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粉尘爆炸如何预防防尘爆炸预防措施

来源:2021/1/5 8:57:45

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  • 摘要
  • 粉尘爆炸是悬挂在空气中的可燃粉尘燃烧引起的高气压。粉尘是固体物质的微粒子,其表面积比重量相同的块状物质大得多,易着火。悬浮在空气中,达到一定浓度,形成爆炸性混合物。遇到火星可能会导致快速燃烧和爆炸。

      多种粉尘爆炸


      粉尘爆炸是悬挂在空气中的可燃粉尘燃烧引起的高气压。粉尘是固体物质的微粒子,其表面积比重量相同的块状物质大得多,易着火。悬浮在空气中,达到一定浓度,形成爆炸性混合物。遇到火星可能会导致快速燃烧和爆炸。


      粉尘的火灾爆炸事故多发生在煤矿、面粉厂、糖厂、纺织厂、硫磺厂、饲料、塑料、金属加工厂、粮库等厂矿企业。这与粉尘爆炸所需的条件有关。粉尘爆炸本身就是一种特殊的燃烧现象,需要可燃物、助燃物和点火源三个条件。首先,粉尘本身就是可燃粉尘。可燃粉尘分为有机粉尘和无机粉尘两种。有机粉尘如面粉、木粉、化纤粉尘等,无机粉尘包括金属粉尘和部分矿物性粉尘(如煤、硫等)。最常见的可燃粉尘有煤粉、玉米粉、土豆粉、铝粉、锌粉、镁粉、硫粉等。其次,粉尘必须悬浮在助燃气(如空气)上,混合以达到粉尘浓度爆炸的极限。粉尘在助燃气体中悬浮是由粉碎、研磨、运输、通风等机械作用引起的。大粒径的粉尘一般沉降为只有燃烧能力的沉积粉尘,只有小粒径的粉尘才能浮在助燃气体中。同时,粉尘爆炸的危险性由浓度爆炸极限的下限显示,一般为20-60克/立方米,低于该浓度,难以形成持续燃烧,不能说是爆炸。第三,有足以引起粉尘爆炸的点火源。粉尘具有较小的自燃点和最小点火能量,只要外界能量超过最小点火能量(多为10m焦-100m焦)或温度超过其自燃点(多为400℃-500℃)即可爆炸。此外,容易产生静电的设备在接地和电气及其布线的连接处没有产生火花,尤其是粉碎机的供应没有筛选,铁混入,发生冲突性火星,粉尘爆炸。


      粉尘爆炸很可能发生破坏性更大的二次爆炸。粉尘悬浮在含有足够维持燃烧的氧气环境中,有适当的点火源时,可能会发生第一次爆炸,引起周围环境的干扰,地面、设备上堆积的粉尘分散形成粉尘云,遇到火源形成灾害性的第二次爆炸。此外,第一次爆发后,在粉尘爆发点,由于空气受热膨胀,密度变小,迅速形成爆发点逆流(俗称回风),即使遇到粉尘云和热能,也会发生第二次爆发。


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      科学防治很重要


      粉尘爆炸性质特殊,救援方法也不同于普通火灾爆炸。救出粉尘爆炸事故的有效灭火剂是水,尤其是雾状的水更好。不仅可以熄灭燃烧,还可以湿润未燃的粉尘,驱散和消除浮尘,降低浓度。不要使用直流喷射的水和泡沫,也不要使用有冲击力的干粉、二氧化碳、1211灭火剂,因冲击而引起二次爆炸。


      铝、镁粉等金属粉尘,遇水反应,燃烧更激烈,禁止用水救出。可以使用干砂、石灰等(不可冲击)堆积的粉尘,如面粉、棉麻粉等,火熄后可能内部变暗,对面积大、距离长的工厂粉尘火灾,要注意采取有效的分割措施,防止火势沿堆积粉尘蔓延或连锁爆炸。


      粉尘爆炸事故的救治非常困难,预防工作尤为重要。主要注意事项如下:


      第一是消除粉尘源。采用良好的除尘设施控制厂房内的粉尘是首要的,可用措施包括封闭设备、通风除尘、进气除尘、润湿除尘等。除尘设备的风机应设置在清洁空气侧。应注意易燃粉尘不能使用电除尘设备,金属粉尘不能使用湿式除尘设备。设备启动时,首先打开除尘设备,然后打开主机。停机时,正好相反,防止灰尘飞扬。粉尘车间各部位应光滑,尽量避免安装窗帘、窗帘等无关设施。管道等尽量不要经过粉尘车间,铺设在墙内,防止粉尘积聚。此外,在条件允许的情况下,在粉尘车间喷洒状水,在粉碎物质中增加水分也能促进粉尘沉降,防止粉尘云的形成。此外,在车间做好清洁工作,及时人工清洁也是去除粉尘源的好方法。


      第二是严格控制点火源。消除点火源是预防粉尘爆炸最实用、最有效的措施。在常见的点火源中,电火花、静电、摩擦火花、明火、高温物体表面、焊接切割火花等是引起粉尘爆炸的主要原因。因此,我们应该非常重视这一点。场所电气设备应严格按照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》进行设计、安装,达到整体防爆要求,尽量不安装或少安装易产生静电、易产生火花的机械设备,并采取静电接地保护措施。粉碎的物质应严格筛选、去石、吸铁处理,以免杂质进入粉碎机内产生火花。


      第三,采取可靠有效的防护措施。对于较小的粉碎装置,可以增加其强度,考虑防止爆炸火焰通过连接处向外传播。为了减少爆炸的破坏性,可以设置泄压装置,如现场采用轻质屋顶、墙壁、门窗等。但要注意的是,为了减少泄压装置接近易发生爆炸的部位,不要面向人员集中的地方和主要交通要道的助燃气体含量,在粉尘和助燃气体的混合气中添加惰性气体(如氮气),减少氧气含量也是可行的方法之一。

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