粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)爆(bao)炸(zha)就是懸(xuan)浮物于空氣(qi)中的(de)(de)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)顆粒與(yu)空氣(qi)中的(de)(de)氧氣(qi)充分接觸,在特定(ding)條件下瞬時完成的(de)(de)氧化反(fan)應(ying),反(fan)應(ying)中放出大量(liang)熱量(liang),進而(er)產生高溫、高壓(ya)的(de)(de)現(xian)象。任何粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)爆(bao)炸(zha)都必(bi)須具備(bei)這(zhe)樣三(san)個(ge)條件:點火源(yuan);可燃細粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen);粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)懸(xuan)浮于空氣(qi)中且(qie)達到爆(bao)炸(zha)濃度極限范圍。
防(fang)爆(bao)(bao)袋式除塵器(qi)如何防(fang)止粉塵爆(bao)(bao)炸
1、粉塵爆炸(zha)的特(te)點
(1)粉(fen)塵(chen)(chen)爆(bao)炸(zha)(zha)要比可(ke)燃物質及(ji)可(ke)燃氣體復(fu)雜一(yi)般(ban)地,可(ke)燃粉(fen)塵(chen)(chen)懸浮于(yu)空氣中形(xing)(xing)成在(zai)爆(bao)炸(zha)(zha)濃度(du)范圍(wei)內的(de)粉(fen)塵(chen)(chen)云,在(zai)點火(huo)源作(zuo)用下,與點火(huo)源接觸的(de)部分粉(fen)塵(chen)(chen)首先(xian)被點燃并形(xing)(xing)成一(yi)個小(xiao)火(huo)球(qiu)。在(zai)這(zhe)個小(xiao)火(huo)球(qiu)燃燒放(fang)出的(de)熱量(liang)作(zuo)用下,使得周圍(wei)臨近(jin)粉(fen)塵(chen)(chen)被加熱、溫度(du)升高、著火(huo)燃燒現象產生,這(zhe)樣火(huo)球(qiu)就將(jiang)迅(xun)速擴大而(er)形(xing)(xing)成粉(fen)塵(chen)(chen)爆(bao)炸(zha)(zha)。
粉(fen)塵(chen)(chen)爆(bao)炸(zha)的(de)(de)難易(yi)(yi)程(cheng)(cheng)度和(he)劇烈(lie)程(cheng)(cheng)度與粉(fen)塵(chen)(chen)的(de)(de)物(wu)(wu)理、化(hua)學性(xing)質以(yi)(yi)及周圍空氣(qi)條(tiao)件密切相關。一般地,燃燒熱越(yue)(yue)大(da)、顆粒越(yue)(yue)細,活(huo)性(xing)越(yue)(yue)高的(de)(de)粉(fen)塵(chen)(chen),發生爆(bao)炸(zha)的(de)(de)危險性(xing)越(yue)(yue)大(da);輕的(de)(de)懸浮(fu)物(wu)(wu)可燃物(wu)(wu)質的(de)(de)爆(bao)炸(zha)危險性(xing)較大(da);空氣(qi)中氧氣(qi)含量高時,粉(fen)塵(chen)(chen)易(yi)(yi)被燃點,爆(bao)炸(zha)也較為劇烈(lie)。由(you)于(yu)水分(fen)具有抑制(zhi)爆(bao)炸(zha)的(de)(de)作用,所以(yi)(yi)粉(fen)塵(chen)(chen)和(he)氣(qi)體越(yue)(yue)干燥,則發生爆(bao)炸(zha)的(de)(de)危險性(xing)越(yue)(yue)大(da)。
(2)粉塵(chen)爆(bao)炸(zha)(zha)發生(sheng)之(zhi)后,往(wang)(wang)往(wang)(wang)會產生(sheng)二(er)次(ci)(ci)(ci)爆(bao)炸(zha)(zha)這(zhe)是由于在(zai)一次(ci)(ci)(ci)爆(bao)炸(zha)(zha)時,有不(bu)少粉塵(chen)沉積在(zai)一起,其濃度超過了粉塵(chen)爆(bao)炸(zha)(zha)的(de)(de)上限濃度值而不(bu)能爆(bao)炸(zha)(zha)。但是,當一次(ci)(ci)(ci)爆(bao)炸(zha)(zha)形成的(de)(de)沖擊波或氣浪將(jiang)沉積粉塵(chen)重新揚起時,在(zai)空中與空氣混合,濃度在(zai)粉塵(chen)爆(bao)炸(zha)(zha)范圍內,就可能緊接著產生(sheng)二(er)次(ci)(ci)(ci)爆(bao)炸(zha)(zha)。第(di)二(er)次(ci)(ci)(ci)爆(bao)炸(zha)(zha)所(suo)造成的(de)(de)災害往(wang)(wang)往(wang)(wang)比一次(ci)(ci)(ci)爆(bao)炸(zha)(zha)要嚴重得多。
