粉(fen)(fen)塵(chen)爆炸(zha)就是懸浮(fu)物于空(kong)氣中的(de)(de)粉(fen)(fen)塵(chen)顆粒(li)與空(kong)氣中的(de)(de)氧(yang)(yang)氣充分(fen)接觸,在特定(ding)條件下瞬時完成的(de)(de)氧(yang)(yang)化反(fan)應,反(fan)應中放出(chu)大(da)量(liang)熱量(liang),進而產生高溫、高壓(ya)的(de)(de)現(xian)象。任何(he)粉(fen)(fen)塵(chen)爆炸(zha)都必(bi)須具(ju)備這樣三個條件:點火(huo)源;可燃(ran)細(xi)粉(fen)(fen)塵(chen);粉(fen)(fen)塵(chen)懸浮(fu)于空(kong)氣中且達到爆炸(zha)濃度(du)極限范圍。
防(fang)(fang)爆(bao)袋式除塵器(qi)如何防(fang)(fang)止粉塵爆(bao)炸
1、粉(fen)塵爆炸(zha)的特點(dian)
(1)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)爆(bao)炸(zha)要比可(ke)燃(ran)(ran)物質及可(ke)燃(ran)(ran)氣體復(fu)雜(za)一般地,可(ke)燃(ran)(ran)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)懸浮于(yu)空氣中形成在(zai)爆(bao)炸(zha)濃度范圍內的(de)(de)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)云,在(zai)點火(huo)(huo)源(yuan)作用(yong)下,與點火(huo)(huo)源(yuan)接觸(chu)的(de)(de)部分粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)首先被點燃(ran)(ran)并形成一個(ge)小火(huo)(huo)球。在(zai)這(zhe)個(ge)小火(huo)(huo)球燃(ran)(ran)燒放出的(de)(de)熱(re)量(liang)作用(yong)下,使得(de)周圍臨近粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)被加熱(re)、溫度升高(gao)、著火(huo)(huo)燃(ran)(ran)燒現象(xiang)產生,這(zhe)樣火(huo)(huo)球就將(jiang)迅速擴大(da)而形成粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)爆(bao)炸(zha)。
粉(fen)塵(chen)爆炸(zha)(zha)的(de)難易程度和(he)劇(ju)烈程度與粉(fen)塵(chen)的(de)物理、化學(xue)性(xing)(xing)質以及周圍空氣條件密切相關(guan)。一般地(di),燃(ran)燒熱越(yue)大、顆粒越(yue)細,活(huo)性(xing)(xing)越(yue)高的(de)粉(fen)塵(chen),發(fa)生爆炸(zha)(zha)的(de)危險性(xing)(xing)越(yue)大;輕的(de)懸(xuan)浮物可燃(ran)物質的(de)爆炸(zha)(zha)危險性(xing)(xing)較(jiao)大;空氣中氧氣含量高時,粉(fen)塵(chen)易被燃(ran)點,爆炸(zha)(zha)也較(jiao)為(wei)劇(ju)烈。由(you)于水分(fen)具有(you)抑制爆炸(zha)(zha)的(de)作(zuo)用(yong),所以粉(fen)塵(chen)和(he)氣體越(yue)干燥,則發(fa)生爆炸(zha)(zha)的(de)危險性(xing)(xing)越(yue)大。
(2)粉塵爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)發生之后(hou),往(wang)往(wang)會產(chan)生二次爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)這是由于(yu)在(zai)一(yi)(yi)次爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)時,有(you)不(bu)少(shao)粉塵沉(chen)積在(zai)一(yi)(yi)起,其濃(nong)度超過了粉塵爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)的上(shang)限(xian)濃(nong)度值而不(bu)能爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)。但是,當一(yi)(yi)次爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)形成(cheng)的沖擊波或氣浪將沉(chen)積粉塵重新揚起時,在(zai)空中與空氣混合,濃(nong)度在(zai)粉塵爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)范圍內,就可能緊接(jie)著產(chan)生二次爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)。第二次爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)所造成(cheng)的災害往(wang)往(wang)比一(yi)(yi)次爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)要嚴重得多。
