粉尘爆炸条件及过程
粉尘爆炸的条件有哪些
粉尘爆炸的条件有哪些在工业生产过程中，粉尘爆炸事故并不罕见，而且随着工业的发展，涉及可燃性粉尘的行业逐渐增多，粉尘的种类和用量也显著增加。
粉尘爆炸的条件：(1)发生粉尘爆炸的首要条件是粉尘本身可燃，即能与空气中的氧气发生氧化反应。
可燃粉尘包括有机粉尘和无机粉尘，有机粉尘受热后发生分解，放出可燃气，并留下可燃的碳。
无机粉尘如金属粉尘，虽不会热分解出可燃气，但能熔融蒸发出可燃蒸气进行燃烧，有些金属颗粒本身能进行气固两相燃烧。
(2)粉尘要悬浮在空气中达到一定浓度（超过其爆炸下限），才能保证其表面与空气（氧气）充足接触；粉尘能否悬浮在空气中关键在于粉尘的粒径。
大的颗粒难以悬浮，即使悬浮在空中也会很快沉积下来。
粒径越少，其扩散作用大于重力作用，粉尘易形成爆炸云层，再加上粒子周围有足够的助燃空气，粒子才易燃烧。
粉尘粒子浓度太小，燃烧放热太少，难以形成持续燃烧，不会发生爆炸；浓度太大，混合物中氧气浓度太少，也不会产生爆炸。
堆积粉尘不会发生爆炸。
(3)要有足够引起粉尘爆炸的起始能量。
如电弧、火焰、火花和机械碰撞等。
只要同时具备上述三个条件，就会导致粉尘爆炸。
预防粉尘爆炸的措施：一、减少粉尘产生尽可能地减少粉尘的产生量，防止悬浮粉尘达到最低爆炸浓度，这是最基本的预防措施。
设备要力求具有良好的密闭性能，不让粉尘飞散逸出；安装有效的吸风除尘系统，加强通风排尘，加强清扫工作，清除墙壁、顶棚等建筑物和机器设备、照明灯具等的积尘。
水对粉尘爆炸有多方面的影响，因而可利用水来控制粉尘飞扬。
不同行业降低粉尘浓度方法有：如煤矿里往煤层注水，增加煤层的含水量，降低其强度和脆性，增加可塑性，这样采掘时煤尘的产生就会大大减少。
在某些研磨物中保持一定的水分，如小麦在磨粉时就可以避免因摩擦空气干燥引起爆炸;在某些产生粉尘的地方，可用喷雾的办法将空气的相对湿度提高到65%以上，除可减少粉尘飞扬外，还因为水分子能大量吸收粉尘氧化产生的热量，增加空气和粉尘的导电性能而减少静电。
粉尘爆炸的条件有哪些
粉尘爆炸的条件有哪些在工业生产过程中，粉尘爆炸事故并不罕见，而且随着工业的发展，涉及可燃性粉尘的行业逐渐增多，粉尘的种类和用量也显著增加。
粉尘爆炸的条件：(1)发生粉尘爆炸的首要条件是粉尘本身可燃，即能与空气中的氧气发生氧化反应。
可燃粉尘包括有机粉尘和无机粉尘，有机粉尘受热后发生分解，放出可燃气，并留下可燃的碳。
无机粉尘如金属粉尘，虽不会热分解出可燃气，但能熔融蒸发出可燃蒸气进行燃烧，有些金属颗粒本身能进行气固两相燃烧。
(2)粉尘要悬浮在空气中达到一定浓度（超过其爆炸下限），才能保证其表面与空气（氧气）充足接触；粉尘能否悬浮在空气中关键在于粉尘的粒径。
大的颗粒难以悬浮，即使悬浮在空中也会很快沉积下来。
粒径越少，其扩散作用大于重力作用，粉尘易形成爆炸云层，再加上粒子周围有足够的助燃空气，粒子才易燃烧。
粉尘粒子浓度太小，燃烧放热太少，难以形成持续燃烧，不会发生爆炸；浓度太大，混合物中氧气浓度太少，也不会产生爆炸。
堆积粉尘不会发生爆炸。
(3)要有足够引起粉尘爆炸的起始能量。
如电弧、火焰、火花和机械碰撞等。
只要同时具备上述三个条件，就会导致粉尘爆炸。
预防粉尘爆炸的措施：一、减少粉尘产生尽可能地减少粉尘的产生量，防止悬浮粉尘达到最低爆炸浓度，这是最基本的预防措施。
设备要力求具有良好的密闭性能，不让粉尘飞散逸出；安装有效的吸风除尘系统，加强通风排尘，加强清扫工作，清除墙壁、顶棚等建筑物和机器设备、照明灯具等的积尘。
水对粉尘爆炸有多方面的影响，因而可利用水来控制粉尘飞扬。
不同行业降低粉尘浓度方法有：如煤矿里往煤层注水，增加煤层的含水量，降低其强度和脆性，增加可塑性，这样采掘时煤尘的产生就会大大减少。
在某些研磨物中保持一定的水分，如小麦在磨粉时就可以避免因摩擦空气干燥引起爆炸;在某些产生粉尘的地方，可用喷雾的办法将空气的相对湿度提高到65%以上，除可减少粉尘飞扬外，还因为水分子能大量吸收粉尘氧化产生的热量，增加空气和粉尘的导电性能而减少静电。
粉尘爆炸原理
粉尘爆炸原理
粉尘爆炸是一种在粉尘形成的可燃空气混合物被点燃时发生的爆炸现象。
粉尘爆炸的原理可以分为三个基本要素：可燃粉尘、氧气和点火源。
首先，可燃粉尘是粉尘爆炸发生的必要条件之一。
可燃粉尘是指在一定条件下能够形成可燃空气混合物的粉尘。
这些粉尘通常是细小的固体颗粒，例如木材粉尘、谷物粉尘、化工原料粉尘等。
当这些粉尘悬浮在空气中达到一定浓度时，就可能形成可燃空气混合物。
其次，氧气是粉尘爆炸的另一个必要条件。
粉尘爆炸需要氧气作为氧化剂来支持燃烧反应。
一般来说，空气中含有约21%
