粉尘环境发生爆炸的根源和应对措施

粉尘环境发生爆炸的根源和应对措施


1 可燃粉尘爆炸的条件
粉尘爆炸的条件归结起来有以下5 个方面的因素:
其一,要有一定的粉尘浓度。粉尘爆炸所采用的化学计量浓度单位与气体爆炸不同,气体爆炸采用体积百分数表示,而粉尘浓度采用单位体积所含粉尘粒子的质量来表示,单位是g/m3 或mg/L,如浓度太低,粉尘粒子间距过大,火焰难以传播。
其二,要有一定的氧含量。( 含能粉尘除外) 一定的氧含量是粉尘得以燃烧的基础。
其三,要有足够的点火源。粉尘爆炸所需的zui小点火能量比气体爆炸大1~2 个数量级, 大多数粉尘云zui小点火能量在5 mJ~50 mJ 量级范围。
其四,粉尘必须处于悬浮状态,即粉尘云状态。这样可以增加气固接触面积,加快反应速度。
其五,粉尘云要处在相对封闭的空间,压力和温度才能急剧升高,继而发生爆炸。
2 影响粉尘爆炸的因素
影响粉尘爆炸的因素有粉尘自身形成的和外部条件形成的两方面因素。就粉尘自身因素来说,又有化学因素和物理因素两类。化学因素主要指燃烧热和燃烧速度,此外还有水汽及二氧化碳的反应性等。物理因素主要指粉尘浓度和粒度分布,还有粒子形状、粒子比热、热传导率、表面状态、带电性和粒子凝聚特性等也是要考虑的。外部因素有气流运动状态、氧气浓度、可燃气浓度、湿度、窒息气浓度、阻燃性粉尘浓度和灰分、点火源状态等。
3 粉尘爆炸的防爆措施
如前所述,粉尘爆炸要具备五个条件,用五边形可形象说明。防爆措施可分为两大类:一是预防措施,即拆去五边形爆炸链条中的任一边或几边,使不构成粉尘爆炸条件。例如连续清除粉尘,使粉尘云不可能产生或其浓度远低于爆炸浓度;避免各种点火源;惰化气体等。二是一旦发生粉尘爆炸,则采取措施减少损失,如采取抑爆、隔爆、泄爆等措施。