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粉尘爆炸的条件:

(1)发生粉尘爆炸的首要条件是粉尘本身可燃,即能与空气中的氧气发生氧化反应。可燃粉尘包括有机粉尘和无机粉尘,有机粉尘受热后发生分解,放出可燃气,并留下可燃的碳。无机粉尘如金属粉尘,虽不会热分解出可燃气,但能熔融蒸发出可燃蒸气进行燃烧,有些金属颗粒本身能进行气固两相燃烧。

(2)粉尘要悬浮在空气中达到一定浓度(超过其爆炸下限),才能保证其表面与空气(氧气)充足接触;粉尘能否悬浮在空气中关键在于粉尘的粒径。大的颗粒难以悬浮,即使悬浮在空中也会很快沉积下来。粒径越少,其扩散作用大于重力作用,粉尘易形成爆炸云层,再加上粒子周围有足够的助燃空气,粒子才易燃烧。粉尘粒子浓度太小,燃烧放热太少,难以形成持续燃烧,不会发生爆炸;浓度太大,混合物中氧气浓度太少,也不会产生爆炸。堆积粉尘不会发生爆炸。

首先,爆炸能产生有毒气体。一种是一氧化碳;另一种是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性气体。毒气的产生往往造成爆炸过后的大量人畜中毒伤亡,必须充分重视。

再有,容易产生二次爆炸。第一次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来,在爆炸后的短时间内爆炸中心区会形成负压,周围的新鲜空气便由外向内填补进来,形成所谓的“返回风”,与扬起的粉尘混合,在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆炸时,粉尘浓度一般比一次爆炸时高得多,故二次爆炸威力比第一次要大得多。例如,某硫磺粉厂,磨碎机内部发生爆炸,爆炸波沿气体管道从磨碎机扩散到旋风分离器,在旋风分离器发生了二次爆炸,爆炸波通过爆炸后在旋风分离器上产生的裂口传播到车间中,扬起了沉降在建筑物和工艺设备上的硫磺粉尘,又发生了爆炸。

首先,爆炸能产生有毒气体。一种是一氧化碳;另一种是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性气体。毒气的产生往往造成爆炸过后的大量人畜中毒伤亡,必须充分重视。

再有,容易产生二次爆炸。第一次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来,在爆炸后的短时间内爆炸中心区会形成负压,周围的新鲜空气便由外向内填补进来,形成所谓的“返回风”,与扬起的粉尘混合,在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆炸时,粉尘浓度一般比一次爆炸时高得多,故二次爆炸威力比第一次要大得多。例如,某硫磺粉厂,磨碎机内部发生爆炸,爆炸波沿气体管道从磨碎机扩散到旋风分离器,在旋风分离器发生了二次爆炸,爆炸波通过爆炸后在旋风分离器上产生的裂口传播到车间中,扬起了沉降在建筑物和工艺设备上的硫磺粉尘,又发生了爆炸。从而威胁人员的生命安全。

而产区往往是粉尘比较密集的场所,这些粉尘会对工人造成吸入式的粉尘污染伤害,会引起多种心血管、呼吸道疾病等甚至威胁着人们的生命。与此同时,大量粉尘的聚集还可能引发粉尘爆炸事故的发生。那么,厂区粉尘爆炸怎么办呢?

肯定不能先考虑发生爆炸后怎么补救,而是应该首先做好防尘降尘的工作以避免粉尘爆炸。采用有效的通风和生物纳膜抑尘技术等综合抑尘技术除尘措施,严禁吸烟及明火作业。在设备外壳设泄压活门或其他装置,采用爆炸遏制系统等。对有粉尘爆炸危险的厂房,必须严格按照防爆技术等级进行设计,并单独设置通风、排尘系统。要经常湿式打扫车间地面和设备,防止粉尘飞扬和聚集。保证系统要有很好的密闭性,必要时对密闭容器或管道中的可燃性粉尘充入氮气、二氧化碳等气体,以减少氧气的含量,抑制粉尘的爆炸。

一般比较容易发生爆炸事故的粉尘大致有铝粉、锌粉、硅铁粉、镁粉、铁粉、铝材加工研磨粉、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等。这些物料的粉尘易发生爆炸燃烧的原因是都有较强的还原剂H、C、N、S等元素存在,当它们与过氧化物和易爆粉尘共存时,便发生分解,由氧化反应产生大量的气体,或者气体量虽小,但释放出大量的燃烧热。例如,铝粉只要在二氧化碳气氛中就有爆炸的危险。

常用的防护措施或方案主要有四种:遏制、泄放、抑制、隔离。其中泄放分为正常情况下的压力泄放和无火焰泄放;隔离分为机械隔离和化学隔离。主要防护设备包括:防爆板(Explosion Panel)、防爆门(Explosion Vent)、无焰泄放系统(Flameless Venting)、隔离阀(Explosion Isolation Valve)以及抑爆系统(Explosion Suppression Systems)。在实际应用中,并不是每一种防护措施单独使用,往往采用多种防护措施进行组合运用,以达到更可靠更经济的防护目的。

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