的氧气浓度，这是粉尘爆炸所需的最低氧气浓度。
最后，点火源是粉尘爆炸发生的直接原因。
点火源可以是明火、高温表面、静电火花、机械火花等。
当点燃源接触到可燃粉尘和氧气混合物时，就会引发燃烧反应，从而产生爆炸。
在粉尘爆炸发生时，点火源会使可燃粉尘和氧气混合物发生瞬间快速的氧化反应，并产生大量的热能和气体。
这些气体扩散迅速，形成冲击波，引发爆炸的连锁反应。
爆炸过程中释放的热能和压力会破坏周围的结构和设备，造成严重的人员伤亡和财产损失。
为了预防或减少粉尘爆炸的发生，应采取措施避免可燃粉尘的积累，确保通风良好，使用隔爆电器设备，以及对可能存在的
潜在点火源进行有效的控制。
此外，还需进行粉尘爆炸风险评估和防护措施的制定，以确保工作场所的安全。
粉尘爆炸的原理
粉尘爆炸的原理
粉尘爆炸是一种由可燃粉尘与空气混合形成的爆炸现象。
其原理可以归结为三个必要条件：燃料（可燃粉尘）、氧气（空气）和点火源。
首先，燃料是粉尘颗粒，例如木屑、面粉、煤炭、化工品等。
这些细小的颗粒能够悬浮在空气中形成可燃混合物，在适当条件下会形成爆炸性的粉尘云。
其次，氧气是空气中存在的气体成分，它提供了可燃物燃烧所需的氧气，同时也是维持燃烧反应的氧化剂。
最后，点火源是引发粉尘爆炸的关键因素。
点火源可以是火焰、火花、高温表面、电弧、静电放电等能够提供足够能量的物体或现象。
当点火源接触到可燃粉尘云时，粉尘与氧气迅速发生氧化反应，燃烧产生的高温和大量气体释放引起剧烈爆炸。
在爆炸发生后，产生的压力波和火焰通过热传导和辐射形式传播。
高温火焰会引发周围可燃粉尘的燃烧，形成连锁反应，导致爆炸扩大。
同时，爆炸产生的冲击波和火焰还可能造成人员伤亡、设备损坏和建筑物倒塌等严重后果。
为了防止粉尘爆炸，需要采取一系列安全措施，包括粉尘防爆设计、清洁和通风、静电控制等。
同时，对于存在粉尘爆炸风险的行业，如化工、煤矿、粮食加工等，还应建立完善的安全管理制度，进行定期检查和培训，确保安全生产。
粉尘爆炸
粉尘爆炸1.定义：粉尘爆炸是指悬浮于空气中的可燃粉尘触及明火或电火花等火源时发生的爆炸现象。
2.条件：可燃粉尘爆炸应具备三个条件，即粉尘本身具有爆炸性；粉尘必须悬浮于空气中并与空气混合达到爆炸浓度；有足以引起粉尘爆炸的火源。
3.粉尘爆炸的过程：粉尘的爆炸分为以下三步发展形成的；第一步是悬浮的粉尘在热源作用下迅速地干馏或气化而产生可燃混合气体；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，最后形成爆炸。
粉尘爆炸的特点 1.粉尘爆炸的最大特点就是多次爆炸；2.粉尘爆炸所需最小点火能量较高，一般在几十毫焦耳以上.3.粉尘爆炸与可燃气体爆炸相比，粉尘爆炸压力上升较缓慢，较高压力持续时间较长，释放的能量大，破坏力强大。
粉尘爆炸的危害1.粉尘爆炸具有极强的破坏作用。
粉尘爆炸涉及的范围很广，如煤炭化工医药制造木材加工粮食饲料加工卷烟合成制药等部门都时有发生。
如1952---1980年间发生各类粉尘爆炸事故209起，伤亡546人。
联邦德国1965----1980年发生各类粉尘爆炸事故768起，其中较严重的是木粉及木制品粉尘和粮食饲料粉尘爆炸事故。
1987年我国哈尔滨亚麻厂发生亚麻尘爆炸事故，死亡58人，轻伤177人。
2.粉尘爆炸容易产生二次爆炸。
第一次爆炸的气浪沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来，在爆炸后的短时间内爆炸中心会形成负压，周围的新鲜空气便由外向内填不进来，形成所谓的“返回风”，与扬起的粉尘混合，在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。
二次爆炸时粉尘浓度一般比第一次爆炸时高得多。
3.粉尘爆炸会产生有毒气体。
一种是一氧化碳；另一种是爆炸粉尘物（如塑料等）自身分解的毒性气体。
最常见的粉尘爆炸分为煤粉尘面粉粉尘木粉粉尘糖粉玉米粉土豆粉干奶粉铝粉锌粉镁粉硫磺粉等。
粉尘爆炸的定义
３．粉尘爆炸的特点：（1）多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点；（2）粉尘爆炸所需的最小点火能量较高，一般在几十毫焦耳以上。（3）与可燃性气体爆炸相比，粉尘爆炸压力上升较缓慢，较高压力持续时间长，释放的能量大，破坏力强。
