第一篇:糧食企業(yè)車間粉塵爆炸及預(yù)防對(duì)策(本站推薦)
糧食粉塵爆炸及預(yù)防對(duì)策
徐州礦務(wù)集團(tuán)公司龐莊煤礦潘成剛
摘要:本文分析研究糧食粉塵爆炸的過程、特點(diǎn)和危害性。找出預(yù)防措施及對(duì)策,對(duì)搞好糧食儲(chǔ)備安全工作具有指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞:糧食粉塵爆炸預(yù)防
1粉塵爆炸機(jī)理及特性
1.1粉塵爆炸機(jī)理
粉塵爆炸是粉塵粒子表面與氧發(fā)生的反應(yīng)。同氣體爆炸一樣,是助燃性氣體(空氣)和可燃物均勻混合后進(jìn)行的反應(yīng)。而成塊的可燃物周圍存在助燃性氣體時(shí),以不均勻狀態(tài)進(jìn)行反應(yīng),正好可看成處在氣體爆炸和火藥爆炸中間。爆炸放出的能量,其最大值可為氣體爆炸的幾倍。但是粉塵爆炸與氣體爆炸和火藥爆炸不同,要求的發(fā)火能量比較大。
粉塵爆炸歸根結(jié)底屬氣相爆炸,不妨可看作粉塵本身中貯藏可燃性氣體。爆炸過程中,使粒子表面溫度上升是條件,熱傳導(dǎo),還有附帶產(chǎn)生的熱幅射對(duì)爆炸過程具有較大的作用,這就是粉塵爆炸與氣體爆炸的不同之處。
1.1.2粉塵爆炸的特點(diǎn)
(1)粉塵爆炸燃燒速度或爆炸壓力上升速度比氣體爆炸要小,但燃燒時(shí)間長(zhǎng),產(chǎn)生的能量大,所以破壞力和燒毀程度大。
(2)爆炸粒子一面燃燒,一面飛散,受其作用的可燃物產(chǎn)生局部碳化,特別是碰到人體時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重?zé)齻T诩Z食企業(yè)粉塵爆炸事故中,此類情況屢見不鮮。
(3)靜止的粉塵被風(fēng)吹起懸浮在空氣中,若條件滿足就會(huì)發(fā)生第一次爆炸,爆炸產(chǎn)生的沖擊波又使其它堆積的粉塵揚(yáng)起,造成適合爆炸的粉塵霧溶膠,而飛散的火花和輻射熱可提供點(diǎn)火源,又引起二次、三次或繼發(fā)性多次爆炸,擴(kuò)大爆炸危害。
(4)即使參與爆炸的粉塵量很小,但由于伴隨有不完全燃燒,導(dǎo)致在相對(duì)密閉的空間里,會(huì)殘留大量的CO,將有引起CO中毒的危險(xiǎn)。
1.2粉塵爆炸特性
1.2.1爆炸極限
粉塵/空氣混合物只有在爆炸上限和下限之間一定的濃度范圍內(nèi),才具有爆炸性。一般
33工業(yè)可燃粉塵的爆炸下限位于20~60g/m之間,爆炸上限位于2~6kg/m之間,掌握爆炸
下限的數(shù)據(jù)對(duì)于保障工業(yè)生產(chǎn)安全具有非常重要的意義。
1.2.2最小點(diǎn)火能量
它是最易點(diǎn)燃的混合物在20次連續(xù)試驗(yàn)時(shí),剛好不能點(diǎn)燃時(shí)的能量。最小點(diǎn)火能量的大小與粉塵濃度、粉塵粒度及其分布、溫度以及粉塵的性質(zhì)有關(guān)。可燃粉塵的最小點(diǎn)火能量對(duì)安全防爆技術(shù)至關(guān)重要。
1.2.3發(fā)火溫度
粉塵的最低發(fā)火溫度取決于粉粒度、揮發(fā)組分的含量、周圍氣體的氧含量等。通常粉塵云的發(fā)火溫度為層狀粉塵發(fā)火溫度的2倍。
1.2.4爆炸壓力和壓力上升速度
可燃性粉塵爆炸時(shí)出現(xiàn)的最大爆炸特性值即最大爆炸壓力和最大壓力上升速度。就密閉容器粉塵爆炸過程而言,壓力上升速度是衡量爆炸強(qiáng)度的尺度。它們隨粉塵的種類、粒度、濃度和著火源的種類,容器大小、初壓、氧含量、揮發(fā)組分,可燃?xì)怏w濃度、活性的粉塵及灰粉的含量等變化而變化。
1.3雜混合物及粉塵的化學(xué)成分對(duì)爆炸特性的影響
1.3.1雜混合物對(duì)爆炸極限的影響
“雜混合物”是指粉塵/空氣混合物中含有的可燃?xì)饣蚩扇颊魵?。最近幾年,工業(yè)上由雜混合物引發(fā)的爆炸事故有增加的趨勢(shì),但在大多數(shù)的這些爆炸事故中,可燃?xì)饣蚩扇颊魵獾暮坎]有達(dá)到爆炸下限。
粉塵/空氣混合物中含有可燃?xì)饣蚩扇颊魵?,其爆炸下限隨可燃?xì)?或蒸氣)濃度的增加急劇地下降,這種趨勢(shì)已經(jīng)在許多試驗(yàn)中得到證實(shí)。
1.3.2粉塵的化學(xué)成分對(duì)爆炸特性的影響
由表1可知,這幾種粉塵的層狀著火溫度在180~320℃之間,云狀著火溫度在420~550℃之間,最小點(diǎn)火能在25~80mJ之間,爆炸下限濃度在30~80g/m3之間,最大爆炸壓力在0.65~0.85MPa之間,最大爆炸壓力上升速率在19.4~55MPa之間。
將表中進(jìn)口阿根廷大豆粉塵和進(jìn)口加麥粉塵與前兩者國(guó)內(nèi)糧食粉塵的爆炸特性參數(shù)相比較,可以看出,進(jìn)口糧食粉塵的層狀、云狀著火溫度、最小點(diǎn)火能、爆炸下限濃度明顯低于國(guó)產(chǎn)糧食,尤其是最小點(diǎn)火能和爆炸下限濃度低兩倍多。導(dǎo)致這一差別的主要原因是進(jìn)口糧食粉塵中有機(jī)物含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)產(chǎn)糧食粉塵,可見糧食粉塵的點(diǎn)燃靈敏度和其它爆炸特性參數(shù)的大小,基本由粉塵中所含的有機(jī)物含量決定。因此,一方面糧食在輸送、清理等過程中要盡是避免破碎而產(chǎn)生較多的有機(jī)物,另一方面,對(duì)于進(jìn)口糧食更應(yīng)注意防塵防爆的問題。
2粉塵爆炸預(yù)防對(duì)策
2.1預(yù)防措施
良好的管理顯然是重要的第一條防線。在任何生產(chǎn)過程中,應(yīng)注意建筑物內(nèi)的所有表面沒有粉塵。在某些情況下,初次爆炸得到建筑內(nèi)防護(hù)設(shè)施的抑制,造成的破壞相對(duì)較小。然而,爆炸引起的沖擊波和振動(dòng)能干擾建筑物所有平滑面上的粉塵,這樣就造成了較大范圍內(nèi)粉塵更劇烈爆炸的潛在危險(xiǎn)。這時(shí),只要建筑物內(nèi)某處有幾毫焦耳的熱量或高于300℃的溫度,一場(chǎng)毀滅性的爆炸就會(huì)發(fā)生。二次爆炸經(jīng)常發(fā)生在與初次爆炸有一定距離的位置。另一項(xiàng)重要的預(yù)防措施是制定并執(zhí)行嚴(yán)格的操作和維護(hù)制度。偶然進(jìn)入生產(chǎn)車間的外來人員是引起爆炸的常見原因。被丟棄在系統(tǒng)中的一個(gè)扳手或一個(gè)螺栓,當(dāng)其被帶入研磨機(jī)、攪拌機(jī)或螺旋輸送機(jī)時(shí),就極有可能產(chǎn)生火花,后果不堪設(shè)想。
