粉(fen)塵(chen)爆炸就是懸浮(fu)物于空氣(qi)中的(de)粉(fen)塵(chen)顆(ke)粒與空氣(qi)中的(de)氧氣(qi)充分接觸,在特定(ding)條(tiao)件下瞬時完成的(de)氧化反應,反應中放出大量熱(re)量,進而產生高溫(wen)、高壓的(de)現象。任何粉(fen)塵(chen)爆炸都必須具備這(zhe)樣三個條(tiao)件:點(dian)火源(yuan);可燃細粉(fen)塵(chen);粉(fen)塵(chen)懸浮(fu)于空氣(qi)中且達到(dao)爆炸濃度極(ji)限范(fan)圍(wei)。
防爆袋式(shi)除塵器如(ru)何防止(zhi)粉塵爆炸
1、粉塵爆(bao)炸的(de)特點(dian)
(1)粉(fen)塵(chen)爆(bao)(bao)炸要比可(ke)燃(ran)(ran)物(wu)質及可(ke)燃(ran)(ran)氣(qi)體復雜一(yi)般地,可(ke)燃(ran)(ran)粉(fen)塵(chen)懸浮于空氣(qi)中(zhong)形(xing)(xing)成在爆(bao)(bao)炸濃度(du)范圍(wei)內的(de)粉(fen)塵(chen)云,在點(dian)火(huo)(huo)源作用下,與點(dian)火(huo)(huo)源接觸的(de)部分粉(fen)塵(chen)首先被(bei)點(dian)燃(ran)(ran)并形(xing)(xing)成一(yi)個小火(huo)(huo)球。在這(zhe)個小火(huo)(huo)球燃(ran)(ran)燒放出的(de)熱(re)量作用下,使(shi)得周圍(wei)臨近粉(fen)塵(chen)被(bei)加熱(re)、溫度(du)升高、著火(huo)(huo)燃(ran)(ran)燒現象(xiang)產生,這(zhe)樣火(huo)(huo)球就(jiu)將迅速擴(kuo)大而形(xing)(xing)成粉(fen)塵(chen)爆(bao)(bao)炸。
粉(fen)(fen)塵(chen)爆(bao)炸(zha)(zha)(zha)的(de)(de)難(nan)易程度和劇(ju)烈程度與粉(fen)(fen)塵(chen)的(de)(de)物理、化學性質(zhi)(zhi)以及周圍空(kong)氣條件(jian)密(mi)切相關。一般地,燃(ran)燒熱越大、顆粒(li)越細,活(huo)性越高的(de)(de)粉(fen)(fen)塵(chen),發(fa)生爆(bao)炸(zha)(zha)(zha)的(de)(de)危險性越大;輕(qing)的(de)(de)懸(xuan)浮物可燃(ran)物質(zhi)(zhi)的(de)(de)爆(bao)炸(zha)(zha)(zha)危險性較(jiao)大;空(kong)氣中氧(yang)氣含量高時,粉(fen)(fen)塵(chen)易被(bei)燃(ran)點,爆(bao)炸(zha)(zha)(zha)也(ye)較(jiao)為劇(ju)烈。由(you)于水分具有抑(yi)制爆(bao)炸(zha)(zha)(zha)的(de)(de)作用(yong),所以粉(fen)(fen)塵(chen)和氣體越干燥,則發(fa)生爆(bao)炸(zha)(zha)(zha)的(de)(de)危險性越大。
(2)粉(fen)塵(chen)(chen)爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)發生(sheng)之后,往(wang)(wang)往(wang)(wang)會產生(sheng)二(er)(er)次爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)這是由于在一(yi)(yi)次爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)時,有(you)不少粉(fen)塵(chen)(chen)沉(chen)積(ji)在一(yi)(yi)起(qi),其濃度超過(guo)了粉(fen)塵(chen)(chen)爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)的上限濃度值而(er)不能爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)。但是,當一(yi)(yi)次爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)形成的沖擊波或(huo)氣(qi)(qi)浪將(jiang)沉(chen)積(ji)粉(fen)塵(chen)(chen)重(zhong)(zhong)新揚(yang)起(qi)時,在空中與空氣(qi)(qi)混(hun)合,濃度在粉(fen)塵(chen)(chen)爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)范圍內,就可能緊接著產生(sheng)二(er)(er)次爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)。第二(er)(er)次爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)所造成的災害(hai)往(wang)(wang)往(wang)(wang)比(bi)一(yi)(yi)次爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)要(yao)嚴(yan)重(zhong)(zhong)得(de)多。