1．粉尘本身是可燃粉尘非燃性粉尘是不会发生爆炸的，燃粉尘除前述外，还有茶叶、中药材维、硫磺粉尘等。 2．粉尘必须悬浮在空中，并与空气混合达到一定浓度粉尘能否悬浮在空中要害在于粉尘微粒，只有直径小于l0um的粉尘其扩散作用才大干重力作爪，易形成爆炸“层云”。粉尘爆炸下限一般为20～60g/m3，爆炸上限为2～6kg／m3。 3．火源必须具有一定能量粉尘爆炸需首先加热或熔融蒸发或热解出可燃气体，因此需较多的热量。粉尘爆炸的最小引爆能达10毫焦以上，为气体爆炸的近百倍。此外，空气中的湿度不能太大，否则也不会发生粉尘爆炸。
燃烧热高的粉尘，其爆炸浓度下限低，一旦发生爆炸即呈高温高压，爆炸威力大。
粉尘中含可燃挥发分越多，热分解温度越低，爆炸的危险性和爆炸产生的压力就越大。
粉尘中的灰分（即不燃物质）和水分的含量增加，其爆炸的危险性就降低。因为，它们一方面能够较多地吸收体系的热量，从而减弱粉尘的爆炸性能，另一方面灰分和水分会增加粉尘的密度，加快其沉降速度，使悬浮粉尘浓度降低。
粉尘爆炸后能产生有毒气体，与气体爆炸相比，粉尘爆炸轻易引起不完全燃烧，有些沉积粉尘还有阴燃现象。因而在爆炸产物中含有大量的CO气体及自身分解产生的毒性气体HCL、HCN等轻易使人员中毒。
凡是颗粒极微小，粒径在1至76um范围内的固体物质称为粉尘。粉尘包括易燃粉尘如：糖粉、淀粉、可可粉、硫粉、茶粉、橡胶粉等；可燃粉尘如：米粉、锯末屑、皮革屑、丝、虫胶等；难燃粉尘如：炭黑粉、木炭粉、石墨粉等。固体物质被粉碎成粉尘以后，其燃烧特性有很大的变化。原来是不燃的物质可能变成可燃物质，原来难燃的物质可能变成易燃物质。在一定条件下就有可能发生爆炸，前提是必须达到在空气中的爆炸极限浓度。粉尘爆炸前无任何征兆，起后果却都能使建筑物毁于一旦。而且能导致粉尘爆炸的情况也很多：从农副产品的加工、储存和运输到药物、食品、有机物、无机物的生产等很多过程中，粉尘爆炸的事故时有发生，其危害极大。
粉尘涉爆企业安全要求
粉尘涉爆企业安全要求一、引言 (2)二、粉尘爆炸的基本原理 (2)（一）粉尘爆炸的定义 (2)（二）粉尘爆炸的条件 (2)（三）粉尘爆炸的过程 (2)三、粉尘涉爆企业的安全风险 (3)（一）粉尘爆炸的风险 (3)（二）粉尘火灾的风险 (3)（三）粉尘职业危害的风险 (4)四、粉尘涉爆企业的安全要求 (4)（一）企业安全管理要求 (4)（二）厂房和建筑物安全要求 (6)（三）设备和设施安全要求 (7)（四）作业安全要求 (8)（五）粉尘清理和处置安全要求 (9)五、粉尘涉爆企业的安全监管 (9)（一）政府部门的安全监管职责 (9)（二）社会中介机构的安全服务职责 (10)六、结论 (10)一、引言粉尘涉爆企业是指在生产、加工、储存、使用等过程中，可能产生可燃粉尘并形成爆炸性粉尘环境的企业。
可燃粉尘在一定条件下可能引发爆炸，造成严重的人员伤亡和财产损失。
因此，粉尘涉爆企业必须高度重视安全生产，严格遵守相关法律法规和标准规范，采取有效的安全措施，确保企业的安全生产。
二、粉尘爆炸的基本原理（一）粉尘爆炸的定义粉尘爆炸是指可燃粉尘在空气中形成一定浓度的粉尘云，遇到火源或其他能量源时，发生的剧烈燃烧和爆炸现象。
（二）粉尘爆炸的条件1、可燃粉尘可燃粉尘是指在一定条件下能够燃烧的粉尘，如煤粉、面粉、铝粉、镁粉等。
不同的可燃粉尘具有不同的爆炸特性，如爆炸下限、爆炸上限、最小点火能量等。
2、氧气氧气是粉尘爆炸的必要条件之一。
空气中的氧气含量约为21%，当可燃粉尘与氧气混合达到一定比例时，就可能发生爆炸。
3、火源或能量源火源或能量源是引发粉尘爆炸的关键因素。
常见的火源或能量源有明火、电气火花、静电火花、摩擦火花、高温表面等。
当可燃粉尘云遇到火源或能量源时，就会发生爆炸。
4、粉尘云粉尘云是指可燃粉尘在空气中形成的悬浮状态。
当可燃粉尘的浓度达到一定范围时，就会形成粉尘云。
粉尘云的浓度范围通常称为爆炸极限，包括爆炸下限和爆炸上限。
粉尘爆炸原理
粉尘爆炸原理粉尘爆炸是指在一定条件下，粉尘与空气混合形成可燃混合物，当遇到火花或高温源时，发生剧烈燃烧或爆炸的现象。
粉尘爆炸是一种常见的工业安全事故，严重威胁人们的生命财产安全。
了解粉尘爆炸的原理对于预防和控制粉尘爆炸事故具有重要意义。
首先，粉尘爆炸的发生需要三个基本条件，可燃粉尘、氧气和能源。
可燃粉尘是指在一定浓度范围内能够燃烧或爆炸的粉尘，例如木屑、面粉、化工原料等。
氧气是支持燃烧或爆炸所必需的气体，而能源可以是火花、高温表面、静电放电等。
只有当这三个条件同时满足时，粉尘爆炸才可能发生。
其次，粉尘爆炸的过程可以分为五个阶段，悬浮阶段、扩散阶段、点火阶段、爆炸阶段和燃烧阶段。
在悬浮阶段，可燃粉尘在空气中形成悬浮云，扩散阶段是指悬浮云在空间中扩散形成混合云。
点火阶段是指混合云遇到火源或高温表面，发生点火或引燃。
爆炸阶段是指混合云在点火后瞬间发生爆炸，形成冲击波和火焰。