2.2爆炸減輕
不管預(yù)防措施如何嚴(yán)格,仍然有發(fā)生粉塵爆炸的可能。所有的偶然性因素都必須被估計(jì)到,所以必須考慮減輕爆炸的方法。
在選擇爆炸減輕方案時(shí),應(yīng)考慮綜合方案的技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性:(1)危險(xiǎn)性所在的部位及其對(duì)建筑內(nèi)人員和公眾的潛在危害;(2)材料的可爆炸性;(3)建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度;(4)生產(chǎn)工序的結(jié)構(gòu)形狀,以及對(duì)可能發(fā)生爆炸的影響范圍及其火焰?zhèn)鞑ヂ窂降脑u(píng)估;(5)相對(duì)于工序內(nèi)
各種爆炸情景所采取的預(yù)防措施有效性的分析;(6)防護(hù)設(shè)備的費(fèi)用與可能發(fā)生的爆炸造成的經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行對(duì)比。
2.3爆炸防護(hù)方法
爆炸的防護(hù)方法主要包括隔離、泄爆和抑制。其中,隔離通常用于兩個(gè)工序之間的互相連通的材料管路內(nèi),分為主動(dòng)隔離和被動(dòng)隔離兩種。
主動(dòng)隔離是對(duì)極早期尚未發(fā)展到具有破壞性威力的爆炸火球進(jìn)行檢測(cè),并將其隔離在工序的一個(gè)較小的部分內(nèi)??梢园凑丈a(chǎn)過程本身的特點(diǎn)使用壓力探測(cè)器、火焰探測(cè)器或組合探測(cè)器。有時(shí),在引爆發(fā)生前,通過探測(cè)引燃源(如運(yùn)動(dòng)的余燼和火花),可以預(yù)測(cè)到爆炸。如果探測(cè)到引燃源的存在,生產(chǎn)就自動(dòng)停止,此時(shí)機(jī)械障礙物就主動(dòng)阻擋焰鋒在系統(tǒng)內(nèi)移動(dòng)或噴射化學(xué)滅火劑將其撲滅。因?yàn)檠驿h會(huì)向兩個(gè)方向移動(dòng),因此在引燃源的上游和下游都必須設(shè)置障礙。
被動(dòng)隔離(如回轉(zhuǎn)閥或管狀螺旋輸送機(jī))可以不受生產(chǎn)工序的限制。
泄爆是指在生產(chǎn)工序內(nèi)安裝薄弱的泄壓板。在壓力超過一定限度時(shí),泄壓板就會(huì)破裂,將爆炸的能量釋放到大氣中。泄壓板通常安裝于較大容器(如糧倉(cāng)、干燥器等),并必須與隔離設(shè)施共同使用,將爆炸壓力引導(dǎo)泄放到外部,以阻止爆炸通過相互連接的管道向系統(tǒng)的其它部分傳播。
爆炸抑制包括極早期探測(cè)以及通過噴射特殊的抑制劑以抑制發(fā)展中的爆炸火球。但是這種操作必須在極短的時(shí)間內(nèi)完成。在系統(tǒng)中安裝爆炸抑制設(shè)施,應(yīng)用范圍不受限制,包括雙臂斗式提升機(jī)的防護(hù)、塑料粉塵抽取系統(tǒng)、脫水乳制品的加工、糧倉(cāng)、醫(yī)藥品和淀粉食品的生產(chǎn)以及纖維梳散機(jī)等。
3結(jié)論
(1)糧食及其它可燃固體在輸送、清理等過程中要盡量避免破碎而產(chǎn)生較多的粉塵。
(2)進(jìn)口糧食粉塵爆炸特性參數(shù)中,層狀、云狀著火溫度、最小點(diǎn)火能、爆炸下限濃度均低于國(guó)產(chǎn)糧食的,爆炸危險(xiǎn)性同國(guó)產(chǎn)糧食粉塵的相比更為嚴(yán)重,可見對(duì)于進(jìn)口糧食更應(yīng)注意防塵防爆的問題。
(3)從爆炸防護(hù)措施上講,可以采取以泄為主的泄爆和抑爆相結(jié)合的措施。
參考文獻(xiàn)
[1]李恩科.糧食中轉(zhuǎn)筒倉(cāng)防塵防爆原理.與技術(shù)的研究.鄭州工程學(xué)院,2002
[2]趙衡陽.氣體和粉塵爆炸原理北京理工大學(xué)出版社,1996
[3]謝波.王克全.工業(yè)粉塵爆炸抑制技術(shù)研究現(xiàn)狀及存在的問題.礦業(yè)安全與環(huán)保,2002.2
[4]羅宏昌.粉塵爆炸及“雜混合物”對(duì)其特性的影響.交通部上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所學(xué)報(bào),2002.6
[5]高存文.王晶禹.密閉容器中粉塵爆炸發(fā)展的影響因素分析.2002
第二篇:粉塵爆炸特點(diǎn)以及預(yù)防
粉塵爆炸的特點(diǎn)及防范措施
安全生產(chǎn)及森林防 2010-06-29 02:43:06 閱讀91 評(píng)論4 字號(hào):大中小 訂閱 引言
被破碎成細(xì)小顆粒的固體物質(zhì)稱作粉塵。固體物質(zhì)被粉碎成粉塵以后,其燃燒特性有了很大變化。原來是不燃物質(zhì)可能變成可燃物質(zhì),原來是難燃物質(zhì)可能變成易燃物質(zhì),在一定條件下就可能發(fā)生爆炸。粉塵爆炸是工業(yè)企業(yè)防火工作中不可忽視的重要問題,我國(guó)幾乎每年都有粉塵爆炸的事故發(fā)生,而且還常常引發(fā)重大、特別重大火災(zāi)。在這些火災(zāi)中,最嚴(yán)重的是鋁粉塵爆炸;其它發(fā)生爆炸事故較多的粉塵還有煤粉、飼料粉、塑料粉、鈦酸酐粉、木粉等。
在現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)中,設(shè)備在不斷地更新,對(duì)粉塵爆炸控制的措施也在不斷地加強(qiáng),但粉塵爆炸事故仍有上升的趨勢(shì)。主要是因?yàn)椋耗墚a(chǎn)生爆炸危險(xiǎn)的粉狀固體物料處理量的大量化,隨著技術(shù)和工藝的不斷發(fā)展出現(xiàn)一些新的可燃粉塵物質(zhì),以及粉塵的燃燒特性、工藝操作特性等因素所造成的。粉塵爆炸不僅多發(fā)于石油、化工、冶金、機(jī)械、輕紡等工業(yè)企業(yè),煤炭企業(yè)、食品加工企業(yè)中也較為常見。因此掌握粉塵爆炸火災(zāi)的特點(diǎn)和處置對(duì)策對(duì)于消防部隊(duì)來說具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。粉塵發(fā)生爆炸的條件