國內某(mou)鋁品生產廠(chang)1963年發生的(de)塵(chen)爆炸事(shi)故的(de)直接原因是排(pai)風機葉輪與吸入(ru)口端面摩擦起(qi)(qi)(qi)火引(yin)起(qi)(qi)(qi)的(de)。風機吸入(ru)口處的(de)蝦米彎及褲衩三通氣(qi)流不暢,容易積(ji)塵(chen)。特別是停機時更容易滯留粉塵(chen),一旦啟動,沉積(ji)的(de)粉塵(chen)被揚起(qi)(qi)(qi),很快達到(dao)爆炸下(xia)限(xian),引(yin)起(qi)(qi)(qi)粉塵(chen)爆炸。
(3)粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵爆(bao)炸的(de)機理(li)可燃(ran)(ran)粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵在空氣(qi)中燃(ran)(ran)燒(shao)時會(hui)釋放出(chu)能(neng)量(liang)(liang)(liang),井產(chan)(chan)生(sheng)大量(liang)(liang)(liang)氣(qi)體,而釋放出(chu)能(neng)量(liang)(liang)(liang)的(de)快慢即(ji)燃(ran)(ran)燒(shao)速度的(de)大小與粉(fen)(fen)(fen)(fen)體暴露在空氣(qi)中的(de)面(mian)積有關。因此,對于同一(yi)種(zhong)(zhong)固體物(wu)質的(de)粉(fen)(fen)(fen)(fen)體,其粒(li)(li)度越(yue)小,比表面(mian)積則越(yue)大,燃(ran)(ran)燒(shao)擴散就越(yue)快。如(ru)果這(zhe)種(zhong)(zhong)固體的(de)粒(li)(li)度很(hen)細。以至(zhi)可懸浮起來(lai),一(yi)旦有點火源使之引燃(ran)(ran),則可在極(ji)短的(de)時間內釋放出(chu)大量(liang)(liang)(liang)的(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang)。這(zhe)些能(neng)量(liang)(liang)(liang)來(lai)不及(ji)散逸到周圍環(huan)境中去,致使該(gai)空間內氣(qi)體受到加熱并絕熱膨(peng)脹(zhang),而另(ling)一(yi)方面(mian)粉(fen)(fen)(fen)(fen)體燃(ran)(ran)燒(shao)時產(chan)(chan)生(sheng)大量(liang)(liang)(liang)的(de)氣(qi)體,會(hui)使體系形成局部高壓(ya),以致產(chan)(chan)生(sheng)爆(bao)炸及(ji)傳播(bo),這(zhe)就是通常稱作的(de)粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵爆(bao)炸。
(4)粉塵爆炸與燃(ran)(ran)燒的(de)(de)區別(bie)大塊(kuai)的(de)(de)固體(ti)可(ke)(ke)燃(ran)(ran)物的(de)(de)燃(ran)(ran)燒是(shi)以(yi)近于平行層向內部(bu)推進,例如(ru)煤的(de)(de)燃(ran)(ran)燒等。這種燃(ran)(ran)燒能量(liang)的(de)(de)釋放比較緩慢。所產生的(de)(de)熱量(liang)和(he)氣體(ti)可(ke)(ke)以(yi)迅速逸(yi)散。可(ke)(ke)燃(ran)(ran)性粉塵的(de)(de)堆狀燃(ran)(ran)燒,在(zai)通(tong)風良好的(de)(de)情(qing)況下(xia)形成明火燃(ran)(ran)燒,而在(zai)通(tong)風不好的(de)(de)情(qing)況下(xia)。可(ke)(ke)形成無煙(yan)或焰(yan)的(de)(de)隱燃(ran)(ran)。
可燃(ran)(ran)粉(fen)塵燃(ran)(ran)燒時有幾(ji)個階(jie)段:一(yi)階(jie)段,表面(mian)粉(fen)也(ye)被加熱;第二階(jie)段,表面(mian)層氣化,溢出揮發(fa)(fa)分(fen)(fen);第三(san)階(jie)段,揮發(fa)(fa)分(fen)(fen)發(fa)(fa)生(sheng)氣相(xiang)燃(ran)(ran)燒。
超細(xi)粉體發生(sheng)爆(bao)炸也是一個較(jiao)為(wei)復雜(za)的(de)(de)過程,由(you)于粉塵云的(de)(de)尺(chi)度(du)一般較(jiao)小,而火焰傳播(bo)速度(du)較(jiao)快,每秒幾百米,因此在(zai)粉塵中(zhong)心發生(sheng)火源點火,在(zai)不(bu)到0.1s的(de)(de)時間(jian)內(nei)就可(ke)燃遍(bian)整個粉塵云。在(zai)此過程中(zhong),如果粉塵已燃盡,則會生(sheng)成較(jiao)高(gao)的(de)(de)壓強;若未燃盡,則生(sheng)成較(jiao)低的(de)(de)壓強。可(ke)燃粒子(zi)是否(fou)能燃完,取決于粒子(zi)的(de)(de)尺(chi)寸和燃燒深度(du)。
