中通智能__引起粉塵爆炸的因素及易發(fā)生粉塵爆炸的工藝過程
現(xiàn)代社會生活中，面粉廠、紡織廠、塑料加工廠、煤礦等存在可燃粉塵的地方都可能發(fā)生粉塵爆炸。了解生產(chǎn)過程中粉塵爆炸的特點，采取相應措施進行預防，是安全生產(chǎn)的重要內(nèi)容。
可燃氣體爆炸是因可燃氣體在助燃氣體中達到一定濃度，即達到爆炸濃度極限，在一定能量作用下，即會發(fā)生爆炸?？扇挤蹓m爆炸成因也基本相似，空氣中有一定濃度的可燃粉塵，在能量源作用下，即會發(fā)生爆炸。通常認為，粉塵爆炸應具備以下幾個基本條件：
01粉塵具有可燃性
粉塵具有可燃性是粉塵爆炸形成的基礎，這從粉塵爆炸的反應歷程可以看出。絕大部分粉塵爆炸要經(jīng)歷以下四個階段：
（１）懸浮在空氣中的可燃粉塵表面接受點火源的能量，迅速提高了表面溫度；
（ 2 ）粉塵粒子表面的分子發(fā)生熱分解或干餾作用，產(chǎn)生可燃氣體從粉塵離子表面釋放到氣相中；
（ 3 ）釋放出的可燃氣體與空氣（或氧氣等助燃氣體）混合形成爆炸性混合氣體，隨后被點火源點燃產(chǎn)生了火焰；
（ 4 ）依靠這種火焰產(chǎn)生的熱量，又促使周圍的粉塵發(fā)生分解，持續(xù)不斷地在氣相中釋放出可燃氣體，又與空氣混合，使火焰不斷傳播，從而導致粉塵爆炸。
從某種程度上講，可燃粉塵—空氣混合物的爆炸是一種氣固非均相燃燒現(xiàn)象，從燃燒本質(zhì)上看，也可以認為是可燃氣體在空氣中的爆炸，只是這種可燃氣體“儲存”在粉塵中，受熱后釋放出來參加了爆炸反應。但應引起注意的是，某些發(fā)生表面燃燒的物質(zhì)如鐵粉、鈦粉、鋁粉等粉塵發(fā)生爆炸過程中，不發(fā)生分解或干餾過程，這些粉塵接受點火源的作用，直接與空氣中的氧氣發(fā)生劇烈的氧化放熱反應，熾熱的粉塵或粉塵的氧化物加熱周圍的粉塵和空氣，使高溫的空氣迅速膨脹，從而導致粉塵爆炸的形成。但無論是哪種爆炸反應歷程，粉塵具備可燃性都是爆炸形成的基礎，不具備可燃性的粉塵不可能發(fā)生化學爆炸。
02粉塵懸浮在助燃氣體中
從粉塵爆炸的反應歷程看，若可燃粉塵沒有懸浮在空氣中，則形成沉聚粉塵，即使與助燃物混合均勻，有點火源的作用，但由于可燃粉塵和助燃物充分混合的數(shù)量有限，其受熱分解或干餾分解的可燃氣體量（或直接與助燃氣體發(fā)生劇烈氧化還原反應的粉塵量）有限，反應產(chǎn)生的能量會被快速釋放到空氣中，能量難以聚集，則持續(xù)反應的能量不足，不會發(fā)生爆炸。
03濃度處在爆炸濃度極限范圍內(nèi)可燃粉塵在助燃氣體中的濃度處在爆炸濃度極限范圍內(nèi)，這是粉塵爆炸形成的另一重要條件。當粉塵懸浮在助燃物中濃度過高時，可燃物的數(shù)量過大，助燃物的數(shù)量過小，兩者反應的劇烈程度小，反應產(chǎn)生的能量會被很快釋放到空氣中，難以聚集，不會發(fā)生爆炸，反之也一樣。只有當可燃物和助燃物的數(shù)量混合較為均勻，反應比例恰當時，兩者反應最為劇烈，放出的能量最大，大量的能量聚集在一起瞬間釋放，形成化學爆炸。