粉尘易燃易爆化学品防爆安全知识培训

粉尘挥发性、粉尘水分、粉尘灰分；
火源强度等影响。
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一、燃烧和爆炸来自百度文库本知识
5.可燃粉尘爆炸
–爆炸过程：
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，最后形成爆炸。
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三、爆炸的内在原因
3.粉尘的分散度和表面积
–粉尘的分散度就是粉尘按不同粒径（直径）分布的一种形式，小粒径 粉尘越多，我们就称其分散度大 –粉尘分散度的大小又决定着粉尘的表面积，其分散度越大，则同样重 量粉尘的表面积越大，表面分子越多，导致表面自由能越大。
4.粉尘的吸附性：
–物质分子在粉尘表面上相对聚集的现象称为粉尘的吸附现象，由于粉 尘的分散度较大，具有较大的表面积，从而具有较高的表面自由能， 使粉尘的状态不稳定，活性增高，在理化性质上表现为粉尘较之原物 质具有较小的点火能量和自燃点。 铁块在空气重不会自主燃烧，在粉碎成粉尘时，最小点火能量小于 100mJ，自燃点小于 300℃；煤粉 的点火能量小于 40mJ
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讲师：
培训大纲
3 1 2 3 4 燃烧和爆炸基本知识 粉尘和可燃气体爆炸的典型案例 爆炸的内在原因 防爆技术和防爆工作要求
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一、燃烧和爆炸基本知识
1.燃烧与火灾：
–燃烧是一种放热发光的氧化反应现象。 –物质与空气中的氧所进行的氧化反应是最普遍的，是发生燃烧和爆炸 的最主要原因。 –火灾：泛指失去控制的燃烧
要从控制产生粉尘爆炸必不可少的三要素入手
空气
粉尘云
点火源
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四、防爆技术和防爆工作要求
1.防爆技术措施：
–将生产系统做成密闭系统，使用氮等惰性气体进行保护。定期对系统 的氧气浓度进行分析等检测手段保证系统的安全。 – 消除点火源。使用防爆的电气设备；防止静电蓄积；防止机械由于摩 擦、撞击、故障等原因而产生火花或异常的高温；使用有色金属手工 具以防止产生摩擦火花或撞击火花。
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一、燃烧和爆炸基本知识
2.爆炸：
–爆炸是物质在瞬间以机械功的形式释放出大量的气体和能量的现象。
–爆炸发生时的主要特征是压力的急剧升高和巨大的响声。
–燃烧与爆炸的关系 本质联系： 都是氧化反应现象。 都需要三个基本条件。
区 别：
氧化反应的速率不同。
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一、燃烧和爆炸基本知识
响不同。
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三、爆炸的内在原因
8.影响气体爆炸的因素：
–点火源: 点火源的强度高，热表面的面积大，火源与混合物的接触时 间长，会使爆炸范围扩大，增加燃烧、爆炸的危险性。 –消焰距离: 实验证明，通道尺寸越小，通道内混合气体的爆炸浓度范围越小，燃 烧时火焰蔓延速度越慢。把火焰蔓延不下去的最大通道尺寸叫消焰距 离。 各种可燃气有不同的消焰距离，消焰距离还与可燃气的浓度有关，也 受气体流速、压力的影响。消焰距离是可燃物蔓延能力的一个度量参 数，度量可燃物危险程度的一个重要参数。
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一、燃烧和爆炸基本知识
4.爆炸极限：
–定义：可燃物质（可燃气体、蒸气和粉尘）与空气（氧气）必须在一 定浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇到火源才会发生爆炸，这个 浓度范围称为爆炸极限。 通常用可燃气体、可燃蒸气在空气中的体积百分数表示，可燃粉尘用
mg/m3表示。我们将可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓
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二、粉尘和可燃气体爆炸的典型案例
时间：1921年 地点：美国 一台大型谷类提升机发生 粉尘爆炸，其爆炸力将 40 座 每座约装30万吨粮食的仓室，从底座掀起，并移动了 152.4 毫米，结果6死1伤，经济损失达400万美元
时间：2011年 地点：成都 富士康集团成都公司抛光车间发生可燃粉尘意外爆炸事 故，造成3人死亡，16人受伤
助燃物
着火源
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一、燃烧和爆炸基本知识
1.燃烧与火灾：