(5)可(ke)(ke)燃粉(fen)塵(chen)分(fen)類粉(fen)體按其可(ke)(ke)燃性(xing)可(ke)(ke)劃分(fen)為兩類:一類為可(ke)(ke)燃;一類為非可(ke)(ke)燃。可(ke)(ke)燃粉(fen)體的(de)分(fen)類方(fang)法和標準(zhun)在不(bu)同(tong)的(de)國家有所不(bu)同(tong)。
美(mei)國(guo)將可燃粉(fen)體劃為Ⅱ級危險品,同時(shi)又將其(qi)中的(de)金(jin)屬粉(fen)、含(han)碳粉(fen)塵、谷(gu)物粉(fen)塵列(lie)入不同的(de)組。美(mei)國(guo)制定的(de)分類(lei)方法是(shi)按被(bei)測粉(fen)體在(zai)標準試驗裝置內發(fa)生粉(fen)塵爆炸時(shi)所得升壓速度來進行分類(lei),并劃分為三個等(deng)級。我國(guo)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(li)對爆(bao)炸的(de)影響
(1)粉(fen)塵(chen)濃(nong)度可燃粉(fen)塵(chen)爆(bao)炸也(ye)(ye)存(cun)在粉(fen)塵(chen)濃(nong)度的(de)(de)上(shang)下(xia)限(xian)(xian)。該值受點火(huo)能量(liang)、氧濃(nong)度、粉(fen)體(ti)粒度、粉(fen)體(ti)品種、水分等多種因素的(de)(de)影響(xiang)。采(cai)用(yong)簡化公式,可估算出爆(bao)炸極限(xian)(xian),一般而言粉(fen)塵(chen)爆(bao)炸下(xia)限(xian)(xian)濃(nong)度為20~60g/m3,上(shang)限(xian)(xian)介(jie)于(yu)2~6kg/m3。上(shang)限(xian)(xian)受到多種因素的(de)(de)影響(xiang),其值不(bu)如(ru)下(xia)限(xian)(xian)易確定,通常(chang)也(ye)(ye)不(bu)易達到上(shang)限(xian)(xian)的(de)(de)濃(nong)度。所以,下(xia)限(xian)(xian)值更重要(yao)、更有用(yong)。
從(cong)物(wu)理意義上(shang)講,粉(fen)塵(chen)濃度(du)上(shang)下限值反映了(le)粒(li)子(zi)(zi)間(jian)(jian)距離(li)(li)對粒(li)子(zi)(zi)燃(ran)燒(shao)火焰(yan)(yan)傳播的影響,若(ruo)粒(li)子(zi)(zi)間(jian)(jian)距離(li)(li)達到(dao)使燃(ran)燒(shao)火焰(yan)(yan)不(bu)能延伸至相鄰粒(li)子(zi)(zi)時(shi),則燃(ran)燒(shao)就(jiu)不(bu)能繼(ji)續進(jin)行(傳播),爆(bao)炸(zha)也就(jiu)不(bu)會(hui)發生;此時(shi)粉(fen)塵(chen)濃度(du)即(ji)低于爆(bao)炸(zha)的下限濃度(du)值。若(ruo)粒(li)子(zi)(zi)間(jian)(jian)的距離(li)(li)過(guo)小,粒(li)子(zi)(zi)間(jian)(jian)氧(yang)不(bu)足(zu)以提供充(chong)分(fen)燃(ran)燒(shao)條件,也就(jiu)不(bu)能形成爆(bao)炸(zha),此時(shi)粒(li)子(zi)(zi)濃度(du)即(ji)高于上(shang)限值。
(2)粉體(ti)(ti)(ti)粒度可燃物粉體(ti)(ti)(ti)顆粒大(da)于(yu)400um時,所形成的粉塵云不再具有(you)(you)可爆(bao)性。但對于(yu)超細粉體(ti)(ti)(ti)當其(qi)粒度在10um以下(xia)時則(ze)具有(you)(you)較(jiao)大(da)的危險性。應引起注意的是,有(you)(you)時即(ji)使(shi)粉體(ti)(ti)(ti)的平均(jun)粒度大(da)于(yu)400um,但其(qi)中往(wang)往(wang)也含有(you)(you)較(jiao)細的粉體(ti)(ti)(ti),這少部分的粉體(ti)(ti)(ti)也具備(bei)爆(bao)炸性。
雖然粉(fen)體(ti)的(de)(de)粒(li)度對爆炸(zha)性能影響的(de)(de)規律性并不(bu)(bu)強(qiang),但(dan)粉(fen)體(ti)的(de)(de)尺寸越小,其比表面就越大,燃燒就越快,壓(ya)(ya)強(qiang)升高速(su)度隨之呈線(xian)性增加(jia)。在一定條件(jian)下大壓(ya)(ya)強(qiang)變(bian)化不(bu)(bu)大,因為這是取決于(yu)燃燒時發出的(de)(de)總能量,而與(yu)釋放(fang)能量的(de)(de)速(su)度并無明顯的(de)(de)關系。