因此可燃粉塵能爆炸必須在其爆炸濃度極限范圍內(nèi)，一般常見粉塵的爆炸濃度極限在20—6000 g/m3之間，但在實際生產(chǎn)、加工場所，由于粉塵具有沉降性，可燃粉塵很難達到爆炸濃度極限上限，因此研究可燃粉塵爆炸濃度極限的上限沒有實際意義，而應關注可燃粉塵的爆炸濃度極限下限。04存在足以引起粉塵爆炸的點火源從粉塵爆炸形成過程可以看出，可燃粉塵爆炸是點火源導致可燃粉塵受熱分解或干餾分解出可燃氣體，或點火源導致可燃粉塵與助燃物發(fā)生劇烈的氧化還原反應，使高溫空氣迅速膨脹，從而導致粉塵爆炸的發(fā)生。因此，足以引起粉塵爆炸的點火源是粉塵爆炸形成不可或缺的因素。
易發(fā)生粉塵爆炸的工藝過程
粉碎過程按作用力性質(zhì)不同，粉碎過程有：擠壓、撞擊、研磨、劈裂以及彎曲、撕裂等方法，一般情況下，粉碎研磨要同時利用多種作用力。粉碎操作由于機械力的作用會揚起大量粉塵，設備內(nèi)懸浮的粉塵往往處于爆炸濃度范圍之內(nèi)。且各種力的作用更容易產(chǎn)生摩擦、撞擊火花，靜電等點火源，導致粉塵爆炸的發(fā)生。這類設備如顎式破碎機、滾筒軋碎機、球磨機、膠體磨等，都是具有粉塵爆炸的危險設備。分離過程
典型的分離裝置有旋風分離器。和其他類似裝置一樣，分離的主要原理都是利用氣流旋轉(zhuǎn)過程中作用在物料上的離心力，使物料按重量大小達到分離的效果。在風力作用下，分離器內(nèi)的粉塵均處于懸浮狀態(tài)，此時，如存在足夠能量的點火源，爆炸事故就會不可避免地發(fā)生。
除塵過程
除塵器的原理通常是利用濾材將氣體流中的顆粒阻擋住，除塵前粉塵是處于懸浮狀態(tài)的，不僅如此，在濾材清灰時通常采用脈沖反吹風方式，此時，粘附在濾材上的粉塵又再次處于懸浮狀態(tài)，若恰好有足夠能量的點火源，也將發(fā)生粉塵爆炸事故。
干燥過程
干燥是從含水或濕物料中脫除水分或其他溶劑的操作過程，氣流干燥器是一種流化設備，濕物料在高速熱氣流載體的流動中進行傳熱傳質(zhì)，再經(jīng)旋風分離器使物料中水分隨熱空氣排出；噴霧干燥器是將含水量高達75％～80％的溶液、懸浮液或熔融液的物料在熱氣流中噴成細霧，霧滴在很短時間內(nèi)被干燥成粉末；沸騰干燥器又稱流化床干燥器，是利用熱氣流使散粒狀物料在干燥器內(nèi)呈沸騰狀態(tài)，使水分汽化、脫除，達到干燥的目的。使用噴霧、氣流或沸騰干燥器干燥顆粒狀物料或粉料時，設備內(nèi)形成的可燃粉塵－空氣混合物的爆炸事故在生產(chǎn)中時有發(fā)生。
輸送過程
為實現(xiàn)生產(chǎn)的連續(xù)和自動化，工廠生產(chǎn)通常采用自動輸送，而粉塵由于其特性而采用氣力輸送管線輸送，輸送過程中，工業(yè)粉塵處于蓬松的懸浮狀態(tài)，具備粉塵爆炸的主要條件，只要有合適的點火源則極其危險，并且輸送管線與分離和除塵設備相連，極易引起二次爆炸，造成更大的傷亡和損失。
清掃、吹掃過程
生產(chǎn)過程中粉塵難免要從設備中逸出，這些粉塵堆積在廠房及設備表面，若不及時清除，在達到一定濃度并且飛揚起來之后，很容易造成爆炸事故，并且在清掃過程中，也極易粉塵飛揚，形成懸浮爆炸條件。
部分圖文源于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系后臺刪除