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粉尘为什么会爆炸?做除尘的都应该知道!

来源:泊头市科洁环保设备有限企业 发布时间:2017/8/7 8:48:15
布袋除尘器厂家分享:粉尘是一种非常细小的颗粒。当小到_程度,它们的比表面积(单位体积的表面积)_会很大,也_是说,颗粒能接触到氧气的面积_会增大许多。如果粉尘正好是一种可燃物质的话,它与空气中的氧气接触,一旦被点燃,燃烧速率_会非常快。
粉尘是一种非常细小的颗粒。当小到_程度,它们的比表面积(单位体积的表面积)_会很大,也_是说,颗粒能接触到氧气的面积_会增大许多。如果粉尘正好是一种可燃物质的话,它与空气中的氧气接触,一旦被点燃,燃烧速率_会非常快。随着燃烧的加速以及能量的积累,_后_会导致爆炸。许多大家平时看起来不能燃烧的材料,变成粉末颗粒以后_容易燃烧了,_是这个道理。比如说,在很多人的印象里,铁是不可燃烧的。但是,如果铁的粉尘颗粒小到微米级别并悬浮在空气中的时候,遇到火源也会发生爆炸。
其实,很多种类的粉尘都会爆炸,比如粮食、纤维、金属的粉尘,只要它们的颗粒足够细、悬浮在空气中、浓度足够大,并且有外界的点火或者能量的激发,都会发生粉尘爆炸事故。
不同材料的粉尘是如何燃烧的?
不同材料的粉尘,燃烧的机制是不一样的。这是一个非常深奥的科知识题。
如果是碳氢类物质的粒子,比如硬脂酸粉尘,它是一种有机物。这种有机物粉尘燃烧时,粉尘粒子往往是先熔融成为液滴,液滴再蒸发成气体,然后燃烧。如果是棉麻类纤维的话,由于它是高分子的碳氢化合物,往往是以边分解、边燃烧的方式进行。对于煤尘颗粒,由于煤粉里面含有一些挥发性成分(原子数比较少的碳氢化合物),接受了外界能量以后,_会蒸发成气体,然后燃烧;而挥发性成分蒸发后剩余的碳颗粒,也会和氧气发生反应,释放出大量的热量。
不同种类的金属,燃烧机制也不同。铁颗粒_是表面燃烧,燃烧的时候生成三氧化二铁和四氧化三铁,并产生大量的热量。轻金属(镁、铝等)的燃烧情况又不一样。由于这些轻金属的熔点比较低,表面反应产生的能量_可以把这个颗粒熔融形成金属液滴,这个液滴在高温之下也会变成气体继续燃烧。
发生粉尘爆炸,需要满足哪些条件?
首先,组成粉尘的物质_是可燃的。其次,粉尘的粒度足够细,通常在几微米到几十微米之间。第三,空气中粉尘的浓度要足够大,要_过该粉尘的爆炸下限。第四,要有足够量的氧气存在。正常空气中,氧气的体积浓度约为21%,通常,如果氧气浓度低于13%的话,_不会发生爆炸了。_后,还要有足够的能量来完成点火,比如火花、明火或者电弧等。
▲漂浮在空气中的粉尘颗粒会造成安全隐患
粉尘爆炸,这个过程是怎样进行的?
粉尘是有重量的,即便可以长时间悬浮在空气中,但随着时间的推移,_终也会慢慢地沉降到地面或者工作面上。粉尘爆炸可以分为“一次爆炸”和“二次爆炸”。一次爆炸是指那些悬浮在空气中的粉尘遇到了明火、满足了爆炸条件,_会发生爆炸。在一次爆炸的瞬间,爆炸中心会形成大量的热量和气体,形成气体冲击波(激波)。这种激波又会把原来沉积在地面上的粉尘卷起并再次扬到空气中,这些粉尘与空气混合,在一次爆炸产生的能量影响下,会发生二次爆炸。像这种把粉尘扬起来以后再次爆炸的情况,可能会发生多次。
▲一次爆炸和二次爆炸
在充满粉尘的工厂里,如果不慎掉落金属零件、或者衣服上带有静电,会不会引发爆炸呢?
静电会引起火花,金属和金属撞击时,也会产生火花。当这些火花的能量达到足够大(毫焦耳量级)时,都可以引发爆炸。但这些都是可能性,并不_是必然的原因,只有当产生火花的能量大于可燃粉尘的_小点火能,满足了点火条件才会引发爆炸。
我国发生过哪些重大粉尘爆炸事故?
其实,在煤矿事故里,经常_会有粉尘爆炸。煤矿发生瓦斯爆炸时,往往会把沉积在煤矿巷道里的大量微细的煤炭颗粒重新扬起来,发生煤尘爆炸。
据我所知,我国曾经发生过几次大的粉尘爆炸事故。1987年,哈尔滨的一个亚麻加工厂发生了粉尘爆炸,死亡58人,重伤177人。往近了说,2010年2月24日,秦皇岛的一家淀粉厂发生了粉尘爆炸,死亡19人,49人受伤。2014年4月16日,如皋的一家化工厂发生了硬脂酸粉尘爆炸,死亡8人,9人受伤。
粉尘爆炸可以出现在多个行业,如棉纺厂、金属粉末加工厂、粮食加工厂等企业,都有发生粉尘爆炸的可能性。
粉尘爆炸的破坏作用是怎样体现出来的?
发生粉尘爆炸的时候,会产生高温和压力冲击波。尽管大家看不见冲击波,但是它的威力是很大的。冲击波的传播速度是每秒几百米甚至上千米,当传播到物体上时,物体会在_短的时间内受到巨大的压力。当冲击波的“_压”达到_程度的时候,可以击碎厂房的玻璃。当_压进一步增大时,房屋的砖墙结构会被一下子冲垮,_像影片里砖块乱飞的爆炸场面。若_压再增大的话,_连钢筋混凝土的墙都能被炸碎。有时候,粉尘爆炸产生的冲击波可以把工厂里的笨重设备推到很远的地方去,可见它的破坏力是非常大的。
怎样才能减少粉尘爆炸的风险?直接开窗通风可以降低封闭空间的爆炸机会吗?
工业中产生的粉尘是污染物,不能随意排放在大气中。_根本的解决办法还是对粉尘进行有效收集,减少悬浮在空气里的粉尘浓度。这样做,一方面是为了减少工人得尘肺病等职业病的机会,另一方面,也可以减少发生粉尘爆炸的风险。
工业上除尘的办法有很多,比如萧阳机械的悬浮除尘、布袋除尘、水雾降尘等。
粉尘爆炸为什么会造成这么严重的伤亡?
这次事故,主要是三个因素的叠加造成了严重的伤亡。爆炸时,会对人的皮肤产生热力致伤,_是大家平时说的烧伤;还有吸入性损伤,是指人吸入了高温气体和烟尘后,在身体内部造成的伤害;此外,爆炸产生冲击波,也会对人体造成损伤,形成“冲击伤”,也叫“爆震伤”。
由金属粉尘爆炸导致的烧伤,和生活中常见的烧伤有什么区别?
常见的烧伤中,一多半都是热力损伤或电击伤;在开放场所形成的烧伤,也很少伴有吸入性损伤的情况。总体来看,由于爆炸导致的烧伤病例,相对是比较少见的。金属粉尘爆炸与一般的爆炸区别不大,但可能会在伤者的皮肤或角膜中嵌入一些金属微粒或异物。
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