粉尘爆炸的难易与粉尘的物理、化学性质和环境条件有关。一般认为燃烧热越大的物质越容易爆炸,如煤尘、碳、硫黄等。氧化速度快的物质容易爆炸,如镁粉、铝fen、氧化亚铁、染料等。
容易带电的粉尘也很容易引起爆炸,如合成树脂粉末、纤维类粉尘、淀粉等。这些导电不良的物质由于与机器或空气摩擦产生的静电积聚起来,当达到一定量时,就会放电产生电火花,构成爆炸的火源。
通常不易引起爆炸的粉尘有土、砂、氧化铁、研磨材料、水泥、石英粉尘以及类似于燃烧后的灰尘等。
这类物质的粉尘化学性质比较稳定,不易燃烧。如果这类粉尘产生在油雾以及CO、CH4、煤气之类可燃气体中,也容yi发生爆炸。
粉尘的爆炸可视为由以下三步发展形成的:
第1步是悬浮的粉尘在热源作用下迅速地干馏或气化而产生出可燃气体;
第二步是可燃气体与空气混合而燃烧;第三步是粉尘燃烧放出的热量,以热传导和火焰辐射的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的粉尘,这些粉尘受热汽化后使燃烧循环地进行下去。
随着每个循环的逐次进行,其反应速度逐渐加快,通过剧烈的燃烧,后形成爆炸。这种爆炸反应以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸压力等将持续加快和升高,并呈跳跃式的发展。
粉尘爆炸风险改善
当然,由于生产艺的需求,粉尘爆炸的风险尚不能被完全消除。采取有效的预防与保护措施势在必行。
旨在降低工商企业财产损失风险的工程技术措施可分为两类。
一、预防措施:这主要包括
(-)对点火源的控制。譬如:对热加工作业的严格管理、采用防爆电气设备和对电气设备的维护保养(以降低产生电气火花的可能)、对粉尘处理设备的维护保养(以降低设备过热的可能)、禁止吸烟
等;
(二)限制粉尘的堆积。譬如:定期检查和清理设备内、管道中以及周围环境中的粉尘等。实践证明,采取这类预防性措施可以有效地降低粉尘爆炸发生的频率,并且在大多数情况下较易于执行且成
本较低。
二、保护措施:这主要是指在危险的区域或设备上采用泄爆、隔爆、抑爆的手段,通过的保护设备和工程设计,在粉尘爆炸发生时将其带来的危害以安全的方式降至。这样不仅可以更好地保护财产安
全,也可以极大地缩短由事故引发的营业中断的时间。
在实践中,粉尘爆炸的预防措施和保护措施各显其能。前者可以降低粉尘爆炸发生的可能性,后者则减轻爆炸事件带来损失的严重程度,二者结合可有效地将粉尘爆炸的风险限制在可控的范围内。