最后是燃烧阶段，爆炸后的火焰在周围可燃物质上持续燃烧。
再次，粉尘爆炸的危害主要表现在以下几个方面，一是爆炸冲击波和火焰对周围设备和建筑物造成严重破坏；二是爆炸释放的能量和高温对人员造成伤害；三是爆炸产生的火焰和烟雾对环境造成污染。
因此，预防和控制粉尘爆炸事故至关重要。
最后，预防和控制粉尘爆炸事故需要采取一系列措施，一是控制可燃粉尘的产生和扩散，例如加强清洁、密闭设备、通风换气等；二是消除或隔离火源和高温表面，防止点火；三是采取防爆措施，如使用防爆设备、防爆工具等；四是加强安全教育和培训，提高员工的安全意识和应急处置能力。
总之，粉尘爆炸是一种常见的工业安全事故，了解其发生的原理和危害对于预防和控制粉尘爆炸事故至关重要。
只有加强安全管理，采取有效措施，才能有效预防和控制粉尘爆炸事故的发生，确保人们的生命财产安全。
《粉尘爆炸》课件
国际粉尘爆炸案例
案例一
美国西弗吉尼亚州一家煤 矿发生的粉尘爆炸事故
案例二
印度尼西亚一家椰壳活性 炭加工厂发生的粉尘爆炸 事故
案例三
加拿大魁北克省一家谷物 加工厂发生的粉尘爆炸事 故
案例分析总结与教训
总结
通过对国内外的粉尘爆炸案例进行分析，可以发现粉尘爆炸事故的发生往往与作业场所 的通风不良、粉尘浓度过高、作业人员违规操作以及缺乏安全防护措施等因素有关。
热辐射强
粉尘爆炸产生的高温、高速气 流和火焰会产生强烈的热辐射 ，对周围的人和物造成伤害。
有害气体多
粉尘爆炸会产生大量的有害气 体，如一氧化碳、二氧化碳等 ，对环境和人体健康造成危害
。
粉尘爆炸的危害
01
02
03
04
人员伤亡
粉尘爆炸产生的冲击波和火焰 会对周围的人造成伤害或死亡
。
财产损失
粉尘爆炸会烧毁周围的建筑物 、设备等财产，造成严重的经
参考文献
粉尘爆炸
指在封闭空间内，可燃性粉尘与 空气混合物在达到一定浓度时， 遇到火源产生燃烧并迅速传播，
最终导致爆炸的现象。
粉尘爆炸的特点
燃烧速度快、爆炸压力大、破坏力 强，且容易产生二次爆炸。
粉尘爆炸的危害
造成人员伤亡、财产损失和环境污 染。
THANKS
感谢观看
教训
企业应加强粉尘作业场所的安全管理，建立完善的通风系统，控制粉尘浓度在安全范围 内；加强作业人员的安全培训，提高安全意识；加强安全检查和隐患排查，及时消除事 故隐患。同时，政府监管部门也应加强对企业的监督检查，确保企业落实各项安全措施
。
05 结论与展望
结论
01
一、粉尘爆炸的条件
3．主要教训： (1)没有充分认识粉尘爆炸的危险性。这次爆炸是麻粉 尘爆炸。据试验，未经筛分的麻粉尘，其爆炸极限为70 克／米3，最小点火能量640毫焦，最大爆炸压力0.7兆 帕，压力上升速率1.1兆帕／秒。如经过筛分，去掉粒 径小于2.5微米的颗粒(主要是尘土)，其爆炸危险、爆炸 威力便大大增加，据试验，(爆炸下限降至50克／米3， 最小点火能量降至300毫焦，最大爆炸压力增至2兆帕， 压力上升速率达2．2兆帕／秒。所以，麻粉尘爆炸会造 成巨大的破坏。
（二）粉尘爆炸Leabharlann 特点1、与气体爆炸比较，粉尘爆炸特点：
（1）粉尘爆炸比气体爆炸难度大； （2）粉尘爆炸能量较大、破坏性较严重。 2、粉尘爆炸在危害性方面特点： （1）容易发生二次甚至连锁爆炸； （2）爆炸压力随时间增大且反射增大； （3）易产生有毒气体或高温灰烬
第五节 粉尘爆炸
一、粉尘爆炸的条件
点火源强度和点火方式；
爆炸容器的容积
哈尔滨亚麻厂爆炸事故 1．基本情况： 哈尔滨亚麻厂，是我国最大的麻纺企业，在亚洲也是屈指可数 的。厂区占地面积40余万平方米，年产亚麻布2000多万米，产 值8000多万元，创汇1000余万元。全厂约有7000名职工。这 家大厂在哈尔滨有着举足轻重的地位。 2．起火经过和扑救情况： 1987年3月15日凌晨2时39分，亚麻厂内传出一阵震天动地 的爆炸声，附近的人们以为是发生了地震，距亚麻厂几百米远的 消防支队大楼也发生了剧烈的震动，消防队员们被巨响和摇晃惊 醒了，推窗望去，只见亚麻厂冒出熊熊烈火一一爆炸引起了剧烈 的燃烧。
3、可燃气体和惰性成分的含量；
可燃粉尘和空气的混合物中混入一定量的可燃气体时， 粉尘的爆炸危险性显著增加。 惰性物质的加入会降低粉尘爆炸的压力和升压速度，
粉尘爆炸的机理及爆炸产生的直接原因
1）粉尘与空气中的氧充分混合，达到一定的浓度。粉尘爆炸的浓度也有上限和下限， 如果浓度过低，粉尘微粒之间的距离过大、火焰难以从一个微粒传导到另一个微粒；如果 浓度过高，超过了上限，氧气的含量不够，也不能迅速燃烧；都不会产生爆炸。由于粉尘 爆炸的上限都很高，在一般情况下很少出现，没有实际意义，因此，在考虑粉尘的爆炸极 限时，主要依据其下限值。
