粉塵為什么會(huì)爆炸?做除塵的都應(yīng)該知道!-科潔環(huán)保

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粉塵為什么會(huì)爆炸?做除塵的都應(yīng)該知道!

來(lái)源:河北科潔環(huán)保設(shè)備有限公司 發(fā)布時(shí)間:2017/8/7 8:48:15
布袋除塵器廠家分享:粉塵是一種非常細(xì)小的顆粒。當(dāng)小到_程度,它們的比表面積(單位體積的表面積)_會(huì)很大,也_是說(shuō),顆粒能接觸到氧氣的面積_會(huì)增大許多。如果粉塵正好是一種可燃物質(zhì)的話,它與空氣中的氧氣接觸,一旦被點(diǎn)燃,燃燒速率_會(huì)非常快。
粉塵是一種非常細(xì)小的顆粒。當(dāng)小到_程度,它們的比表面積(單位體積的表面積)_會(huì)很大,也_是說(shuō),顆粒能接觸到氧氣的面積_會(huì)增大許多。如果粉塵正好是一種可燃物質(zhì)的話,它與空氣中的氧氣接觸,一旦被點(diǎn)燃,燃燒速率_會(huì)非???。隨著燃燒的加速以及能量的積累,_后_會(huì)導(dǎo)致爆炸。許多我們平時(shí)看起來(lái)不能燃燒的材料,變成粉末顆粒以后_容易燃燒了,_是這個(gè)道理。比如說(shuō),在很多人的印象里,鐵是不可燃燒的。但是,如果鐵的粉塵顆粒小到微米級(jí)別并懸浮在空氣中的時(shí)候,遇到火源也會(huì)發(fā)生爆炸。
其實(shí),很多種類的粉塵都會(huì)爆炸,比如糧食、纖維、金屬的粉塵,只要它們的顆粒足夠細(xì)、懸浮在空氣中、濃度足夠大,并且有外界的點(diǎn)火或者能量的激發(fā),都會(huì)發(fā)生粉塵爆炸事故。
不同材料的粉塵是如何燃燒的?
不同材料的粉塵,燃燒的機(jī)制是不一樣的。這是一個(gè)非常深?yuàn)W的科學(xué)問(wèn)題。
如果是碳?xì)漕愇镔|(zhì)的粒子,比如硬脂酸粉塵,它是一種有機(jī)物。這種有機(jī)物粉塵燃燒時(shí),粉塵粒子往往是先熔融成為液滴,液滴再蒸發(fā)成氣體,然后燃燒。如果是棉麻類纖維的話,由于它是高分子的碳?xì)浠衔?,往往是以邊分解、邊燃燒的方式進(jìn)行。對(duì)于煤塵顆粒,由于煤粉里面含有一些揮發(fā)性成分(原子數(shù)比較少的碳?xì)浠衔铮?,接受了外界能量以后,_會(huì)蒸發(fā)成氣體,然后燃燒;而揮發(fā)性成分蒸發(fā)后剩余的碳顆粒,也會(huì)和氧氣發(fā)生反應(yīng),釋放出大量的熱量。
不同種類的金屬,燃燒機(jī)制也不同。鐵顆粒_是表面燃燒,燃燒的時(shí)候生成三氧化二鐵和四氧化三鐵,并產(chǎn)生大量的熱量。輕金屬(鎂、鋁等)的燃燒情況又不一樣。由于這些輕金屬的熔點(diǎn)比較低,表面反應(yīng)產(chǎn)生的能量_可以把這個(gè)顆粒熔融形成金屬液滴,這個(gè)液滴在高溫之下也會(huì)變成氣體繼續(xù)燃燒。
發(fā)生粉塵爆炸,需要滿足哪些條件?
首先,組成粉塵的物質(zhì)_是可燃的。其次,粉塵的粒度足夠細(xì),通常在幾微米到幾十微米之間。第三,空氣中粉塵的濃度要足夠大,要_過(guò)該粉塵的爆炸下限。第四,要有足夠量的氧氣存在。正常空氣中,氧氣的體積濃度約為21%,通常,如果氧氣濃度低于13%的話,_不會(huì)發(fā)生爆炸了。_后,還要有足夠的能量來(lái)完成點(diǎn)火,比如火花、明火或者電弧等。
▲漂浮在空氣中的粉塵顆粒會(huì)造成安全隱患
粉塵爆炸,這個(gè)過(guò)程是怎樣進(jìn)行的?
粉塵是有重量的,即便可以長(zhǎng)時(shí)間懸浮在空氣中,但隨著時(shí)間的推移,_終也會(huì)慢慢地沉降到地面或者工作面上。粉塵爆炸可以分為“一次爆炸”和“二次爆炸”。一次爆炸是指那些懸浮在空氣中的粉塵遇到了明火、滿足了爆炸條件,_會(huì)發(fā)生爆炸。在一次爆炸的瞬間,爆炸中心會(huì)形成大量的熱量和氣體,形成氣體沖擊波(激波)。這種激波又會(huì)把原來(lái)沉積在地面上的粉塵卷起并再次揚(yáng)到空氣中,這些粉塵與空氣混合,在一次爆炸產(chǎn)生的能量影響下,會(huì)發(fā)生二次爆炸。像這種把粉塵揚(yáng)起來(lái)以后再次爆炸的情況,可能會(huì)發(fā)生多次。
▲一次爆炸和二次爆炸
在充滿粉塵的工廠里,如果不慎掉落金屬零件、或者衣服上帶有靜電,會(huì)不會(huì)引發(fā)爆炸呢?