粉塵爆炸前沒有任何征兆,其后果卻會(huì)使建筑毀于一旦。而能導(dǎo)致粉塵爆炸的情況很多,從農(nóng)產(chǎn)品的加工、儲(chǔ)存和運(yùn)輸以及工業(yè)廢物的產(chǎn)生,到藥物、食品、有機(jī)、無機(jī)物的生產(chǎn)等眾多的工業(yè)生產(chǎn)過程中,粉塵的爆炸時(shí)有發(fā)生,危害性極大。粉塵包括的范圍很廣,但并不是隨時(shí)隨地都能爆炸,要發(fā)生粉塵爆炸必須具
備幾個(gè)條件。
⑴粉塵本身必須是可燃的??扇挤蹓m包括有機(jī)粉塵和無機(jī)粉塵,有機(jī)粉塵受熱后發(fā)生分解,放出可燃?xì)?,并留下可燃的碳。無機(jī)粉塵如金屬粉,雖不會(huì)熱分解出可燃?xì)猓苋廴谡舭l(fā)出可燃蒸氣進(jìn)行燃燒,有些金屬顆粒本身能進(jìn)行氣、固兩相燃燒。
⑵粉塵粒子必須具有合適的粒徑和分布狀態(tài)。粉塵能否懸浮在空氣中關(guān)鍵在干粉塵的粒徑。大的顆粒難以懸浮,即使懸浮在空中也會(huì)很快沉積下來。粒徑越少,其擴(kuò)散作用大于重力作用,粉塵易形成爆炸層云,再加上粒子周圍有足夠的助燃空氣,粒子才易燃燒。粉塵粒子濃度太小,燃燒放熱太少,難以形成持續(xù)燃燒,不會(huì)發(fā)生爆炸;濃度太大,混合物中氧氣濃度太少,也不會(huì)產(chǎn)生爆炸。
⑶引燃源。引燃源是粉塵爆炸的另一個(gè)必備條件,象電弧、火焰、火花和機(jī)械碰撞等。粉塵燃燒需首先加熱,或熔融蒸發(fā),或熱分解出可燃?xì)怏w,因此需要較多的熱量。粉塵爆炸的最小起爆能量要達(dá)到10mJ以上,為氣體爆炸的近百倍。粉塵爆炸火災(zāi)的特點(diǎn)
⑴粉塵爆炸起爆能量大,約數(shù)10mJ至數(shù)100mJ。
⑵粉塵的燃燒速度比氣體的要小,由于其燃燒時(shí)間長(zhǎng)及產(chǎn)生的能量大,所以造成的破壞及燒毀的程度嚴(yán)重得多。這是因?yàn)榉蹓m中的碳、氫含量高,即可燃物含量多。如果按產(chǎn)生能量的最高值進(jìn)行比較,粉塵爆炸是氣體爆炸的好幾倍,溫度可達(dá)2000—3000℃以上,最大爆炸壓力為345—690kPa。
⑶粉塵燃燒要經(jīng)過加熱熔融、離解、蒸發(fā)等復(fù)雜過程,粉塵從接觸火源到發(fā)生爆炸所需的時(shí)間即感應(yīng)期要比氣體爆炸長(zhǎng),達(dá)數(shù)十秒。粉塵爆炸感應(yīng)期長(zhǎng)使得
有可能探測(cè)爆炸的苗頭。
⑷粉塵爆炸能引起建筑物其它部位的粉塵再次爆炸。第一次爆炸所揚(yáng)起的沉積粉塵,其濃度往往比第一次爆炸時(shí)的粉塵濃度還要大,再加上粉塵爆炸中心空氣受熱膨脹,密度變稀,經(jīng)過一個(gè)極短時(shí)間后形成負(fù)壓區(qū),新鮮空氣向爆炸中心逆流,與新?lián)P起的粉塵重新組成爆炸性粉塵而發(fā)生第二次爆炸。而且第二次爆炸壓力比第一次爆炸壓力大,破壞性更嚴(yán)重。
⑸粉塵爆炸由于時(shí)間短,容易引起不完全燃燒,燃燒產(chǎn)物中含有大量一氧化碳,容易使人員中毒,因此粉塵爆炸毒性比較大。粉塵爆炸的火災(zāi)危險(xiǎn)性及其爆炸的過程
⑴粉塵爆炸的火災(zāi)危險(xiǎn)。粉塵爆炸的火災(zāi)危險(xiǎn)主要是由粉塵的燃燒特性和操作特點(diǎn)所決定的??扇挤蹓m具有燃燒的特性,也具有爆炸的特性,粉塵的燃燒主要取決于粉塵的干燥程度和粒度大小兩個(gè)因素,粉塵越干燥、粒度越小,則越容易產(chǎn)生燃燒和爆炸。例如沉積在加熱表面上的粉塵,由于高溫作用,經(jīng)過一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生陰燃,而且最易發(fā)生陰燃的粉塵層厚為10-20mm,沉積的陰燃粉塵甚至在極輕微的震動(dòng)下也能引起著火和爆炸。某些可燃粉塵在沉積狀態(tài)下具有自燃的特性是由于某些物質(zhì)在微粒粉碎狀態(tài)下與空氣接觸時(shí)會(huì)吸附氧,并在一定條件下其粉層內(nèi)溫度上升,當(dāng)熱量不能充分散發(fā)時(shí),溫度即可繼續(xù)升高而引起自燃。粉塵的自燃性不僅取決于粉層的厚度、氣流方向及其風(fēng)力、空氣溫度,而且還與粉塵顆粒的細(xì)度和結(jié)構(gòu)、細(xì)孔的內(nèi)外表面積等因素有關(guān)。各種不同的混雜物能對(duì)粉塵的自燃性產(chǎn)生極大的影響。例如,含油和含脂物質(zhì)的摻合料,就能促進(jìn)
粉塵的自燃。
⑵粉塵爆炸的過程。粉塵的爆炸可視為由以下三步發(fā)展形成的:第一步是懸浮的粉塵在熱源作用下迅速地干餾或氣化而產(chǎn)生出可燃?xì)怏w;第二步是可燃?xì)怏w與空氣混合而燃燒;第三步是粉塵燃燒放出的熱量,以熱傳導(dǎo)和火焰輻射的方式傳給附近懸浮的或被吹揚(yáng)起來的粉塵,這些粉塵受熱汽化后使燃燒循環(huán)地進(jìn)行下去。隨著每個(gè)循環(huán)的逐次進(jìn)行,其反應(yīng)速度逐漸加快,通過劇烈的燃燒,最后形成爆炸。這種爆炸反應(yīng)以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸壓力等將持續(xù)加快
和升高,并呈跳躍式的發(fā)展。預(yù)防粉塵爆炸的對(duì)策
不言而喻,預(yù)防粉塵爆炸的主要對(duì)策首先應(yīng)該是排除形成粉塵-空氣爆炸性混合物的可能性和杜絕火源。裝置、管道和設(shè)備的受熱表面經(jīng)常是燃燒的點(diǎn)火源,因此設(shè)備的表面溫度不允許過高。任何條件下,設(shè)備的表面溫度都應(yīng)稍低于粉塵層的陰燃溫度。另處,可燃粉塵在破碎機(jī)、粉碎設(shè)備、風(fēng)管和其它帶攪拌裝置的設(shè)備中,經(jīng)常因打出的火花而引爆,因而上述設(shè)備的零件必須用不產(chǎn)生火花的材料制造。