（1）粉尘爆炸的机理。
当吸附大量空气的粉尘被引燃而燃烧时，大量的热量以热传导和热辐射的方式传递给 周围悬浮的粉尘或刚刚被吹扬起来的粉尘，使其受热继续燃烧，并持续不断地循环。这种 燃烧以及快的速度进行，温度越来越高，反应速度越来越快，局部压力也随之增高，使燃 烧更加猛烈，，最后形成强烈的爆炸。许多粉尘在氧化发热后，还会分解出易燃气体，这 就更增加了粉尘爆炸的危险性。
4）其他物质发生火灾、爆炸，引起粉尘爆炸。有时由于气体爆炸的冲击波使粉尘大 量飞扬，在气体爆炸的火焰行将熄灭时，粉尘就接着爆炸。许多煤矿里发生的煤尘爆炸， 就是先由可燃气体（瓦斯）爆炸而引起的。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2）火源。即使粉尘积聚到爆炸浓度，如果没有火源或引燃粉尘的温度，也不会发生 爆炸。由于可燃粉尘的最小点火能量仅在毫焦耳级，只要有微小的电火花或火星，就可能 引发重大爆炸事故。
（3）引起粉尘爆炸的直接原因。引起粉尘爆炸的直接原因是指引爆的热源，除了一
般的明火、电气设备的高温和电火花之外，还有以下几种：
1）撞击产生的火花。主要是螺帽、金属碎片、砂石等混杂在物料中，与机器撞击产 生火星，引燃机器内的粉尘，在传送到外面引起粉尘爆炸。面粉厂的爆炸事故，大都发生 在磨粉机上，就是属于这种原因。
2）摩擦过热。主要是轴承摩擦发热，使沉积在轴承外壳上的粉尘受热自燃，进而引 起粉尘爆炸。
粉尘爆炸的条件及应采取的措施
粉尘爆炸的条件及应采取的措施世界上第一次有记载的粉尘爆炸发生在1785 年意大利的一个面粉厂,此后200 多年里,粉尘爆炸事故不断发生,虽然各国在这方面进行了大量的研究,但粉尘爆炸是一个非常复杂的过程,受很多物理因素的影响,其爆炸机理至今尚不十分清楚。
随着现代工业的发展,粉体技术应用越来越广泛,其爆炸危险性几乎涉及到所有的工业部门,常见可爆粉尘材料包括:农林( 粮食、饲料、食品、农药、肥料、木材、糖、咖啡等) 、矿冶( 煤炭、钢铁、金属、硫磺等) 、纺织( 塑料、纸张、橡胶、染料、药物等) 、化工( 多种化合物粉体) 。
常见粉尘爆炸场所有:室内( 通道、地沟、厂房、仓库等) 和设备内( 集尘器、除尘器、混合机、输送机、筛选机、料斗、高炉、打包机等) 。
因此研究粉尘爆炸性质和机理对预防和控制爆炸事故具有重要的现实意义。
1 可燃粉尘爆炸的条件粉尘爆炸的条件归结起来有以下5 个方面的因素:其一,要有一定的粉尘浓度。
粉尘爆炸所采用的化学计量浓度单位与气体爆炸不同,气体爆炸采用体积百分数表示,而粉尘浓度采用单位体积所含粉尘粒子的质量来表示,单位是g/m3 或mg/L,如浓度太低,粉尘粒子间距过大,火焰难以传播。
其二,要有一定的氧含量。
( 含能粉尘除外) 一定的氧含量是粉尘得以燃烧的基础。
其三,要有足够的点火源。
粉尘爆炸所需的最小点火能量比气体爆炸大1～2 个数量级, 大多数粉尘云最小点火能量在5 mJ～50 mJ 量级范围。
其四,粉尘必须处于悬浮状态,即粉尘云状态。
这样可以增加气固接触面积,加快反应速度。
其五,粉尘云要处在相对封闭的空间,压力和温度才能急剧升高,继而发生爆炸。
2 可燃粉尘爆炸机理研究(1) 供给粒子表面以热能,使其温度上升;(2) 粒子表面的分子由于热分解或干馏作用,变为气体分布在粒子周围;(3) 气体与空气混合生成爆炸性混合气体,进而发火产生火焰;(4) 火焰产生热能,加速粉尘分解,循环往复放出气相的可燃性物质与空气混合,进一步发火传播.因此,粉尘爆炸时的氧化反应主要是在气相内进行的,实质上是气体爆炸,并且氧化放热速率要受到质量传递的制约,即颗粒表面氧化物气体要向外界扩散,外界氧也要向颗粒表面扩散,这个速度比颗粒表面氧化速度小得多,就形成控制环节。
粉尘爆炸的条件及应采取的措施
粉尘爆炸的条件及应采取的措施
粉尘爆炸是指在可燃性粉尘与氧气混合并遇到火源时所产生的爆炸现象。
工业生产中常常存在粉尘，例如木屑、面粉、碳黑、铁锈等，这些粉尘在空气中形成混合物达到一定浓度时，若遇到内部或外部的火源就会引起爆炸。
粉尘爆炸的条件：
1.可燃物浓度：当可燃物（粉尘）与空气的体积比例达到一定浓度，且在混合液中粒子大小均匀分布，且混合液过氧化氢的浓度不足时，爆炸易发生。
2.氧气浓度：需要满足可燃物的燃烧所需的氧气含量，达到3-15%的范围内，相互之间的比例不同，爆炸的危险性也不同。
3.火源：其中，常见的火源有明火、静电火花、摩擦火花、电火花、高温表面等。
为了防止粉尘爆炸的发生，有以下几个方面的预防措施：
1. 防止粉尘积累：在工业生产过程中要严格控制生产环境中的粉尘，采取有效的清理措施，定期对生产车间、机器设备、管道通道等设施进行清洁。
