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什么是粉塵爆炸?怎樣防范粉塵爆炸及檢測粉塵含量

時間:2014-8-4閱讀:2716

 什么是粉塵爆炸?怎樣防范粉塵爆炸及檢測粉塵含量  

  引言:昆山工廠爆炸新聞: 2014年8月2日上午7時37分許,江蘇 昆山市 開發區中榮金屬制品有限公司汽車輪轂拋光車間在生產過程中發生 爆炸  爆炸 已致使65人死亡,120多人受傷。  

粉塵在爆炸極限范圍內,遇到熱源(明火或溫度),火焰瞬間傳播于整個混合粉塵空間,化學反應速度極快,同時釋放大量的熱,形成很高的溫度和很大的壓力,系統的能量轉化為機械功以及光和熱的輻射,具有很強的破壞力。

  

  凡是呈細粉狀態的固體物質均稱為粉塵。能燃燒和爆炸的粉塵叫做可燃粉塵;浮在空氣中的粉塵叫懸浮粉塵;沉降在固體壁面上的粉塵叫沉積粉塵。 

現已發現以下七類物質的粉塵具有爆炸性:金屬(如鎂粉、鋁粉);煤炭;糧食(如小麥、淀粉);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)。 

粉塵爆炸的難易與粉塵的物理、化學性質和環境條件有關。一般認為燃燒熱越大的物質越容易爆炸,如煤塵、碳、硫黃等。氧化速度快的物質容易爆炸,如鎂粉、鋁粉、氧化亞鐵、染料等。容易帶電的粉塵也很容易引起爆炸,如合成樹脂粉末、纖維類粉塵、淀粉等。這些導電不良的物質由于與機器或空氣摩擦產生的靜電積聚起來,當達到一定量時,就會放電產生電火花,構成爆炸的火源。 

  某些廠礦生產過程中產生的粉塵,特別是一些有機物加工中產生的粉塵,在某些特定條件下會發生爆炸燃燒事故。

  

  國內外的研究成果表明,這些條件一般有三種:(1)可燃性粉塵以適當的濃度在空氣中懸浮,形成人們常說的粉塵云;(2)有充足的空氣和氧化劑;(3)有火源或者強烈振動與摩擦。 

  通常認為,易爆粉塵只要滿足條件(1)和條件(2),就意味著具備了可能發生事故的苗頭。 

  爆炸過程  

  粉塵的爆炸可視為由以下三步發展形成的:*步是懸浮的粉塵在熱源作用下迅速地干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,這些粉塵受熱汽化后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,zui后形成爆炸。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升高,并呈跳躍式的發展。 

科學防治是關鍵  

  粉塵爆炸由于性質較為特殊,因此救援方法也與普通火災爆炸有所不同。撲救粉塵爆炸事故的有效滅火劑是水,尤以霧狀水為佳。它既可以熄滅燃燒,又可濕潤未燃粉塵,驅散和消除懸浮粉塵,降低濃度。忌用直流噴射的水和泡沫,也不宜用有沖擊力的干粉、二氧化碳、1211滅火劑,防止沉積粉塵因受沖擊而懸浮引起二次爆炸。 

  對一些金屬粉塵(忌水物質)如鋁、鎂粉等,遇水反應,會使燃燒更劇烈,因此禁止用水撲救。可以用干沙、石灰等(不可沖擊);堆積的粉塵如面粉、棉麻粉等,明火熄滅后內部可能還陰燃,也應引起足夠重視;對于面積大、距離長的車間的粉塵火災,要注意采取有效的分割措施,防止火勢沿沉積粉塵蔓延或引發連鎖爆炸。 

  由于粉塵爆炸事故撲救極為困難,因此做好預防工作尤為重要。主要預防措施有以下幾條: 

  *是消除粉塵源。采用良好的除塵設施來控制廠房內的粉塵是首要的,可用的措施有封閉設備,通風排塵、抽風排塵或潤濕降塵等。除塵設備的風機應裝在清潔空氣一側。應注意易燃粉塵不能用電除塵設備,金屬粉塵不能用濕式除塵設備。設備啟動時應先開除塵設備,后開主機;停機時則正好相反,防止粉塵飛揚。粉塵車間各部位應平滑,盡量避免設置一些無關設施(如窗幕、門簾等)。管線等盡量不要穿越粉塵車間,宜在墻內敷設,防止粉塵積聚,另外,在條件允許下,在粉塵車間噴霧狀水,在被粉碎的物質中增加水分也能促使粉塵沉降,防止形成粉塵云。此外,在車間內做好清潔工作,及時人工清掃,也是消除粉塵源的好方法。 

  第二是嚴格控制點火源。消除點火源是預防粉塵爆炸的*、zui有效的措施。在常見點火源中,電火花、靜電、摩擦火花、明火、高溫物體表面、焊接切割火花等是引起粉塵爆炸的主要原因。因此,應對此高度重視。場所的電氣設備應嚴格按照《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》進行設計、安裝,達到整體防爆要求,盡量不安裝或少安裝易產生靜電,易產生火花的機械設備,并采取靜電接地保護措施。被粉碎的物質必須經過嚴格篩選、去石和吸鐵處理,以免雜質進入粉碎機內產生火花。 

  第三是采取可靠有效的防護措施。對于較小的粉碎裝置,可以增加其強度,并要考慮防止爆炸火焰通過連接處向外傳播。為減小爆炸的破壞性可設置泄壓裝置,如對車間采用輕質屋頂、墻體或增開門窗等。但應注意,泄壓裝置宜靠近易發生爆炸的部位,不要面向人員集中的場所和主要交通要道;為減少助燃氣體含量,在粉塵與助燃氣體混合氣中添加惰性氣體(如氮氣),減少氧含量,也是可行方法之一。 

     第四是在易產生粉塵的環境中安裝粉尖檢測設備,是有好警功能,這樣可提醒生產作業及管理人員,及時撤離。粉塵檢測儀國內外有很多品牌,國外主要有:英國 Casella CEL  Microdust Pro實時粉塵監測儀,美國 THERMO PDR-1000AN型便攜式粉塵檢測儀,DUSTMATE 手持式環境粉塵儀等。 

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