⑴防止粉塵沉積和及時(shí)清理粉塵。對(duì)于處理粉料的設(shè)備或場(chǎng)所,要防止泄漏而使粉塵到處飛揚(yáng),尤其應(yīng)將易于產(chǎn)生粉塵的設(shè)備隔離設(shè)置在單獨(dú)房間內(nèi),并設(shè)專門的保護(hù)罩和局部排風(fēng)罩或考慮吸塵裝置。此外,要及時(shí)清理沉積于廠房?jī)?nèi)各角落、設(shè)備、電纜和管道上的粉塵。一般說來,這是一項(xiàng)技術(shù)上困難,并非經(jīng)常能夠順利解決。清理前必須濕潤(rùn)粉塵,遇有不能用水濕潤(rùn)的粉塵,應(yīng)該用機(jī)械除塵法,例如用抽氣法定期清除粉塵,保持操作環(huán)境的清潔。當(dāng)然,從改進(jìn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝入手,消除和減少粉塵向廠房?jī)?nèi)擴(kuò)散是最根本的措施。
⑵加強(qiáng)管理,消除粉塵爆炸的點(diǎn)火源。由前述分析可知,粉塵爆炸的點(diǎn)火源有多種,必須根據(jù)操作環(huán)境可能出現(xiàn)的點(diǎn)火源種類進(jìn)行針對(duì)性預(yù)防。例如,面粉加工廠的磨面機(jī)中混入金屬或砂石碎塊,就會(huì)打出火花而造成粉塵爆炸,為此,在凈麥等前處理工序就應(yīng)加強(qiáng)操作管理,避免能造成點(diǎn)火源的金屬等硬物混入磨
面工序,尤其要注意磁鐵失效問題。
⑶避免設(shè)備中粉塵爆炸。對(duì)于設(shè)備內(nèi)極易形成粉塵-氣體爆炸混合物的操作,在設(shè)備中充入惰性介質(zhì)、降低系統(tǒng)中的氧含量是目前防止設(shè)備爆炸的唯一可靠方法。在這種情況下,粉塵-空氣混合物中的氧含量會(huì)減少至火焰不能傳播的數(shù)值。惰性介質(zhì)可以采用氮?dú)?、二氧化碳、煙道氣和用惰性氣體稀釋到必要最低含氧量的空氣或其它工業(yè)廢氣以及惰性粉塵等。粉塵爆炸火災(zāi)的撲救措施
撲救粉塵爆炸事故的有效滅火劑是水,尤以霧狀水為佳。它既可以熄滅燃燒,又可濕潤(rùn)未燃粉塵,驅(qū)散和消除懸浮粉塵,降低空氣濃度,但忌用直流噴射的水和泡沫,也不宜用有沖擊力的干粉、二氧化碳、1211滅火劑,防止沉積粉
塵因受沖擊而懸浮引起二次爆炸。
對(duì)一些金屬粉塵(忌水物質(zhì))如鋁、鎂粉等,遇水反應(yīng),會(huì)使燃燒更劇烈,因此禁止用水撲救??梢杂酶缮?、石灰等(不可沖擊);堆積的粉塵如面粉、棉麻粉等,明火熄滅后內(nèi)部可能還陰燃,也因引起足夠重視;對(duì)于面積大、距離長(zhǎng)的車間的粉塵火災(zāi),要注意采取有效的分割措施,防止火勢(shì)沿沉積粉塵蔓延或引發(fā)連
鎖爆炸??扇挤蹓m爆炸案例分析
案例一:1999年2月,美國(guó)麻薩諸塞州的某鑄造廠發(fā)生一起火災(zāi)爆炸案。美國(guó)職業(yè)安全衛(wèi)生署(OSHA)與州及當(dāng)?shù)卣畬?duì)此次事故直行聯(lián)合調(diào)查。聯(lián)合調(diào)查報(bào)告指出,火災(zāi)起因于未知點(diǎn)火源引燃?xì)つhT造機(jī)(shell molding machine),再借由灌入鑄造造機(jī)而形成大量沉積的酚醛樹酯粉塵原料蔓延至通風(fēng)系統(tǒng)的導(dǎo)管。小型的初始爆燃(deflagration)先于導(dǎo)管內(nèi)發(fā)生,并使粉塵在導(dǎo)管外開始沉降。接踵而至的粉塵氣云成為了二次爆炸所需的燃料,而二次爆炸的威力足以掀起屋頂并造成墻壁損毀。聯(lián)合調(diào)查報(bào)告中所列的事故原因,包括下列缺失項(xiàng)目:①控制粉塵累積方面管理不善;②通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在缺陷;③火爐的維護(hù)不善;
④設(shè)備缺乏有效的安全裝置。
案例二:2003年1月,美國(guó)北卡羅來納州的某制藥廠發(fā)生一起火災(zāi)爆炸案。破壞力極大的火災(zāi)爆炸毀壞一家位于北卡羅來納州以生產(chǎn)合成橡膠制藥物傳遞元件的制藥廠,造成6名員工死亡,38名人員受傷,其中包括2名消防隊(duì)員。
美國(guó)化學(xué)安全與危害調(diào)查委員會(huì)(U.S.Chemical Safety and Hazard Investigation Board, CSB),其為獨(dú)立的聯(lián)邦機(jī)構(gòu)并負(fù)責(zé)調(diào)查化學(xué)品事故,公布最終報(bào)告,結(jié)論為可燃性聚乙烯粉塵的累積于天花板上而引起爆炸。CSB并沒有確定是何種原因引燃初始火災(zāi),或粉塵是如何在隱蔽的天花板空間內(nèi)散布而產(chǎn)生爆炸性氣云。爆炸嚴(yán)重毀損此座工廠,造成附近工廠輕微損害。CSB指出事故原因,包括下列缺失項(xiàng)目:①?zèng)]有進(jìn)行危險(xiǎn)評(píng)估;②對(duì)危害認(rèn)識(shí)不足;③工程管理不善。結(jié)束語
掌握了粉塵爆炸的基理,就可據(jù)以采取相應(yīng)的安全措施,如密閉設(shè)備,通風(fēng)除塵,抽風(fēng)吸塵、潤(rùn)濕降塵、清掃積塵、控制電源,清除靜電隔絕火源等。在撲救粉塵的火災(zāi)中,應(yīng)注意不要使沉積粉塵飛揚(yáng)起來,最好采用噴霧水流,以防發(fā)
生二次爆炸。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,塑料、有機(jī)合成、粉末冶金及糧食加工等工業(yè)也不斷發(fā)展。粉塵的種類和用量急驟增加,加之操作工藝的自動(dòng)化、連續(xù)性,粉塵爆炸的潛在危險(xiǎn)性大大增加,預(yù)防粉塵爆炸有較高的現(xiàn)實(shí)意義。因此在生產(chǎn)過程中要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)規(guī)范和操作規(guī)程,落實(shí)各項(xiàng)安全規(guī)章制度,避免粉塵爆炸事故的發(fā)生。為有效防止粉塵爆炸事故的發(fā)生,生產(chǎn)可燃粉塵的工廠或車間的建設(shè)和管理及操作,要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 15577—1995《粉塵防爆安全規(guī)程》執(zhí)行。
