烧速度快、爆炸威力大、辐射热强。燃烧时,一般呈绿蓝色火焰,放出银白色强光,爆炸压力可达6.3公斤/厘米2。对周围建筑物及人身安全均具有较大的破坏力和危害性。
《内容源自皮皮鬼0001》
为什么面粉和粉尘会爆炸是什么科学原理
在第二次世界大战期间,希特勒的空军不断轰炸英国,一颗颗炸弹从天而降。英国的一家面粉厂的厂主暗自庆幸炸弹没有击中他的厂房,但几乎与炸弹落下的同时,车间里发生了大爆炸,屋顶飞上了天,爆炸的威力超过了炸弹的破坏作用。
奇怪的是炸弹并没有击中这家面粉厂,而面粉厂里也并没有炸药之例的爆炸物,只有面粉和加工机器。
原来,炸弹落地后变成了巨大的气浪,将面粉厂的面粉激发起来,与此同时一个温度很高的燃烧也被气浪冲击到了面粉厂,就产生了这次爆炸。而周围的几家面粉厂无一例外都发生了爆炸!
这就是粉尘爆炸!
如今,此类事件也时常发生,不过并非战争引起!多数因为操作不当、疏忽大意造成。
1960年5月,大同矿务局老白洞矿,井底发生特大煤尘爆炸,共造成684人死亡,228人受伤。
2003年3月,山西省孝义市孟南庄煤矿,发生了一起特大瓦斯煤尘爆炸事故,造成72人死亡,4人受伤。据估计经济损失高达1000万元。
2010年2月,河北省秦皇岛市,一个淀粉加工企业发生了一起粉尘爆炸事故,共造成19人死亡,49人受伤。
2011年4月,浙江省嘉善县一个木业加工厂发生了粉尘爆炸,造成6人受伤。
2014年8月江苏省昆山市中荣金属制品有限公司的一个车间发生了特大铝粉尘爆炸事故,造成97人死亡,163人受伤。
粉尘为何会爆炸?
第一,空气中粉尘浓度高。
从以往事故,我们可以看到粉尘爆炸都发生在一些相对封闭的区域,比如矿下,加工厂、加工车间等等。那是因为粉尘爆炸有一个前提,那就是空气中粉尘的浓度,达到一定的密度才可能发生爆炸。而因为爆炸物的不同,浓度也不同。以面粉为例子,一立方米的空气中有9.7克的面粉,就可能会发生爆炸。
所以,在室外很少有这种情况,一般不会发生粉尘爆炸!不过如果燃烧范围较广,速度又非常快的话,那就会使周围的空气迅速猛烈膨胀,从而发生爆炸。
第二,粉尘爆炸不仅仅是空气中粉尘浓度够了就爆炸,还需要导火索。
明火、静电、电火花都可以是导火索。
所以,我们的很多生产车间是严谨携带手机的并且隔几个小时就要进行人体除静电。车间工作人员也需要穿防静电服,带防静电帽。
更不能使用明火,比如抽烟!
第三,并不是所有的粉尘都会爆炸。
以上的几个案例中,爆炸的有面粉、煤尘、木粉、铝粉。看起来除了铝粉都能燃烧,其实铝粉也能燃烧。生活中我们常见的铝制品是点不着的,一方面是因为铝的燃点高,另一方面是块头太大,接触氧气太少,燃烧不充分。而铝粉实则是可以燃烧并在一定的浓度下发生爆炸。
而一些不能燃烧的东西,自然不能爆炸。比如:土。我们虽然常说尘土,但土和尘有很大的差别。土即使在具备条件也不可能发生粉尘爆炸,不然沙尘暴也太危险了!