國內某鋁品生(sheng)(sheng)產廠1963年發生(sheng)(sheng)的(de)塵(chen)(chen)(chen)爆(bao)炸(zha)事故的(de)直接原因是(shi)排風機(ji)葉輪(lun)與吸(xi)入(ru)口端面摩擦起火引起的(de)。風機(ji)吸(xi)入(ru)口處(chu)的(de)蝦米彎及褲(ku)衩三通氣(qi)流(liu)不暢(chang),容易積(ji)塵(chen)(chen)(chen)。特別(bie)是(shi)停機(ji)時更容易滯留粉(fen)塵(chen)(chen)(chen),一(yi)旦啟動,沉積(ji)的(de)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)被揚起,很(hen)快達到爆(bao)炸(zha)下限,引起粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)爆(bao)炸(zha)。
(3)粉(fen)(fen)(fen)塵爆(bao)炸的(de)(de)機理(li)可(ke)燃(ran)(ran)(ran)粉(fen)(fen)(fen)塵在空氣(qi)(qi)中燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)時會(hui)釋放出(chu)能(neng)量(liang)(liang),井(jing)產(chan)(chan)生(sheng)大(da)(da)量(liang)(liang)氣(qi)(qi)體,而釋放出(chu)能(neng)量(liang)(liang)的(de)(de)快慢即燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)速度的(de)(de)大(da)(da)小與粉(fen)(fen)(fen)體暴露在空氣(qi)(qi)中的(de)(de)面(mian)積(ji)(ji)有關(guan)。因此,對于同一(yi)種固體物質的(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)體,其粒(li)度越(yue)小,比表(biao)面(mian)積(ji)(ji)則越(yue)大(da)(da),燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)擴散就越(yue)快。如果(guo)這種固體的(de)(de)粒(li)度很細。以(yi)至可(ke)懸浮起(qi)來(lai),一(yi)旦(dan)有點火(huo)源(yuan)使之引燃(ran)(ran)(ran),則可(ke)在極短的(de)(de)時間內釋放出(chu)大(da)(da)量(liang)(liang)的(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)。這些能(neng)量(liang)(liang)來(lai)不及散逸到周(zhou)圍環(huan)境中去,致使該空間內氣(qi)(qi)體受到加熱并絕熱膨脹,而另一(yi)方面(mian)粉(fen)(fen)(fen)體燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)時產(chan)(chan)生(sheng)大(da)(da)量(liang)(liang)的(de)(de)氣(qi)(qi)體,會(hui)使體系形成(cheng)局部高(gao)壓,以(yi)致產(chan)(chan)生(sheng)爆(bao)炸及傳播,這就是通常稱作(zuo)的(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)塵爆(bao)炸。
(4)粉(fen)塵爆炸(zha)與燃(ran)燒(shao)(shao)的區別大塊的固體(ti)可燃(ran)物的燃(ran)燒(shao)(shao)是以近于平(ping)行層向內(nei)部推進,例如煤的燃(ran)燒(shao)(shao)等。這種燃(ran)燒(shao)(shao)能(neng)量(liang)的釋放比較緩慢。所產生(sheng)的熱量(liang)和氣體(ti)可以迅速(su)逸散。可燃(ran)性(xing)粉(fen)塵的堆狀燃(ran)燒(shao)(shao),在(zai)通(tong)風良好(hao)(hao)的情(qing)況下形(xing)成明火燃(ran)燒(shao)(shao),而在(zai)通(tong)風不好(hao)(hao)的情(qing)況下。可形(xing)成無煙或焰的隱燃(ran)。
可燃粉塵(chen)燃燒(shao)時有幾個階(jie)(jie)段(duan):一階(jie)(jie)段(duan),表面粉也被加熱;第二階(jie)(jie)段(duan),表面層氣化(hua),溢出揮(hui)發(fa)分;第三階(jie)(jie)段(duan),揮(hui)發(fa)分發(fa)生(sheng)氣相燃燒(shao)。