第三篇:怎樣預(yù)防煤炭粉塵爆炸
怎樣預(yù)防煤炭粉塵爆炸
采納
煤炭粉塵爆炸需要三個(gè)必要條件
1、與氧氣均勻混合
2、有火源或者震動(dòng),摩擦。
3、可燃性粉塵以適當(dāng)?shù)臐舛仍诳諝庵袘腋?/p>
三項(xiàng)缺一不可,所以,只要阻斷一項(xiàng)就可以預(yù)防,最好的是增加濕度和水淋過濾粉塵。
預(yù)防煤塵爆炸的措施
1、減少煤塵生成、防止煤塵沉積和飛揚(yáng):減少工作面和巷道中的浮塵和落塵量,及時(shí)清除沉積在回風(fēng)巷道及運(yùn)輸線路上的落塵;措施有煤層注水;濕式打眼;使用水炮泥;通風(fēng)除塵;噴霧灑水;沖洗粉塵。
2、防止煤塵引燃的措施:其主要火源是瓦斯爆炸與不正確的爆破作業(yè)。
3、防止煤塵爆炸事故的擴(kuò)大措施:采取措施將煤塵爆炸局限于一個(gè)較小的范圍內(nèi)?!睹旱V安全規(guī)程》155條規(guī)定:開采有煤塵爆炸危險(xiǎn)性煤層的礦井,必須有預(yù)防和隔絕煤塵爆炸的措施。礦井的兩翼、相鄰的煤層、相鄰采區(qū)和相鄰的工作面間,煤層掘進(jìn)巷道同與其相連的巷道間,煤倉(cāng)同與其相連的巷道間,采用獨(dú)立通風(fēng)并有煤塵爆炸危險(xiǎn)的其它地點(diǎn)同與其相連通的巷道間,必須用水棚右?guī)r粉棚隔開。必須及時(shí)清除巷道中的浮煤,清掃或沖洗沉積煤塵,定期撒布巖粉;應(yīng)對(duì)主要大巷刷漿。
為了防止回轉(zhuǎn)窯煤粉的自燃或爆炸,必須注意以下事項(xiàng)
目前除了在回轉(zhuǎn)窯上使用煤粉外,不少?gòu)S還在烘干機(jī)燃燒爐采用煤粉作為燃料。為了防止煤粉的自燃或爆炸,必須注意以下事項(xiàng):
(1)回轉(zhuǎn)窯設(shè)備的煤粉混合物的噴嘴出口處速度至少應(yīng)為火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊?~4倍。
(2)煤粉輸送管道應(yīng)經(jīng)常清理,防止煤粉堆積,發(fā)生燃燒。
(3)煤粉中揮發(fā)分含量或煤粉顆粒過小,易引起自燃甚至爆炸。
(4)供回轉(zhuǎn)窯使用的煤粉不能存放過久,以防由于存放時(shí)間過長(zhǎng)引起自燃甚至爆炸。
(5)如果回轉(zhuǎn)窯設(shè)備檢修時(shí)停窯時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),停窯前應(yīng)將煤粉用盡,不使倉(cāng)內(nèi)存有煤粉。
(6)一次空氣預(yù)熱溫度低于150℃,以免發(fā)生爆炸。
(7)在空氣中的煤粉濃度應(yīng)不超過0.3kg/m3,以避免爆炸。
遵循以上回轉(zhuǎn)窯設(shè)備使用煤粉時(shí)的注意事項(xiàng),可以有效降低煤粉的自燃以及爆炸等安全事故的發(fā)生,提高回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
水泥工廠如何預(yù)防煤炭粉塵爆炸 據(jù)了解,煤粉爆炸是在高溫或明火熱源作用下,空氣中氧氣與煤粉急劇氧氣的反應(yīng)過程,是一種非常復(fù)雜的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。由于煤本身是可燃物質(zhì),當(dāng)它以粉末狀態(tài)存在時(shí),總表面積顯著增加,吸氧和被氧化的能力大增,達(dá)到爆炸極限密度,在高溫作用下發(fā)生燃燒爆炸,一般而言煤塵粒度越小,所需引燃溫度越低,且火焰?zhèn)鞑ニ俣纫苍娇臁?/p>
截至8月4日,備受關(guān)注的“8·2”昆山市中榮金屬制品廠特別重大粉塵爆炸事故遇難人數(shù)上升至75人,185名傷者正在接受救治。在惋惜的同時(shí),一場(chǎng)嚴(yán)重的安全責(zé)任事故,也將粉塵爆炸這種相對(duì)陌生的概念引入公眾視線。
據(jù)有關(guān)專家表示,目前已知具備爆炸性的粉塵主要包括五大類,金屬(如鋁粉、鎂粉)、煤炭、糧食(如淀粉)、農(nóng)副產(chǎn)品(如棉花、煙草)、合成材料(如塑料、染料)等。其中,煤炭是我國(guó)水泥工業(yè)生產(chǎn)主要能源,因此在水泥生產(chǎn)過程中如何預(yù)防煤塵爆炸必須引起水泥企業(yè)的足夠重視。
事實(shí)上,很長(zhǎng)一段時(shí)間以來,在煤粉制備、使用和儲(chǔ)存過程中,如何避免燃燒和爆炸一直是企業(yè)普遍感到棘手的問題。
據(jù)了解,煤粉爆炸是在高溫或明火熱源作用下,空氣中氧氣與煤粉急劇氧氣的反應(yīng)過程,是一種非常復(fù)雜的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。由于煤本身是可燃物質(zhì),當(dāng)它以粉末狀態(tài)存在時(shí),總表面積顯著增加,吸氧和被氧化的能力大增,達(dá)到爆炸極限密度,在高溫作用下發(fā)生燃燒爆炸,一般而言煤塵粒度越小,所需引燃溫度越低,且火焰?zhèn)鞑ニ俣纫苍娇臁?/p>
同時(shí)需要注意的是,由于煤粉含有并可以釋放出的可燃性揮發(fā)份聚集于塵粒的周圍,在一定溫度下形成大量的可燃性氣體,在高溫作用下也會(huì)發(fā)生爆炸。一般說來,煤粉的可燃揮發(fā)分含量越高,爆炸性越強(qiáng),即煤化作用程度低的煤,其煤塵爆炸性強(qiáng),隨煤化作用程度的增高而爆炸性減弱。
通過實(shí)驗(yàn)可以得知,煤塵中主要可燃?xì)怏w甲烷、乙烷、乙烯、一氧化碳爆炸極限分別為5.00-16%、3.22-12.45%、2.75-28.26%、12.50-75.00%,其他可燃?xì)怏w爆炸極限見下表。而一般說來,煤塵爆炸的下限濃度為30~50g/m 3,上限濃度為1000~2000g/m3。其中爆炸力最強(qiáng)的濃度范圍為300~500g/m3。
