粉塵爆炸的條件:
(1)發(fā)生粉塵爆炸的首要條件是粉塵本身可燃,即能與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)。可燃粉塵包括有機粉塵和無機粉塵,有機粉塵受熱后發(fā)生分解,放出可燃?xì)猓⒘粝驴扇嫉奶?。無機粉塵如金屬粉塵,雖不會熱分解出可燃?xì)?,但能熔融蒸發(fā)出可燃蒸氣進(jìn)行燃燒,有些金屬顆粒本身能進(jìn)行氣固兩相燃燒。
(2)粉塵要懸浮在空氣中達(dá)到一定濃度(超過其爆炸下限),才能保證其表面與空氣(氧氣)充足接觸;粉塵能否懸浮在空氣中關(guān)鍵在于粉塵的粒徑。大的顆粒難以懸浮,即使懸浮在空中也會很快沉積下來。粒徑越少,其擴散作用大于重力作用,粉塵易形成爆炸云層,再加上粒子周圍有足夠的助燃空氣,粒子才易燃燒。粉塵粒子濃度太小,燃燒放熱太少,難以形成持續(xù)燃燒,不會發(fā)生爆炸;濃度太大,混合物中氧氣濃度太少,也不會產(chǎn)生爆炸。堆積粉塵不會發(fā)生爆炸。
首先,爆炸能產(chǎn)生有毒氣體。一種是一氧化碳;另一種是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性氣體。毒氣的產(chǎn)生往往造成爆炸過后的大量人畜中毒傷亡,必須充分重視。
再有,容易產(chǎn)生二次爆炸。第一次爆炸氣浪把沉積在設(shè)備或地面上的粉塵吹揚起來,在爆炸后的短時間內(nèi)爆炸中心區(qū)會形成負(fù)壓,周圍的新鮮空氣便由外向內(nèi)填補進(jìn)來,形成所謂的“返回風(fēng)”,與揚起的粉塵混合,在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆炸時,粉塵濃度一般比一次爆炸時高得多,故二次爆炸威力比第一次要大得多。例如,某硫磺粉廠,磨碎機內(nèi)部發(fā)生爆炸,爆炸波沿氣體管道從磨碎機擴散到旋風(fēng)分離器,在旋風(fēng)分離器發(fā)生了二次爆炸,爆炸波通過爆炸后在旋風(fēng)分離器上產(chǎn)生的裂口傳播到車間中,揚起了沉降在建筑物和工藝設(shè)備上的硫磺粉塵,又發(fā)生了爆炸。
首先,爆炸能產(chǎn)生有毒氣體。一種是一氧化碳;另一種是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性氣體。毒氣的產(chǎn)生往往造成爆炸過后的大量人畜中毒傷亡,必須充分重視。
再有,容易產(chǎn)生二次爆炸。第一次爆炸氣浪把沉積在設(shè)備或地面上的粉塵吹揚起來,在爆炸后的短時間內(nèi)爆炸中心區(qū)會形成負(fù)壓,周圍的新鮮空氣便由外向內(nèi)填補進(jìn)來,形成所謂的“返回風(fēng)”,與揚起的粉塵混合,在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆炸時,粉塵濃度一般比一次爆炸時高得多,故二次爆炸威力比第一次要大得多。例如,某硫磺粉廠,磨碎機內(nèi)部發(fā)生爆炸,爆炸波沿氣體管道從磨碎機擴散到旋風(fēng)分離器,在旋風(fēng)分離器發(fā)生了二次爆炸,爆炸波通過爆炸后在旋風(fēng)分離器上產(chǎn)生的裂口傳播到車間中,揚起了沉降在建筑物和工藝設(shè)備上的硫磺粉塵,又發(fā)生了爆炸。從而威脅人員的生命安全。
而產(chǎn)區(qū)往往是粉塵比較密集的場所,這些粉塵會對工人造成吸入式的粉塵污染傷害,會引起多種心血管、呼吸道疾病等甚至威脅著人們的生命。與此同時,大量粉塵的聚集還可能引發(fā)粉塵爆炸事故的發(fā)生。那么,廠區(qū)粉塵爆炸怎么辦呢?
肯定不能先考慮發(fā)生爆炸后怎么補救,而是應(yīng)該首先做好防塵降塵的工作以避免粉塵爆炸。采用有效的通風(fēng)和生物納膜抑塵技術(shù)等綜合抑塵技術(shù)除塵措施,嚴(yán)禁吸煙及明火作業(yè)。在設(shè)備外殼設(shè)泄壓活門或其他裝置,采用爆炸遏制系統(tǒng)等。對有粉塵爆炸危險的廠房,必須嚴(yán)格按照防爆技術(shù)等級進(jìn)行設(shè)計,并單獨設(shè)置通風(fēng)、排塵系統(tǒng)。要經(jīng)常濕式打掃車間地面和設(shè)備,防止粉塵飛揚和聚集。保證系統(tǒng)要有很好的密閉性,必要時對密閉容器或管道中的可燃性粉塵充入氮氣、二氧化碳等氣體,以減少氧氣的含量,抑制粉塵的爆炸。
一般比較容易發(fā)生爆炸事故的粉塵大致有鋁粉、鋅粉、硅鐵粉、鎂粉、鐵粉、鋁材加工研磨粉、各種塑料粉末、有機合成藥品的中間體、小麥粉、糖、木屑、染料、膠木灰、奶粉、茶葉粉末、煙草粉末、煤塵、植物纖維塵等。這些物料的粉塵易發(fā)生爆炸燃燒的原因是都有較強的還原劑H、C、N、S等元素存在,當(dāng)它們與過氧化物和易爆粉塵共存時,便發(fā)生分解,由氧化反應(yīng)產(chǎn)生大量的氣體,或者氣體量雖小,但釋放出大量的燃燒熱。例如,鋁粉只要在二氧化碳?xì)夥罩芯陀斜ǖ奈kU。
常用的防護(hù)措施或方案主要有四種:遏制、泄放、抑制、隔離。其中泄放分為正常情況下的壓力泄放和無火焰泄放;隔離分為機械隔離和化學(xué)隔離。主要防護(hù)設(shè)備包括:防爆板(Explosion Panel)、防爆門(Explosion Vent)、無焰泄放系統(tǒng)(Flameless Venting)、隔離閥(Explosion Isolation Valve)以及抑爆系統(tǒng)(Explosion Suppression Systems)。在實際應(yīng)用中,并不是每一種防護(hù)措施單獨使用,往往采用多種防護(hù)措施進(jìn)行組合運用,以達(dá)到更可靠更經(jīng)濟的防護(hù)目的。
沙塵暴的優(yōu)點、危害以及預(yù)防方法、防護(hù)措施,來一起了解下!