國內某鋁品生(sheng)產廠(chang)1963年發生(sheng)的(de)(de)塵(chen)爆炸事故的(de)(de)直(zhi)接(jie)原因是排風(feng)機(ji)葉(xie)輪(lun)與吸入口端面(mian)摩擦起(qi)(qi)(qi)火(huo)引起(qi)(qi)(qi)的(de)(de)。風(feng)機(ji)吸入口處(chu)的(de)(de)蝦米彎及褲衩三(san)通氣流不暢,容易積塵(chen)。特(te)別(bie)是停機(ji)時更容易滯留粉塵(chen),一旦啟動,沉積的(de)(de)粉塵(chen)被揚起(qi)(qi)(qi),很快達到爆炸下(xia)限(xian),引起(qi)(qi)(qi)粉塵(chen)爆炸。
(3)粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵爆(bao)炸的(de)(de)(de)機理可(ke)燃(ran)(ran)(ran)粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵在(zai)空氣中燃(ran)(ran)(ran)燒時會(hui)釋(shi)放出(chu)能量(liang)(liang),井產生(sheng)大(da)量(liang)(liang)氣體,而釋(shi)放出(chu)能量(liang)(liang)的(de)(de)(de)快慢即(ji)燃(ran)(ran)(ran)燒速度(du)的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)與(yu)粉(fen)(fen)(fen)(fen)體暴(bao)露在(zai)空氣中的(de)(de)(de)面(mian)積(ji)有(you)(you)關(guan)。因此,對于同一種固體物質(zhi)的(de)(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)(fen)體,其粒度(du)越(yue)小(xiao),比表面(mian)積(ji)則(ze)越(yue)大(da),燃(ran)(ran)(ran)燒擴散(san)就(jiu)越(yue)快。如果這種固體的(de)(de)(de)粒度(du)很細。以(yi)至可(ke)懸(xuan)浮(fu)起來(lai),一旦有(you)(you)點火源使之引(yin)燃(ran)(ran)(ran),則(ze)可(ke)在(zai)極短的(de)(de)(de)時間內釋(shi)放出(chu)大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)能量(liang)(liang)。這些能量(liang)(liang)來(lai)不及散(san)逸到周圍環境(jing)中去(qu),致使該空間內氣體受到加熱(re)并(bing)絕熱(re)膨(peng)脹,而另一方面(mian)粉(fen)(fen)(fen)(fen)體燃(ran)(ran)(ran)燒時產生(sheng)大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)氣體,會(hui)使體系形(xing)成局部高壓(ya),以(yi)致產生(sheng)爆(bao)炸及傳播,這就(jiu)是通(tong)常稱作的(de)(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵爆(bao)炸。
(4)粉塵爆(bao)炸與(yu)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)的(de)(de)(de)(de)區別大(da)塊的(de)(de)(de)(de)固體可(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)物的(de)(de)(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)是(shi)以近于平行層向內部推進,例如(ru)煤的(de)(de)(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)等。這種燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)能量(liang)的(de)(de)(de)(de)釋(shi)放比(bi)較緩慢。所(suo)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)熱(re)量(liang)和氣體可(ke)(ke)以迅速逸散。可(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)性粉塵的(de)(de)(de)(de)堆狀燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao),在通風(feng)良好的(de)(de)(de)(de)情況下形成(cheng)明火燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao),而在通風(feng)不好的(de)(de)(de)(de)情況下。可(ke)(ke)形成(cheng)無煙(yan)或焰的(de)(de)(de)(de)隱燃(ran)(ran)(ran)。
可燃粉塵(chen)燃燒時有(you)幾個階(jie)(jie)段(duan):一階(jie)(jie)段(duan),表(biao)面(mian)粉也被(bei)加熱;第二階(jie)(jie)段(duan),表(biao)面(mian)層(ceng)氣化,溢出揮(hui)發分;第三(san)階(jie)(jie)段(duan),揮(hui)發分發生(sheng)氣相燃燒。