因此,水泥企業(yè)煤磨爆炸預(yù)防需要從煤粉爆炸和揮發(fā)分爆炸兩方面入手。而在實(shí)際生產(chǎn)過程中,由于不同煤炭品種和不同工況中各種揮發(fā)分含量不盡相同,煤塵易燃性也不同,因此需要根據(jù)實(shí)際作出權(quán)衡。
從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得知,煤塵爆炸必須具備以下幾個(gè)條件:一是煤塵本身具有爆炸性(水泥廠煤磨煤粉粒度在80μm以下的占85-90%,在易燃爆范圍內(nèi)); 二是煤塵在空氣屮呈懸浮狀態(tài),并達(dá)到一定的濃度(爆炸上下極限范圍內(nèi));三是氧氣的濃度,煤粉混合氣體中氧氣的濃度越高就越容易引發(fā)爆照;四是具有引燃能量,煤粉燃燒需要的引燃能量可以是系統(tǒng)的高溫?zé)崮芑蛘咧苯踊鹪?,一般認(rèn)為溫度700-800℃可以引發(fā)燃爆。
因此在預(yù)防過程中主要可以從5個(gè)方面著手:
1、做好密封,減少系統(tǒng)漏風(fēng)。磨頭、磨尾以及選粉機(jī)、收塵器、煤粉倉(cāng)的卸料口均應(yīng)設(shè)置鎖封裝置,系統(tǒng)所有設(shè)備、管道及煤粉倉(cāng)應(yīng)密封可靠,防止新鮮空氣漏入系統(tǒng)內(nèi)部,增加氧氣含量造成煤粉爆炸。
2、減少煤粉堆積。煤粉堆積容易自燃或被高溫?zé)釟庖迹虼藨?yīng)避免煤粉在高溫設(shè)備表面和管道內(nèi)堆積。所有風(fēng)管和溜子應(yīng)盡量減少拐彎,輸送煤粉的風(fēng)管應(yīng)盡量減少水平布置,風(fēng)速應(yīng)控制在18-25m/s,選粉機(jī)、除塵器及所有非標(biāo)風(fēng)管應(yīng)保溫,防止結(jié)露和煤粉堆積。
3、控制可燃?xì)怏w濃度。煤粉倉(cāng)屮的瓦斯等烷烴氣休是煤粉在升溫過 積屮解析、氧化分解而來,而CO的來源有兩處。一是煤粉在倉(cāng)內(nèi)低溫氧化產(chǎn)生,二是熟料煅燒過程屮,由輸送給煤磨的熱源帶入。預(yù)防需注意兩點(diǎn),其一完善抽風(fēng)條件,及時(shí)排除高溫混合可燃?xì)怏w,將濃度控制在報(bào)警設(shè)定指標(biāo)以內(nèi);其次保證攪拌設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),煤粉在倉(cāng)內(nèi)不留死角,不為煤粉提供足夠長(zhǎng)的氧化時(shí)間。
4、降低溫度,避免可燃?xì)怏w或煤粉自燃。煤磨供熱應(yīng)控制在一定的變化范圍之內(nèi),一般情況下,粉磨煙煤時(shí),入磨氣體溫度不宜超過230℃,出磨氣體、煤粉倉(cāng)、除塵器入口氣體溫度不應(yīng)超過70℃,粉磨無煙煤時(shí),入磨氣體溫度不宜超過300℃,出磨氣體、煤粉倉(cāng)、除塵器入口氣體和灰斗溫度不應(yīng)超過75℃,除塵器和煤粉倉(cāng)內(nèi)的一氧化碳濃度不應(yīng)超過800ppm。
5、提升安全意識(shí),避免操作失誤造成爆炸。水泥工業(yè)經(jīng)過這么多年的發(fā)展,煤粉應(yīng)用方面控制技術(shù)和相關(guān)指標(biāo)已經(jīng)非常成熟,但是出現(xiàn)安全事故的風(fēng)險(xiǎn)依然存在,其中人為因素是關(guān)鍵,無論企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層還是普通員工都必須將安全生產(chǎn)放在第一位,制定并遵從安全生產(chǎn)操作規(guī)程,防止安全事故發(fā)生。
6、完善在線監(jiān)控,做到防范于未然。目前在線溫度、壓力、一氧化碳、氧氣等數(shù)據(jù)的監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)成熟,相比以前更加健全。企業(yè)有必要購(gòu)置相關(guān)設(shè)備,完善在線監(jiān)控體系,及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在事故危險(xiǎn)。
另外,需要引起重視的是,磨煤機(jī)啟?;蛉泵簳r(shí)磨煤機(jī)內(nèi)的煤粉細(xì)度、氣粉混合物濃度都變小,最容易達(dá)到煤粉爆炸極限濃度。而且此時(shí)磨煤機(jī)出口氣粉混合物的溫度會(huì)較高,煤粉易自燃產(chǎn)生爆炸;且磨煤機(jī)內(nèi)少煤,鋼球與金屬瓦撞擊加劇,也易產(chǎn)生火星點(diǎn)燃煤粉產(chǎn)生爆炸,因此需要引起特別注意。
第四篇:水泥工廠如何預(yù)防煤炭粉塵爆炸
截至8月4日,備受關(guān)注的“8·2”昆山市中榮金屬制品廠特別重大粉塵爆炸事故遇難人數(shù)上升至75人,185名傷者正在接受救治。在惋惜的同時(shí),一場(chǎng)嚴(yán)重的安全責(zé)任事故,也將粉塵爆炸這種相對(duì)陌生的概念引入公眾視線。
據(jù)有關(guān)專家表示,目前已知具備爆炸性的粉塵主要包括五大類,金屬(如鋁粉、鎂粉)、煤炭、糧食(如淀粉)、農(nóng)副產(chǎn)品(如棉花、煙草)、合成材料(如塑料、染料)等。其中,煤炭是我國(guó)水泥工業(yè)生產(chǎn)主要能源,因此在水泥生產(chǎn)過程中如何預(yù)防煤塵爆炸必須引起水泥企業(yè)的足夠重視。
事實(shí)上,很長(zhǎng)一段時(shí)間以來,在煤粉制備、使用和儲(chǔ)存過程中,如何避免燃燒和爆炸一直是企業(yè)普遍感到棘手的問題。
據(jù)了解,煤粉爆炸是在高溫或明火熱源作用下,空氣中氧氣與煤粉急劇氧氣的反應(yīng)過程,是一種非常復(fù)雜的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。由于煤本身是可燃物質(zhì),當(dāng)它以粉末狀態(tài)存在時(shí),總表面積顯著增加,吸氧和被氧化的能力大增,達(dá)到爆炸極限密度,在高溫作用下發(fā)生燃燒爆炸,一般而言煤塵粒度越小,所需引燃溫度越低,且火焰?zhèn)鞑ニ俣纫苍娇臁?/p>