靜電會(huì)引起火花,金屬和金屬撞擊時(shí),也會(huì)產(chǎn)生火花。當(dāng)這些火花的能量達(dá)到足夠大(毫焦耳量級(jí))時(shí),都可以引發(fā)爆炸。但這些都是可能性,并不_是必然的原因,只有當(dāng)產(chǎn)生火花的能量大于可燃粉塵的_小點(diǎn)火能,滿足了點(diǎn)火條件才會(huì)引發(fā)爆炸。
我國(guó)發(fā)生過(guò)哪些重大粉塵爆炸事故?
其實(shí),在煤礦事故里,經(jīng)常_會(huì)有粉塵爆炸。煤礦發(fā)生瓦斯爆炸時(shí),往往會(huì)把沉積在煤礦巷道里的大量微細(xì)的煤炭顆粒重新?lián)P起來(lái),發(fā)生煤塵爆炸。
據(jù)我所知,我國(guó)曾經(jīng)發(fā)生過(guò)幾次大的粉塵爆炸事故。1987年,哈爾濱的一個(gè)亞麻加工廠發(fā)生了粉塵爆炸,死亡58人,重傷177人。往近了說(shuō),2010年2月24日,秦皇島的一家淀粉廠發(fā)生了粉塵爆炸,死亡19人,49人受傷。2014年4月16日,如皋的一家化工廠發(fā)生了硬脂酸粉塵爆炸,死亡8人,9人受傷。
粉塵爆炸可以出現(xiàn)在多個(gè)行業(yè),如棉紡廠、金屬粉末加工廠、糧食加工廠等企業(yè),都有發(fā)生粉塵爆炸的可能性。
粉塵爆炸的破壞作用是怎樣體現(xiàn)出來(lái)的?
發(fā)生粉塵爆炸的時(shí)候,會(huì)產(chǎn)生高溫和壓力沖擊波。盡管我們看不見(jiàn)沖擊波,但是它的威力是很大的。沖擊波的傳播速度是每秒幾百米甚至上千米,當(dāng)傳播到物體上時(shí),物體會(huì)在_短的時(shí)間內(nèi)受到巨大的壓力。當(dāng)沖擊波的“_壓”達(dá)到_程度的時(shí)候,可以擊碎廠房的玻璃。當(dāng)_壓進(jìn)一步增大時(shí),房屋的磚墻結(jié)構(gòu)會(huì)被一下子沖垮,_像電影里磚塊亂飛的爆炸場(chǎng)面。若_壓再增大的話,_連鋼筋混凝土的墻都能被炸碎。有時(shí)候,粉塵爆炸產(chǎn)生的沖擊波可以把工廠里的笨重設(shè)備推到很遠(yuǎn)的地方去,可見(jiàn)它的破壞力是非常大的。
怎樣才能減少粉塵爆炸的風(fēng)險(xiǎn)?直接開(kāi)窗通風(fēng)可以降低封閉空間的爆炸機(jī)會(huì)嗎?
工業(yè)中產(chǎn)生的粉塵是污染物,不能隨意排放在大氣中。_根本的解決辦法還是對(duì)粉塵進(jìn)行有效收集,減少懸浮在空氣里的粉塵濃度。這樣做,一方面是為了減少工人得塵肺病等職業(yè)病的機(jī)會(huì),另一方面,也可以減少發(fā)生粉塵爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
工業(yè)上除塵的辦法有很多,比如蕭陽(yáng)機(jī)械的懸浮除塵、布袋除塵、水霧降塵等。
粉塵爆炸為什么會(huì)造成這么嚴(yán)重的傷亡?
這次事故,主要是三個(gè)因素的疊加造成了嚴(yán)重的傷亡。爆炸時(shí),會(huì)對(duì)人的皮膚產(chǎn)生熱力致傷,_是我們平時(shí)說(shuō)的燒傷;還有吸入性損傷,是指人吸入了高溫氣體和煙塵后,在身體內(nèi)部造成的傷害;此外,爆炸產(chǎn)生沖擊波,也會(huì)對(duì)人體造成損傷,形成“沖擊傷”,也叫“爆震傷”。
由金屬粉塵爆炸導(dǎo)致的燒傷,和生活中常見(jiàn)的燒傷有什么區(qū)別?
常見(jiàn)的燒傷中,一多半都是熱力損傷或電擊傷;在開(kāi)放場(chǎng)所形成的燒傷,也很少伴有吸入性損傷的情況??傮w來(lái)看,由于爆炸導(dǎo)致的燒傷病例,相對(duì)是比較少見(jiàn)的。金屬粉塵爆炸與一般的爆炸區(qū)別不大,但可能會(huì)在傷者的皮膚或角膜中嵌入一些金屬微?;虍愇?。
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