2. 避免火源：减少或彻底消除火源，防止明火、电火花和高温表面的产生，尽量采用防爆措施和防静电措施，避免机械零件的碰撞产生火花。
3. 加强通风：在生产车间、仓库等地方加强通风，避免粉尘过于浓厚，应该让粉尘与空气及时分散。
4. 设备安全：对生产设备进行定期的维护和检查，特别是涉及可燃性粉尘的机器设备，必须检查密封性、零件温度和电气设备是否符合安全要求。
5. 培训员工：加强员工的安全教育和职业技能培训，让员工充分了解和掌握粉尘爆炸的危害性和预防措施，增强安全意识，提高事故预防和应急能力。
针对粉尘爆炸危险，要从生产环境、设备安全、员工培训等多个方面进行综合预防，以保障工业生产的稳定、安全和正常进行。
粉尘爆炸知识
粉尘爆炸相关知识粉尘爆炸就是粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源（明火或温度），火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间，化学反应速度极快，同时释放大量的热，形成很高的温度和很大的压力，系统的能量转化为机械功以及光和热的辐射，具有很强的破坏力。
1、粉尘爆炸粉尘爆炸是指悬浮于空气中的可燃粉尘触及明火或电火花等火源时发生的爆炸现象。
2、爆炸条件某些厂矿生产过程中产生的粉尘，特别是一些有机物加工中产生的粉尘，在某些特定条件下会发生爆炸燃烧事故。
国内外的研究成果表明，这些条件一般有三种：（1）可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮，形成人们常说的粉尘云；（2）有充足的空气和氧化剂；（3）有火源或者强烈振动与摩擦。
通常认为，易爆粉尘只要满足条件（1）和条件（2），就意味着具备了可能发生事故的苗头。
3、易爆粉尘一般比较容易发生爆炸事故的粉尘大致有铝粉、锌粉、硅铁粉、镁粉、铁粉、铝材加工研磨粉、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等。
这些物料的粉尘易发生爆炸燃烧的原因是都有较强的还原剂H、C、N、S等元素存在，当它们与过氧化物和易爆粉尘共存时，便发生分解，由氧化反应产生大量的气体，或者气体量虽小，但释放出大量的燃烧热。
例如，铝粉只要在二氧化碳气氛中就有爆炸的危险。
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、铝粉、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，所以不易燃烧。
但是如果这类粉尘产生在油雾以及CO、CH4、煤气之类可燃气体中，也容易发生爆炸。
粉尘爆炸现象及其条件
粉尘爆炸现象及其条件分散在空气(或可燃气)中的某些粉尘，在肯定浓度状态下，如遇火源，就会燃烧、爆炸。
粉尘的爆炸在瞬间产生，伴随着高温、高压。
热空气膨胀形成的冲击波具有很大的摧毁力和破性。
这方面的伤亡事故，及随之带来的巨大经济损失，引起人们对粉尘爆炸问题的高度重视。
(1)粉尘爆炸机理和特点粉尘爆炸与气体爆炸相像，也是一种连锁反应，即尘云在火源或其他诱发条件作用下，局部化学反应所释放能量，快速诱发较大区域粉尘产生反应并释放能量，这种能量使空气提高温度，急剧膨胀，形成摧毁力很大的冲击波。
与气体爆炸相比，粉尘爆炸有3个特点：1)必需有足够数量的尘粒飞扬在空中才能发生粉粉尘爆炸。
尘粒飞扬与颗粒的大小和气体的扰动速度有关。
2)粉尘燃烧过程比气体燃烧过程简单，感应期长。
有的粉尘要经过粒子表面的分解或蒸发阶段，即便是直接氧化，这样的粒子也有由表面对中心燃烧的过程。
感应时间可达几十秒，为气体的几十倍。
3)粉尘点爆的起始能量大，几乎是气体的百倍。
(2)影响粉尘爆炸的因素影响粉尘爆炸的因素有粉尘自身形成的与外部条件形成的两方面因素。
就粉尘自身形成的因素来说，又有化学因素和物理因素两类，详见表21.5。
一般常见的粉尘爆炸形成的三个要素是：粉尘的可燃性、空气的存在和点火源。
21.5影响粉尘爆炸的物理化学因素粉尘自身外部条件化学因素物理因素燃烧热燃烧速度与水汽进行二氧化碳的反应性粉尘浓度粒径分布粒子外形比热及热传导率表面状态带电性粒子分散特性气流运动状态氧气运动状态可燃气体浓度温度窒息气浓度阻燃性粉尘浓度及灰分点火源状态与能。
粉尘爆炸的简单原理
粉尘爆炸的简单原理
粉尘爆炸是一种可燃粉尘与空气形成可燃混合物并遇到火源导致剧烈燃烧的过程。
其简单原理可以概括为以下几个步骤：
1. 积累：可燃粉尘在空间中积累，形成一定的浓度。