同時(shí)需要注意的是,由于煤粉含有并可以釋放出的可燃性揮發(fā)份聚集于塵粒的周圍,在一定溫度下形成大量的可燃性氣體,在高溫作用下也會(huì)發(fā)生爆炸。一般說來,煤粉的可燃揮發(fā)分含量越高,爆炸性越強(qiáng),即煤化作用程度低的煤,其煤塵爆炸性強(qiáng),隨煤化作用程度的增高而爆炸性減弱。
通過實(shí)驗(yàn)可以得知,煤塵中主要可燃?xì)怏w甲烷、乙烷、乙烯、一氧化碳爆炸極限分別為5.00-16%、3.22-12.45%、2.75-28.26%、12.50-75.00%,其他可燃?xì)怏w爆炸極限見下表。而一般說來,煤塵爆炸的下限濃度為30~50g/m3,上限濃度為1000~2000g/m3。其中爆炸力最強(qiáng)的濃度范圍為300~500g/m3。
因此,水泥企業(yè)煤磨爆炸預(yù)防需要從煤粉爆炸和揮發(fā)分爆炸兩方面入手。而在實(shí)際生產(chǎn)過程中,由于不同煤炭品種和不同工況中各種揮發(fā)分含量不盡相同,煤塵易燃性也不同,因此需要根據(jù)實(shí)際作出權(quán)衡。
從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得知,煤塵爆炸必須具備以下幾個(gè)條件:一是煤塵本身具有爆炸性(水泥廠煤磨煤粉粒度在80μm以下的占85-90%,在易燃爆范圍內(nèi));二是煤塵在空氣屮呈懸浮狀態(tài),并達(dá)到一定的濃度(爆炸上下極限范圍內(nèi));三是氧氣的濃度,煤粉混合氣體中氧氣的濃度越高就越容易引發(fā)爆照;四是具有引燃能量,煤粉燃燒需要的引燃能量可以是系統(tǒng)的高溫?zé)崮芑蛘咧苯踊鹪?,一般認(rèn)為溫度700-800℃可以引發(fā)燃爆。
因此在預(yù)防過程中主要可以從5個(gè)方面著手:
1、做好密封,減少系統(tǒng)漏風(fēng)。磨頭、磨尾以及選粉機(jī)、收塵器、煤粉倉(cāng)的卸料口均應(yīng)設(shè)置鎖封裝置,系統(tǒng)所有設(shè)備、管道及煤粉倉(cāng)應(yīng)密封可靠,防止新鮮空氣漏入系統(tǒng)內(nèi)部,增加氧氣含量造成煤粉爆炸。
2、減少煤粉堆積。煤粉堆積容易自燃或被高溫?zé)釟庖迹虼藨?yīng)避免煤粉在高溫設(shè)備表面和管道內(nèi)堆積。所有風(fēng)管和溜子應(yīng)盡量減少拐彎,輸送煤粉的風(fēng)管應(yīng)盡量減少水平布置,風(fēng)速應(yīng)控制在18-25m/s,選粉機(jī)、除塵器及所有非標(biāo)風(fēng)管應(yīng)保溫,防止結(jié)露和煤粉堆積。
3、控制可燃?xì)怏w濃度。煤粉倉(cāng)屮的瓦斯等烷烴氣休是煤粉在升溫過 積屮解析、氧化分解而來,而CO的來源有兩處。一是煤粉在倉(cāng)內(nèi)低溫氧化產(chǎn)生,二是熟料煅燒過程屮,由輸送給煤磨的熱源帶入。預(yù)防需注意兩點(diǎn),其一完善抽風(fēng)條件,及時(shí)排除高溫混合可燃?xì)怏w,將濃度控制在報(bào)警設(shè)定指標(biāo)以內(nèi);其次保證攪拌設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),煤粉在倉(cāng)內(nèi)不留死角,不為煤粉提供足夠長(zhǎng)的氧化時(shí)間。
4、降低溫度,避免可燃?xì)怏w或煤粉自燃。煤磨供熱應(yīng)控制在一定的變化范圍之內(nèi),一般情況下,粉磨煙煤時(shí),入磨氣體溫度不宜超過230℃,出磨氣體、煤粉倉(cāng)、除塵器入口氣體溫度不應(yīng)超過70℃,粉磨無煙煤時(shí),入磨氣體溫度不宜超過300℃,出磨氣體、煤粉倉(cāng)、除塵器入口氣體和灰斗溫度不應(yīng)超過75℃,除塵器和煤粉倉(cāng)內(nèi)的一氧化碳濃度不應(yīng)超過800ppm。
5、提升安全意識(shí),避免操作失誤造成爆炸。水泥工業(yè)經(jīng)過這么多年的發(fā)展,煤粉應(yīng)用方面控制技術(shù)和相關(guān)指標(biāo)已經(jīng)非常成熟,但是出現(xiàn)安全事故的風(fēng)險(xiǎn)依然存在,其中人為因素是關(guān)鍵,無論企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層還是普通員工都必須將安全生產(chǎn)放在第一位,制定并遵從安全生產(chǎn)操作規(guī)程,防止安全事故發(fā)生。
6、完善在線監(jiān)控,做到防范于未然。目前在線溫度、壓力、一氧化碳、氧氣等數(shù)據(jù)的監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)成熟,相比以前更加健全。企業(yè)有必要購(gòu)置相關(guān)設(shè)備,完善在線監(jiān)控體系,及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在事故危險(xiǎn)。
另外,需要引起重視的是,磨煤機(jī)啟?;蛉泵簳r(shí)磨煤機(jī)內(nèi)的煤粉細(xì)度、氣粉混合物濃度都變小,最容易達(dá)到煤粉爆炸極限濃度。而且此時(shí)磨煤機(jī)出口氣粉混合物的溫度會(huì)較高,煤粉易自燃產(chǎn)生爆炸;且磨煤機(jī)內(nèi)少煤,鋼球與金屬瓦撞擊加劇,也易產(chǎn)生火星點(diǎn)燃煤粉產(chǎn)生爆炸,因此需要引起特別注意。
第五篇:粉塵爆炸的危害與預(yù)防
粉塵爆炸危害和預(yù)防
定義:粉塵是指分散的固體物質(zhì)。粉塵爆炸是指懸浮于空氣中的可燃粉塵觸及明火或
電火花等火源時(shí)發(fā)生的爆炸現(xiàn)象。
條件:可燃粉塵爆炸應(yīng)具備三個(gè)條件,即粉塵本身具有爆炸性,粉塵必須懸浮在空氣
中并與空氣混合到爆炸濃度,有足以引起粉塵爆炸的火源。
粉塵爆炸的過程:粉塵的爆炸可視為由以下三步發(fā)展形成的:
第一步是懸浮的粉塵在熱源作用下迅速地干餾或氣化而產(chǎn)生出可燃?xì)怏w; 第二步是可燃?xì)怏w與空氣混合而燃燒; 第三步是粉塵燃燒放出的熱量,以熱傳導(dǎo)和火焰輻射的方式傳給附近懸浮的或被吹揚(yáng)起來的粉塵,這些粉塵受熱汽化后使燃燒循環(huán)地進(jìn)行下去。隨著每個(gè)循環(huán)的逐次進(jìn)行,其反應(yīng)速度逐漸加快,通過劇烈的燃燒,最后形成爆炸。這種爆炸反應(yīng)以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸壓力等將持續(xù)加快和升高,并呈跳躍式的發(fā)展。
