防止粉塵爆炸技術措施

防止粉塵爆炸技術措施1、粉塵爆炸的特點粉塵爆炸就是懸浮物于空氣中的粉塵顆粒與空氣中的氧氣充分接觸，在特定條件下瞬時完成的氧化反應，反應中放出大量熱量，進而產生高溫、高壓的現(xiàn)象。任何粉塵爆炸都必需具備這樣三個條件：點火源；可燃細粉塵；粉塵懸浮于空氣中且達到爆炸濃度極限范圍。(1)粉塵爆炸要比可燃物質及可燃氣體簡單一般地，可燃粉塵懸浮于空氣中形成在爆炸濃度范圍內的粉塵云，在點火源作用下，與點火源接觸的部分粉塵首先被點燃并形成一個小火球。在這個小火球燃燒放出的熱量作用下，使得四周接近粉塵被加熱、溫度上升、著火燃燒現(xiàn)象產生，這樣火球就將快速擴大而形成粉塵爆炸。粉塵爆炸的難易程度和猛烈程度與粉塵的物理、化學性質以及四周空氣條件親密相關。一般地，燃燒熱越大、顆粒越細，活性越高的粉塵，發(fā)生爆炸的危急性越大；輕的懸浮物可燃物質的爆炸危急性較大；空氣中氧氣含量高時，粉塵易被燃點，爆炸也較為猛烈。由于水分具有抑制爆炸的作用，所以粉塵和氣體越干燥，則發(fā)生爆炸的危急性越大。(2)粉塵爆炸發(fā)生之后，往往會產生二次爆炸這是由于在第一次爆炸時，有不少粉塵沉積在一起，其濃度超過了粉塵爆炸的上限濃度值而不能爆炸。但是，當?shù)谝淮伪ㄐ纬傻臎_擊波或氣浪將沉積粉塵重新?lián)P起時，在空中與空氣混合，濃度在粉塵爆炸范圍內，就可能緊接著產生二次爆炸。其次次爆炸所造成的災難往往比第一次爆炸要嚴峻得多。國內某鋁品生產廠1963年發(fā)生的塵爆炸事故的直接緣由是排風機葉輪與吸入口端面摩擦起火引起的。風機吸入口處的蝦米彎及褲衩三通氣流不暢，簡單積塵。特殊是停機時更簡單滯留粉塵，一旦啟動，沉積的粉塵被揚起，很快達到爆炸下限，引起粉塵爆炸。(3)粉塵爆炸的機理可燃粉塵在空氣中燃燒時會釋放出能量，井產生大量氣體，而釋放出能量的快慢即燃燒速度的大小與粉體暴露在空氣中的面積有關。因此，對于同一種固體物質的粉體，其粒度越小，比表面積則越大，燃燒集中就越快。假如這種固體的粒度很細。以至可懸浮起來，一旦有點火源使之引燃，則可在極短的時間內釋放出大量的能量。這些能量來不及散逸到四周環(huán)境中去，致使該空間內氣體受到加熱并絕熱膨脹，而另一方面粉體燃燒時產生大量的氣體，會使體系形成局部高壓，以致產生爆炸及傳播，這就是通常稱作的粉塵爆炸。(4)粉塵爆炸與燃燒的區(qū)分大塊的固體可燃物的燃燒是以近于平行層向內部推動，例如煤的燃燒等。這種燃燒能量的釋放比較緩慢。所產生的熱量和氣體可以快速逸散?？扇夹苑蹓m的堆狀燃燒，在通風良好的狀況下形成明火燃燒，而在通風不好的狀況下。可形成無煙或焰的隱燃。可燃粉塵燃燒時有幾個階段：第一階段，表面粉也被加熱；其次階段，表面層氣化，溢出揮發(fā)分；第三階段，揮發(fā)分發(fā)生氣相燃燒。超細粉體發(fā)生爆炸也是一個較為簡單的過程，由于粉塵云的尺度一般較小，而火焰?zhèn)鞑ニ俣容^快，每秒幾百米，因此在粉塵中心發(fā)生火源點火，在不到0.1s的時間內就可燃遍整個粉塵云。在此過程中，假如粉塵已燃盡，則會生成最高的壓強；若未燃盡，則生成較低的壓強?？扇剂Ｗ邮欠衲苋纪辏Q于粒子的尺寸和燃燒深度。(5)可燃粉塵分類粉體按其可燃性可劃分為兩類：一類為可燃；一類為非可燃?？扇挤垠w的分類方法和標準在不同的國家有所不同。美國將可燃粉體劃為Ⅱ級危急品，同時又將其中的金屬粉、含碳粉塵、谷物粉塵列入不同的組。美國制定的分類方法是按被測粉體在標準試驗裝置內發(fā)生粉塵爆炸時所得升壓速度來進行分類，并劃分為三個等級。我國目前尚未見到關于可燃粉塵分類的現(xiàn)成標準。2、粉塵濃度和顆粒對爆炸的影響(1)粉塵濃度可燃粉塵爆炸也存在粉塵濃度的上下限。該值受點火能量、氧濃度、粉體粒度、粉體品種、水分等多種因素的影響。采納簡化公式，可估算出爆炸極限，一般而言粉塵爆炸下限濃度為20～60g/m3，上限介于2～6kg/m3。上限受到多種因素的影響，其值不如下限易確定，通常也不易達到上限的濃度。所以，下限值更重要、更有用。從物理意義上講，粉塵濃度上下限值反映了粒子間距離對粒子燃燒火焰?zhèn)鞑サ挠绊?，若粒子間距離達到使燃燒火焰不能延長至相鄰粒子時，則燃燒就不能連續(xù)進行(傳播)，爆炸也就不會發(fā)生；此時粉塵濃度即低于爆炸的下限濃度值。若粒子間的距離過小，粒子間氧不足以供應充分燃燒條件，也就不能形成爆炸，此時粒子濃度即高于上限值。(2)粉體粒度可燃物粉體顆粒大于400um時，所形成的粉塵云不再具有可爆性。但對于超細粉體當其粒度在10um以下時則具有較大的危急性。應引起留意的是，有時即使粉體的平均粒度大于400um，但其中往往也含有較細的粉體，這少部分的粉體也具備爆炸性。雖然粉體的粒度對爆炸性能影響的規(guī)律性并不強，但粉體的尺寸越小，其比表面就越大，燃燒就越快，壓強上升速度隨之呈線性增加。在肯定條件下最大壓強變化不大，由于這是取決于燃燒時發(fā)出的總能量，而與釋放能量的速度并無明顯的關系。3、粉塵爆炸的技術措施燃燒反應需要有可燃物質和氧氣，還需要有肯定能量的點火源。對于粉塵爆炸來說應具備三個要素：點火源；可燃細粉塵；粉塵懸浮于空氣中，形成在爆炸濃度范圍內的粉塵云。這三個要素同時存在才會發(fā)生爆炸。因此，只要消退其中一條件即可防止爆炸的發(fā)生。在袋式除塵器中常采納以下技術措施。(1)防爆的結構設計措施本體結構的特別設計中，為防止除塵器內部構件可燃粉塵的積灰，全部梁、分隔板等應設置防塵板，而防塵板斜度應小于70度?；叶返牧锝谴笥?0度，為防止因