通常，高浓度的粉尘层会在特定设备、管道、仓库或生产工艺中产生。
2. 扩散：如果存在可燃混合物的空气，粉尘颗粒会在气体中扩散并混合。
这种混合通常形成在一个封闭的空间内，确保空气中含有足够的氧气。
3. 点火：当可燃混合物与点火源接触时，这个能量会引发化学反应，产生高温和火焰。
常见的点火源有明火、电火花、静电火花以及摩擦产生的火花等。
4. 爆炸：点火源引发的火焰会在可燃混合物中迅速蔓延，造成爆炸。
爆炸产生的高温和压力会导致周围环境的破坏，造成次生伤害和燃烧。
需要注意的是，粉尘爆炸的发生还需要具备三个关键条件：可燃粉尘的存在、氧气的供应以及点火源的出现。
只有这些条件同时满足，才会引发粉尘爆炸。
因此，在工业生产和处理粉尘的过程中，进行适当的防范和管理非常重要，以降低粉尘爆炸的危险性。
粉尘爆炸实验实验报告
一、实验目的1. 了解粉尘爆炸的基本原理和条件。
2. 掌握粉尘爆炸实验的操作步骤。
3. 分析粉尘爆炸实验的现象和结果。
4. 提高对粉尘爆炸事故的认识，增强安全防范意识。
二、实验原理粉尘爆炸是指可燃粉尘在有限空间内与空气混合形成的粉尘云，在点火源作用下引发的化学反应。
粉尘爆炸的原理是：可燃粉尘与空气混合后，在特定条件下（如达到一定浓度和温度），遇到点火源时，会迅速燃烧并产生大量的热和气体，导致压力的急速升高，从而引发爆炸。
三、实验用品1. 金属罐（易拉罐）2. 小塑料瓶（眼药品瓶）3. 塑料片4. 气囊（洗耳球）5. 蜡烛6. 火柴7. 橡皮管四、实验步骤1. 准备实验装置：将金属罐和小塑料瓶底部各打一个小孔，孔径略小于橡皮管外径。
用橡皮管连接金属罐和小塑料瓶，并连接气囊。
2. 在小塑料瓶中放入一定量的干燥面粉。
3. 将蜡烛放入金属罐中，点燃。
4. 用塑料片盖住罐口。
5. 快速挤压气囊，鼓入大量空气，使面粉充满罐。
6. 观察现象并记录实验结果。
五、实验现象1. 在挤压气囊的过程中，面粉逐渐被吹入金属罐内，形成粉尘云。
2. 点燃蜡烛后，用塑料片盖住罐口，观察到面粉在罐内悬浮。
3. 当挤压气囊使面粉充满罐时，突然发生爆炸，罐内火焰瞬间熄灭，塑料片被炸飞，金属罐变形。
六、实验分析1. 实验结果表明，可燃粉尘在特定条件下（如达到一定浓度和温度）遇到点火源时，会发生爆炸。
2. 实验中使用的面粉具有可燃性，与空气混合后，在点燃蜡烛的火焰作用下，发生爆炸。
3. 实验现象表明，粉尘爆炸具有极强的破坏力，能瞬间释放大量热能和气体，导致罐体变形和塑料片飞溅。
七、实验结论1. 粉尘爆炸是一种严重的安全生产事故，具有极强的破坏力。
2. 为了预防粉尘爆炸事故的发生，应严格控制粉尘浓度、温度等条件，确保生产场所的安全。
3. 本实验有助于提高对粉尘爆炸事故的认识，增强安全防范意识。
八、实验注意事项1. 实验过程中，操作人员应穿戴防护用品，如防护眼镜、口罩等。
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燃烧学
1
可燃粉尘及其特性 粉尘爆炸的条件 粉尘爆炸的过程及危害
燃烧学
粉尘的相关概念
• 粉尘：粒径小于75μm的固体悬浮物 。
•
•
可燃性粉尘：可与助燃气体发生氧化反应而燃烧的粉尘。
粉尘云：悬浮在助燃气体中的高浓度可燃粉尘与助燃气
体的混合物。
燃烧学
•
粉尘爆炸：火焰在粉尘云中传播，引起压力、温度明显
燃烧学
可燃粉尘的分类
• 按动力性能分
悬浮粉尘：是指游浮在空气
中的粉尘，具有爆炸危险。
沉积粉尘：是指堆积在物体
表面上的粉尘，具有火灾危险。
燃烧学
•
按燃烧性能分
易燃粉尘：点火能量小，火焰蔓延速度快。如：糖粉、
淀粉。
可燃粉尘：点火能量较大，火焰蔓延速度较慢。如：米
粉、铁木屑、皮革屑。 难燃粉尘：很大的点火能量，且不易蔓延。如：石墨粉、 木炭粉。
燃烧学
•
有足够的点火能
可燃粉尘发生爆炸，首先需要被加热，或熔融蒸发，或
受热分解放出可燃气体，其过程比气体燃烧更复杂，所需能 量也就更多。
燃烧学
可燃粉尘及其特性
2
粉尘爆炸的条件
3
粉尘爆炸的过程及危害
燃烧学
粉尘爆炸的过程
① 悬浮粉尘在热源作用下温度迅速升高。 ② 粉尘粒子表面的分子在热作用下发生热分解，在粒子 周围产生可燃气体。
跃升的现象。
•
•
一次爆炸：也叫初始爆炸，由初始点火源引起的爆炸。
二次爆炸：第一次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉
尘吹扬起来，在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。
燃烧学
•
多次爆炸：随着爆炸引起极大的震动，沉积在不同部位