超細粉(fen)體發生爆炸也是(shi)一個較(jiao)為復雜的過(guo)程,由于粉(fen)塵(chen)云的尺(chi)度一般較(jiao)小(xiao),而火(huo)焰傳播速度較(jiao)快(kuai),每秒幾(ji)百米,因(yin)此(ci)在粉(fen)塵(chen)中心發生火(huo)源點火(huo),在不到(dao)0.1s的時間內就可(ke)燃(ran)遍(bian)整個粉(fen)塵(chen)云。在此(ci)過(guo)程中,如果粉(fen)塵(chen)已燃(ran)盡,則會生成較(jiao)高的壓(ya)強;若未燃(ran)盡,則生成較(jiao)低的壓(ya)強。可(ke)燃(ran)粒子(zi)(zi)是(shi)否(fou)能燃(ran)完,取(qu)決于粒子(zi)(zi)的尺(chi)寸和(he)燃(ran)燒深度。
(5)可(ke)燃(ran)粉(fen)塵分類粉(fen)體按其可(ke)燃(ran)性可(ke)劃分為(wei)兩類:一類為(wei)可(ke)燃(ran);一類為(wei)非可(ke)燃(ran)。可(ke)燃(ran)粉(fen)體的分類方法和(he)標準在不(bu)同的國家(jia)有所不(bu)同。
美國將(jiang)可燃粉(fen)體劃(hua)為(wei)Ⅱ級(ji)危險品(pin),同時又將(jiang)其中的(de)金屬粉(fen)、含碳粉(fen)塵、谷物粉(fen)塵列入不同的(de)組。美國制定的(de)分類(lei)方(fang)法是按被測粉(fen)體在標準試驗裝(zhuang)置內發生粉(fen)塵爆炸時所得升壓(ya)速度來進行分類(lei),并劃(hua)分為(wei)三(san)個等級(ji)。我國目前尚未見到關于可燃粉(fen)塵分類(lei)的(de)現成標準。
2、粉塵濃度和顆粒對爆炸的影響
(1)粉塵濃(nong)度(du)可(ke)燃粉塵爆(bao)炸也存在粉塵濃(nong)度(du)的(de)上(shang)(shang)下(xia)限(xian)(xian)(xian)。該值受點火(huo)能(neng)量、氧(yang)濃(nong)度(du)、粉體粒度(du)、粉體品(pin)種、水(shui)分等多種因(yin)素的(de)影響(xiang)(xiang)。采用簡(jian)化公式(shi),可(ke)估算出爆(bao)炸極限(xian)(xian)(xian),一般而(er)言粉塵爆(bao)炸下(xia)限(xian)(xian)(xian)濃(nong)度(du)為20~60g/m3,上(shang)(shang)限(xian)(xian)(xian)介于(yu)2~6kg/m3。上(shang)(shang)限(xian)(xian)(xian)受到多種因(yin)素的(de)影響(xiang)(xiang),其值不(bu)如下(xia)限(xian)(xian)(xian)易確定,通常(chang)也不(bu)易達到上(shang)(shang)限(xian)(xian)(xian)的(de)濃(nong)度(du)。所以,下(xia)限(xian)(xian)(xian)值更(geng)重要、更(geng)有用。
從物理意義(yi)上講,粉(fen)塵(chen)濃(nong)度(du)(du)上下限值反映了粒(li)子(zi)(zi)間(jian)距離對粒(li)子(zi)(zi)燃燒(shao)火焰傳播的影響,若(ruo)粒(li)子(zi)(zi)間(jian)距離達(da)到使燃燒(shao)火焰不能延伸至相(xiang)鄰粒(li)子(zi)(zi)時(shi),則燃燒(shao)就不能繼(ji)續(xu)進行(傳播),爆(bao)炸也(ye)就不會發生(sheng);此時(shi)粉(fen)塵(chen)濃(nong)度(du)(du)即(ji)低于爆(bao)炸的下限濃(nong)度(du)(du)值。若(ruo)粒(li)子(zi)(zi)間(jian)的距離過(guo)小(xiao),粒(li)子(zi)(zi)間(jian)氧不足(zu)以提供充分燃燒(shao)條件,也(ye)就不能形成爆(bao)炸,此時(shi)粒(li)子(zi)(zi)濃(nong)度(du)(du)即(ji)高于上限值。
(2)粉(fen)(fen)體(ti)粒度可燃物粉(fen)(fen)體(ti)顆粒大于(yu)(yu)400um時(shi),所形成的(de)粉(fen)(fen)塵云不再具有(you)可爆性。但對(dui)于(yu)(yu)超細粉(fen)(fen)體(ti)當其粒度在(zai)10um以下(xia)時(shi)則具有(you)較大的(de)危險(xian)性。應引起注意(yi)的(de)是,有(you)時(shi)即使粉(fen)(fen)體(ti)的(de)平均粒度大于(yu)(yu)400um,但其中(zhong)往(wang)往(wang)也含有(you)較細的(de)粉(fen)(fen)體(ti),這少部分的(de)粉(fen)(fen)體(ti)也具備爆炸性。
雖然粉體的(de)(de)粒(li)度(du)對爆炸性(xing)能(neng)影響(xiang)的(de)(de)規律性(xing)并(bing)(bing)不(bu)強,但(dan)粉體的(de)(de)尺寸越(yue)小,其比表面就(jiu)(jiu)越(yue)大(da),燃燒(shao)就(jiu)(jiu)越(yue)快(kuai),壓(ya)強升高速度(du)隨之(zhi)呈(cheng)線(xian)性(xing)增加。在一定條件下大(da)壓(ya)強變化不(bu)大(da),因為這是取決于燃燒(shao)時發出(chu)的(de)(de)總能(neng)量,而與釋放能(neng)量的(de)(de)速度(du)并(bing)(bing)無(wu)明顯的(de)(de)關系。