超細粉體發生爆炸也(ye)是一(yi)個較為復雜的(de)過程(cheng),由于(yu)粉塵云(yun)的(de)尺度一(yi)般較小(xiao),而火(huo)焰傳(chuan)播速(su)度較快(kuai),每秒幾(ji)百米,因此在粉塵中(zhong)心發生火(huo)源點火(huo),在不到(dao)0.1s的(de)時間內就可燃遍整個粉塵云(yun)。在此過程(cheng)中(zhong),如果粉塵已燃盡(jin)(jin),則(ze)會生成較高的(de)壓(ya)強(qiang);若未燃盡(jin)(jin),則(ze)生成較低的(de)壓(ya)強(qiang)。可燃粒子是否能燃完,取決于(yu)粒子的(de)尺寸和燃燒深度。
(5)可(ke)(ke)燃(ran)粉(fen)塵分類粉(fen)體(ti)按其可(ke)(ke)燃(ran)性可(ke)(ke)劃分為(wei)兩類:一類為(wei)可(ke)(ke)燃(ran);一類為(wei)非可(ke)(ke)燃(ran)。可(ke)(ke)燃(ran)粉(fen)體(ti)的(de)分類方(fang)法和(he)標準在(zai)不(bu)同的(de)國家有所不(bu)同。
美(mei)國(guo)(guo)將可燃粉體(ti)劃(hua)為Ⅱ級(ji)危險品,同(tong)時又將其中(zhong)的金屬粉、含碳(tan)粉塵、谷(gu)物粉塵列(lie)入不同(tong)的組。美(mei)國(guo)(guo)制(zhi)定的分(fen)類方法(fa)是按被測粉體(ti)在標準(zhun)試驗裝置內(nei)發生粉塵爆炸(zha)時所得升壓速度來(lai)進行分(fen)類,并(bing)劃(hua)分(fen)為三個等級(ji)。我國(guo)(guo)目前尚未(wei)見到關于可燃粉塵分(fen)類的現成標準(zhun)。
2、粉塵濃(nong)度和顆粒對(dui)爆炸的影響(xiang)
(1)粉塵濃度(du)(du)可燃粉塵爆(bao)炸(zha)也存在粉塵濃度(du)(du)的(de)上下限(xian)。該值(zhi)受(shou)點火能量、氧濃度(du)(du)、粉體(ti)粒度(du)(du)、粉體(ti)品種、水(shui)分等多種因素(su)的(de)影(ying)響(xiang)。采(cai)用(yong)簡化公式,可估算出爆(bao)炸(zha)極限(xian),一般而言粉塵爆(bao)炸(zha)下限(xian)濃度(du)(du)為20~60g/m3,上限(xian)介于2~6kg/m3。上限(xian)受(shou)到多種因素(su)的(de)影(ying)響(xiang),其值(zhi)不如下限(xian)易確(que)定,通常也不易達到上限(xian)的(de)濃度(du)(du)。所以,下限(xian)值(zhi)更(geng)重要、更(geng)有(you)用(yong)。
從(cong)物理意義上講,粉塵(chen)(chen)濃(nong)度(du)上下(xia)限(xian)值反映了(le)粒(li)子(zi)(zi)間(jian)距(ju)(ju)離(li)對粒(li)子(zi)(zi)燃(ran)(ran)燒(shao)火焰傳播(bo)的(de)(de)影響,若(ruo)粒(li)子(zi)(zi)間(jian)距(ju)(ju)離(li)達(da)到使燃(ran)(ran)燒(shao)火焰不能(neng)延伸至相(xiang)鄰粒(li)子(zi)(zi)時,則(ze)燃(ran)(ran)燒(shao)就不能(neng)繼續進行(傳播(bo)),爆(bao)炸也就不會發生;此(ci)時粉塵(chen)(chen)濃(nong)度(du)即低于(yu)爆(bao)炸的(de)(de)下(xia)限(xian)濃(nong)度(du)值。若(ruo)粒(li)子(zi)(zi)間(jian)的(de)(de)距(ju)(ju)離(li)過小(xiao),粒(li)子(zi)(zi)間(jian)氧不足以(yi)提供(gong)充分燃(ran)(ran)燒(shao)條件,也就不能(neng)形成爆(bao)炸,此(ci)時粒(li)子(zi)(zi)濃(nong)度(du)即高于(yu)上限(xian)值。
(2)粉(fen)體粒(li)度(du)可燃物粉(fen)體顆粒(li)大(da)于(yu)400um時(shi),所形成的(de)粉(fen)塵云(yun)不再具(ju)有可爆性(xing)。但對于(yu)超(chao)細粉(fen)體當其粒(li)度(du)在10um以(yi)下(xia)時(shi)則具(ju)有較(jiao)(jiao)大(da)的(de)危險性(xing)。應引起注意(yi)的(de)是,有時(shi)即使粉(fen)體的(de)平均粒(li)度(du)大(da)于(yu)400um,但其中(zhong)往往也含有較(jiao)(jiao)細的(de)粉(fen)體,這(zhe)少部分的(de)粉(fen)體也具(ju)備(bei)爆炸性(xing)。
雖(sui)然(ran)粉體(ti)的(de)粒度對爆炸性能影響的(de)規律性并不強,但粉體(ti)的(de)尺寸越(yue)小,其(qi)比表面就越(yue)大,燃(ran)(ran)燒(shao)就越(yue)快,壓(ya)強升高(gao)速度隨之呈線(xian)性增加。在一定條(tiao)件(jian)下大壓(ya)強變(bian)化不大,因為這是(shi)取決于燃(ran)(ran)燒(shao)時發出的(de)總(zong)能量,而與釋放能量的(de)速度并無明(ming)顯的(de)關系。