圖解一張懂“粉塵爆炸。如何預防粉塵爆炸?

瀏覽: 人氣

Posted on 27 6 月, 2015 by A-MO

粉塵爆炸指懸浮在封閉空間中的可燃粉塵顆粒快速燃燒。煤塵爆炸是地下煤礦的常見危險。但如果在封閉環境中,可燃顆粒在大氣或是氧分子等其他合適的氣體介質中分散濃度足夠高,粉塵爆炸就有可能出現。粉塵爆炸常被特效藝術家、電影工作者和煙火設計師使用,他們有控制安全的能力。 Gone Girl Storm powdered sugar

什麼是粉塵爆炸﹖

粉塵爆炸指可燃金屬或其他粉塵在爆炸極限範圍內,由於自身原因(聚積磨擦)或遇熱源(明火或高溫),瞬間引起連鎖化學反應,同時釋放大量熱能,形成高溫和很大壓力,系統能量轉化為機械功以及光熱輻射,具有很強的破壞力。
目前確認具爆炸性的粉塵有七類:金屬(如鎂粉、鋁粉);煤炭;糧食(如小麥、澱粉);飼料(如血粉、魚粉);農副產品(如棉花、煙草);林產品(如紙粉、木粉);合成材料(如塑料、染料)。某些有機物加工產生的粉塵,在特定條件下也會爆燃。
粉塵爆炸所需最小點火能量一般只要幾十毫焦耳(大致相當人體產生的靜電量);且多次爆炸是粉塵爆炸最大特點。與氣體爆炸相比,粉塵爆炸壓力上升較緩慢,高壓持續時間長,釋放能量大,故破壞力更強。
a2202a




爆炸過程

粉塵的爆炸可視為由以下三步發展形成的﹕
第一步是懸浮的粉塵在熱源作用下迅速地乾餾或氣化而產生出可燃氣體
﹔第二步是可燃氣體與空氣混合而燃燒﹔
第三步是粉塵燃燒放出的熱量﹐以熱傳導和火焰輻射的方式傳給附近懸浮的或被吹揚起來的粉塵﹐這些粉塵受熱汽化後使燃燒循環地進行下去。隨著每個循環的逐次進行﹐其反應速度逐漸加快﹐通過劇烈的燃燒﹐最後形成爆炸。這種爆炸反應以及爆炸火焰速度﹑爆炸波速度﹑爆炸壓力等將持續加快和昇高﹐並呈跳躍式的發展。

火源並不都是明火,2005年德國有一半以上的粉塵爆炸沒有火源。常見火源包括:

靜電放電
摩擦
機械設備或其他設備產生電弧
表面發熱,包括軸承過熱

然而,通常很難在爆炸後確定火的確切來源。當源頭不能發現時,通常被認為是靜電。靜電荷可通過顆粒表面摩擦產生,正負電荷彼此吸引,會導致霎時間的接地放電。

如何預防粉塵爆炸﹖

一是要減少粉塵在空氣中的濃度。採用密閉性能良好的設備﹐盡量減少粉塵飛散逸出﹐同時要安裝有效的通風除塵設備﹐加強清掃工作。二是要控制室內溫度。三是要改善設備﹐控制火源。有粉塵爆炸危險的場所﹐都要採用防爆電機﹑防爆電燈﹑防爆開關。四是應事先控制爆炸的範圍。五是要控制溫度和含氧程度。凡有粉塵沉積的容器﹐要有降溫措施﹐必要時還可以充入惰性氣體﹐以沖淡氧氣的含量。





文字|wiki
圖片|http://hk.apple.nextmed ia.com /international/art/20140803/18820324