粉尘爆炸的原理—可燃物的充分燃烧,在密闭空间适放出了大量的能量。
从能量角度考虑,一个物体粉碎后,粉碎机对物体做的功转变成了物体的表面能。
这个能量是很大,全部加起来可以到达原来的千万倍。而粉碎之后,由于表面积的增加,能接触到氧气也变得更多。所以燃烧也会更加充分。
所以,要预防粉尘爆炸一定要降低空气中悬浮的可燃粉尘浓度。也要防止明火、电火花,尽可能的减少静电。
粉尘为什么爆燃
粉尘爆燃: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。
粉尘爆炸条件一般有五个:
(1)粉尘本身具有可燃性或者爆炸性;
(2)粉尘必须悬浮在空气中并与空气或氧气混合达到爆炸极限;
(3)有足以引起粉尘爆炸的热能源,即点火源;
(4)粉尘具有一定扩散性;
(5)粉尘存在的空间必须是一个受限空间。
粉尘爆炸常识
一、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,遇到热源(明火或温度),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功以及光和热的辐射,具有很强的破坏力。对生命财产安全带来极大的威胁。
二、粉尘爆炸的发生有四个条件:
1、粉尘本身具有可燃性或者爆炸性;
2、粉尘必须悬浮在空气中并与空气或氧气混合达到爆炸极限;
3、有足以引起粉尘爆炸的热能源,即点火源;
4、粉尘在密封空间会产生爆炸,如制粒烘箱、沸腾干燥机都会发生乙醇、水粉尘爆炸。
三、粉尘爆炸常用的防护措施或方案主要有四种:遏制、泄放、抑制、隔离。
粉尘什么条件下会爆炸
粉尘的爆炸,是指弥漫悬浮在空气中的较为集中的可燃粉尘在瞬间同时充分燃烧,使得此处的空气瞬间巨热膨胀,具有巨大的冲击力量,对周围的人和物产生巨大伤害。
存在粉尘的地方不一定会发生爆炸。发生粉尘爆炸有以下条件:
空气,可燃物质的粉尘,粉尘悬浮,粉尘悬浮密度,悬浮空间里出现点火。
干燥的空气: 空气中的氧气是爆炸燃烧的必要条件,干燥的空气中,粉尘更容易漂浮;
可燃物质粉尘: 可燃物的粉尘才可能会爆炸。石头粉尘不可燃,不会爆炸;
粉尘悬浮: 在空气中悬浮状态的可燃粉尘,与空气充分接触,一旦发生燃烧就是充分燃烧;
粉尘悬浮密度: 悬浮的粉尘够多,也就是达到一定密度才可能发生爆炸。达不到一定密度,意味着粉尘颗粒直接的距离远,一团粉尘的燃烧的热量不足以传导给周围的粉尘并引起燃烧,就不会引起爆炸。
点火: 使爆炸发生的启动条件,例如一个火星,一个烟头,一个电火花。没有点火条件,可燃粉尘再怎么也不会发生爆炸。
要预防和消除爆炸隐患,就是在可燃粉尘多的地方消除爆炸的条件。例如,保持一定的空气湿度,安装空气除尘设备,禁止带火柴,禁止抽烟,禁止明火,使用符合安全标准的用电设备等。
粉尘为何会爆炸
关于粉尘爆炸,各种百科里有比较专业但同时也相当枯燥无、晦涩难懂的。显然不适合我们头条里日理万机的条友!考虑再三,在下尽量从通俗易懂的角度来做个说明:爆炸本质上还是快速燃烧、而燃烧需要接触氧气,氧气接触的面积越大越容易燃烧。我们将粉尘看成一个微小的球体。学过中学数学的朋友都知道,球体体积和半径成三次方关系,球体表面积和半径成二次方关系。半径越小、粉尘的相对表面积越大,越容易燃烧!一块金属不会着火,但磨成粉末的话就容易燃烧。小麦不容易着火、磨成面粉分散在空间中遇明火会爆炸。在一个密闭空间中快速燃烧就会爆炸,所以我们在粉末冶金工业,面粉厂里面要严禁明火,就是这个道理
粉尘,为什么会爆炸粉尘爆炸的原理是什么
粉尘爆炸是需要有一定条件的:
1、粉尘以一定浓度充满整个密闭的空间;
2、充足的空气或氧气;
3、遇到火源。
至于爆炸的原理嘛;因为一定浓度的粉尘遇到明火可以迅速传递热量,就像分子的热运动一样,但是由于是在密闭的空间,因此会爆炸,一切只发生在一瞬间。换句话说炸药也是利用这样的原理