的粉尘扬起，形成多个粉尘云，从而产生连环爆炸！ 二次或多次爆炸时，粉 尘浓度一般比一次爆炸时高 得多，故二次爆炸威力比第 一次要大得多。 二次、多次爆炸 更具破坏性！
燃烧学
•
燃烧不充分，产物毒性大
可燃粉尘爆炸时间短，粉尘粒子燃烧不充分，有些沉积
尘处于阴燃状态。因此，粉尘爆炸产物中含有大量的CO及分 解产生的HCl、HCN等，产物毒性大。
边扩散，爆炸的破坏性和对周围可燃物的燃烧程度更严重。
粉尘爆炸的能量是气体爆炸的数倍，温度可达2000～3000℃。
燃烧学
•
产生二次（多次）爆炸，危害巨大
可燃粉尘初始爆炸产生的气浪会扬起沉积粉尘，在新的空间
达到爆炸浓度产生二次爆炸。 另外，粉尘初始爆炸点，空气和燃烧产物受热膨胀，密度减 小，形成负压区，新鲜空气向爆炸点逆流，促使空气的二次冲击， 若粉尘和火源仍存在，也可引发二次（多次）爆炸。
• 粉尘具有可燃性
一般条件下，并非所有的粉尘都能发生爆炸。金属粉尘 在燃烧反应中释放出巨大热量，使空气膨胀，因此具有爆炸 性；非金属粉尘受热释放出可燃气体，气体燃烧发生爆炸。
燃烧学
•
为悬浮性粉尘，且达到爆炸极限
沉积粉尘不会发生爆炸，只有悬浮在空气中的粉尘才可
能发生爆炸。且同气体一样，必须处于一浓度范围内才能发 生爆炸。
燃烧学
粉尘爆炸的过程
③ 粒子周围产生的可燃气体被点燃，形成局部小火焰。
④ 粉尘燃烧释放出能量，把能量传递给附近悬浮或吹扬
起来的粉尘，促使燃烧循环持续进行，随着能量的集聚，反
应速度增大，最后形成爆炸。
燃烧学
粉尘爆炸的危害
• 高压作用时间长，破坏力大
粉尘爆炸的燃烧速度和最大压力都比气体爆炸要小一些，但粉 尘密度比气体大，燃烧时间长，爆炸压力上升和下降速度都较慢， 压力和时间的乘积（爆炸释放的能量）较大，同时粉尘粒子边燃烧
释放能量
释放能量
急剧膨胀
粉尘云着火时，瞬间完成燃烧过程，释放大量热能，形 成爆燃，使燃烧气体温度骤然升高，体积剧烈膨胀，一旦空
间受限，发生爆炸！
燃烧学
粉尘爆炸的五要素
氧气 燃烧三要素 氧气 可燃性 粉尘 火源
可燃性粉尘 火源
粉尘 爆炸 五个 要素
增加
扩散 受限空间
扩散
受限 空间
燃烧学
粉尘爆炸的条件
燃烧学
——粉尘爆炸条件及过程
燃烧学
江苏昆山工厂粉尘爆炸
2014年8月2日7时34分，位 于江苏省昆山市的昆山中荣金 属制品有限公司发生特别重大
铝粉尘爆炸事故，共造成97人
死亡、163人受伤，直接经济损
失3.51亿元。
燃烧学
燃烧学
•
直接原因
事故车间除尘系统较长时间未按规定清理，铝粉尘集聚。除尘
风机开启后，打磨过程产生的高温颗粒在集尘桶上方形成粉尘云。1
号除尘器集尘桶锈蚀破损，桶内铝粉受潮，发生氧化放热反应，达
到粉尘云的引燃温度，引发除尘系统及车间的系列爆炸。因没有泄
爆装置，爆炸产生的高温气体和燃烧物瞬间经除尘管道从各吸尘口 喷出，导致车间所有操作人员直接受到爆炸冲击。
燃烧学
本次课学习的内容：
① 什么是粉尘？
② 粉尘为什么会发生爆炸？
③ 爆炸的过程又是怎样？
燃烧学
•
自燃点低
就同一种可燃粉尘而
言，粒度越小，化学活性 越强，自燃点越低。
燃烧学
•
动力稳定性强
动力稳定性：是指粉尘始
终保持在不向下沉积的特性。
（原因：在空气中受到重力作
用和扩散作用）
燃烧学
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可燃粉尘及其特性 粉尘爆炸的条件
粉尘爆炸的过程及危害
燃烧学
【Q】粉尘为什么会发生爆炸？
可燃粉尘 氧化反应 诱发较大区 域粉尘反应、 温度、压力急 剧上升，气体
燃烧学
•
按粉尘来源分
金属粉尘：镁、铝粉；合成材料粉尘：塑料、染料粉尘； 轻纺原料产品：棉、麻尘；粮食粉尘：面粉、淀粉； 煤炭粉尘：煤尘、活性炭；农副产品粉尘：棉花、烟草； 饲料粉尘：鱼粉、饲料粉；木材产品粉尘：纸粉、木粉
燃烧学
可燃粉尘的特性
• 高分散度
在一定的粒径范围内，细小粉尘颗粒数占总粉尘颗粒数 的百分数。在粉尘的整体中，如果细小粒子含量越高，粉尘 的分散度越大。分散度大的可燃粉尘，则比表面积大，化学 活性强，能长时间悬浮在空气中，因而燃烧爆炸危险性大。
燃烧学
•
表面积大
粉尘的比表面积，主要
取决于粉尘的粒度。同一体 积的物体，粒度越小，表面 积就越大。
燃烧学
•
吸附性和化学活性强
任何物质的表面都具有能把其他物质吸向自己的吸附作
用。（原因：物体内部的分子，四周都被具有相等吸引力的 分子所包围，处于平衡状态，而表面的分子只是在它的旁边 和内侧受到具有相同吸引力的分子的吸引，有一部分力没有 达到满足，这种不饱和力称为剩余力。）