影響粉塵爆炸的因素:粉塵的爆炸性能受粉塵的顆粒度、粉塵揮發(fā)性、粉塵水分、粉
塵灰分和火源強(qiáng)度等影響。
粉塵爆炸的特點(diǎn):
(1)多次爆炸是粉塵爆炸的最大特點(diǎn);
(2)粉塵爆炸所需的最小點(diǎn)火能量較高,一般在幾十毫焦耳以上。
(3)與可燃性氣體爆炸相比,粉塵爆炸壓力上升較緩慢,較高壓力持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),釋放的能量大,破壞力強(qiáng)。
粉塵爆炸的危害:
(1)具有極強(qiáng)的破壞性。粉塵爆炸涉及的范圍很廣,煤炭、化工、醫(yī)藥加工、木材加 工、糧食和飼料加工等部門都時(shí)有發(fā)生。如 1952—1979 年間,日本發(fā)生各類粉塵爆炸事故209起,傷亡共546人,其中以粉碎制粉工程和吸塵分離工程較突出,各為46起。
聯(lián)邦德國(guó)1965—1980年發(fā)生各類粉塵爆炸事故768起,其中較嚴(yán)重的是木粉及木制品粉 塵和糧食飼料爆炸事故,分別占32%和25%。近幾年來,我國(guó)每年發(fā)生粉塵爆炸的頻率為:
局部爆炸150-300次系統(tǒng)爆炸1-3次,且呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。我國(guó)發(fā)生的這些粉塵爆炸尤其是系 統(tǒng)爆炸,造成了嚴(yán)重?fù)p失,僅1987年哈爾濱亞麻廠的亞麻塵爆炸事故,死亡58人,輕重傷177人,直接經(jīng)濟(jì)損失882萬元。
(2)容易產(chǎn)生二次爆炸。第一次爆炸氣浪把沉積在設(shè)備或地面上的粉塵吹揚(yáng)起來,在爆炸后的短時(shí)間內(nèi)爆炸中心區(qū)會(huì)形成負(fù)壓,周圍的新鮮空氣便由外向內(nèi)填補(bǔ)進(jìn)來,形成所謂的“返回風(fēng)”,與揚(yáng)起的粉塵混合,在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆炸時(shí),粉塵濃度一般比一次爆炸時(shí)高得多,故二次爆炸威力比第一次要大得多。例如,某硫磺粉廠,名人堂:眾名人帶你感受他們的驅(qū)動(dòng)人生馬云任志強(qiáng)李嘉誠(chéng)柳傳志史玉柱磨碎機(jī)內(nèi)部發(fā)生爆炸,爆炸波沿氣體管道從磨碎機(jī)擴(kuò)散到旋風(fēng)分離器,在旋風(fēng)分離器發(fā)生了二次爆炸,爆炸波通過爆炸后在旋風(fēng)分離器上產(chǎn)生的裂口傳播到車間中,揚(yáng)起了沉降在建筑
物和工藝設(shè)備上的硫磺粉塵,又發(fā)生了爆炸。
(3)能產(chǎn)生有毒氣體。一種是一氧化碳;另一種是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性氣 體。毒氣的產(chǎn)生往往造成爆炸過后的大量人畜中毒傷亡,必須充分重視。
什么樣的粉塵有可能發(fā)生爆炸?最常見的粉塵爆炸有煤粉、淀粉、面粉、茶葉、木粉、糖粉、可可粉塵,玉米粉、土豆粉、干奶粉、鋁粉、鋅粉、鎂粉、硫磺粉、硬橡膠粉、中藥 材加工廠的鋸屑、藥材粉塵,谷物加工廠和糧食倉(cāng)庫(kù)的糧食粉塵等。這粉塵必須呈懸浮狀態(tài)。這些粉塵與空氣混合后,就如同可燃?xì)怏w或易燃液體的蒸氣與空氣混合一樣,達(dá)到一定的濃
度遇火源才會(huì)發(fā)生爆炸。
但只要我們加強(qiáng)防范措施,這類爆炸還是完全可以避免的。如采用有效的通風(fēng)和除塵措施,嚴(yán)禁吸煙及明火作業(yè)。在設(shè)備外殼設(shè)泄壓活門或其他裝置,采用爆炸遏制系統(tǒng)等。對(duì)有粉塵爆炸危險(xiǎn)的廠房,必須嚴(yán)格按照防爆技術(shù)等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì),并單獨(dú)設(shè)置通風(fēng)、排塵系統(tǒng)。要經(jīng)常濕式打掃車間地面和設(shè)備,防止粉塵飛揚(yáng)和聚集。保證系統(tǒng)要有很好的密閉性,必要時(shí)對(duì)密閉容器或管道中的可燃性粉塵充入氮?dú)?、二氧化碳等氣體,以減少氧氣的含量,抑制粉塵的爆炸。
為了防止粉塵爆炸的發(fā)生,我們應(yīng)該采用非活性粉塵的方法
如加強(qiáng)機(jī)器的維護(hù)保養(yǎng),在新建廠房車間時(shí),要采用先進(jìn)的建筑材料,保留足夠的泄壓面積和通風(fēng)設(shè)施.只要掌握了粉塵的特性及爆炸原因,就可以找到有效的預(yù)防方法。預(yù)防粉塵爆炸的措施主要有三個(gè)方面:
①控制粉塵。盡可能地減少粉塵的產(chǎn)生量,防止懸浮粉塵達(dá)到最低爆炸濃度,這是積
極的,也是最基本的預(yù)防措施;
②控制氧氣的含量。主要是在研磨機(jī)內(nèi)充灌一定的惰性氣體(如氮?dú)猓?,使氧氣含?減少。如研磨硫黃粉,在設(shè)備內(nèi)充灌 25--50% 的氮?dú)猓ň筒豢赡馨l(fā)生;
③控制引燃粉塵熱源。凡是產(chǎn)生可燃粉塵的車間、工作間,應(yīng)列為禁火區(qū);有可燃粉塵產(chǎn)生的場(chǎng)所,電機(jī)應(yīng)采用封閉式;其它的電器、儀表和照明燈具均采用防塵型;研磨的物質(zhì)在進(jìn)入研磨機(jī)前,必須經(jīng)過篩選、去石和吸鐵處理,不讓石塊、金屬雜質(zhì)進(jìn)入研磨機(jī)內(nèi),以免撞擊產(chǎn)生火花;軸承要勤加檢查,保持油路通暢,以免過熱;還要防止靜電放電;
④控制爆炸的范圍。在發(fā)生粉塵爆炸時(shí),把爆炸控制在較小范圍內(nèi),阻止其繼續(xù)傳播
和發(fā)展,以減少損失。例如設(shè)置自動(dòng)水幕、水帶來阻止爆炸延伸;有粉塵爆炸危險(xiǎn)的廠房,在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮泄壓措施、設(shè)置防爆墻等。