–闪点： 液体的表面都有一定数量的蒸气存在，在一定的温度下，易（可） 燃液体表面上的蒸气和空气的混合物与火焰接触时，能闪出火花，但 随即熄灭，这种瞬间燃烧的过程叫闪燃。发生闪燃的最低温度叫闪点 闪点是液体可以引起火灾危险的最低温度，液体的闪点越低，它的 火灾危险性越大。 –燃点、自燃点 固体物质形成持续燃烧的最低温度被称为燃点 在无外界火源的条件下，物质自行引发的燃烧称为自燃。自燃的最 低温度为自燃点。
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三、爆炸的内在原因
7.影响粉尘爆炸的几个因素： 粉 尘 爆 炸 危 险 性 的 特 征 值 粉尘浓度 着火温度 着火能量 爆炸压力 关系到爆炸强度 升压速度 影响爆炸的灵敏度
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三、爆炸的内在原因
8.影响气体爆炸的因素：
– 温度：温度越高，爆炸范围越宽（下限下降，上限上升），爆炸危险 性增加。 –压力：压力越大，爆炸范围越宽（对下限的影响较小，对上限的影响 较大），危险性增加。压力降到某一数值，上限与下限重合，这一压 力称为临界压力。低于临界压力，混合气则无燃烧爆炸的危险。 –氧含量：混合气中增加氧含量，会使上限显著增高，爆炸范围增大。 –惰性气体：惰性气体含量增加，爆炸范围变窄，但不同惰性气体的影
铝
镁 锌 铁 烟煤
645
520 680 315 610
35
20 500 120 35
0.61
0.44 0.09 0.17 0.31
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一、燃烧和爆炸基本知识
5.可燃粉尘爆炸
–三个条件：
粉尘本身具有爆炸性(可氧化性)；
粉尘必须悬浮在空气中并混合达到爆炸极限； 有足以引起粉尘爆炸的火源。 –影响粉尘爆炸的因素: 粉尘的颗粒度；
时间：2014年 地点：昆山 江苏省昆山市中荣金属制品有限公司抛光车间粉尘爆炸 特别重大事故，事故易造成75人死亡，185人受伤。
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二、粉尘和可燃气体爆炸的典型案例
时间：1942年 地点：本溪 本溪煤矿曾发生世界上最大的煤尘爆炸， 死亡 1549 人 ，重伤 246 人。 时间：1987年 地点：哈尔滨 哈尔滨亚麻纺织厂联合厂梳麻、前纺、准备3 个车间，突 然发生强大的粉尘爆炸并引起大火，使 103 万平方米厂房、 189(套)设备遭到不同程度的毁坏，直接经济损失 881.9 万元 。事故中死亡58人，重伤数十人，轻伤 112 人。
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三、爆炸的内在原因
1.粉尘状态较之固体状态物质燃烧特性有所不同：
–原来非燃物质可能变为可燃物质
–原来是难燃物质可能变成易燃物质
–可燃、易燃物可能变为易爆炸物质
2.粉尘的表面自由能
–任何粉尘粒子其表面分子与内部分子所处的能量状态是不同的。
–粉尘粒子表面的分子由于内部密集的同类分子的引力远大于外部其他 分子（气体分子）对它的引力， –表面上的分子总比内部分子具有更高的能量，这种能量叫做表面自由 能。
–直接的破坏作用。机械设备、装臵、容器等爆炸后产生许多碎片，飞 出后会在相当大的范围内造成危害。 –冲击波的破坏作用。物质爆炸时，产生的高温高压气体以极高的速度 膨胀，像活塞一样挤压周围的空气，把爆炸反应释放出的部分能量传 递给压缩的空气层，空气受冲击而发生扰动，使压力、密度等产生突 变，这种扰动在空气中传播就称为冲击波。 –造成火灾。爆炸时产生的高温高压，建筑物内遗留的大量热或残余火 苗，将其他易燃物点燃引起火灾。
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三、爆炸的内在原因
6.粉尘的爆炸条件： –金属粉尘爆炸本身是一类特殊的燃烧现象，它也需要三个条件： 可燃物:可燃粉尘分有机粉尘(如面粉、木粉)和无机粉尘(金属粉尘和一 部分矿物性粉尘,如煤、硫等)两类。黄沙和尘土的粉尘也很微小，但 由于它们本身不能够燃烧，因此不具危险性。 助燃物 :粉尘必须悬浮在助燃气体（如空气）中 ，混合达到爆炸极限 , 只有粉尘在助燃气体中悬浮，同时爆炸粉尘的浓度达到爆炸极限下限 点火源:粉尘具有较小的自燃点和最小点火能量，只要外界的能量超过 最小点火能量（多数在10mJ~100mJ）或温度超过其自燃点（多数在 400℃~500℃），就会爆炸。 粉尘极有可能发生破坏性更大的二次爆炸。
度，分别称为爆炸下限和爆炸上限。 可燃粉尘爆炸极限受分散度、湿度、温度和惰性粉尘影响。在低于爆
炸下限和高于爆炸上限浓度时，既不爆炸，也不着火。
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一、燃烧和爆炸基本知识
4.爆炸极限：
–可燃性混合物的爆炸极限范围越宽，爆炸下限越低和爆炸上限越高时 ，其爆炸危险性越大。
粉尘 云状粉尘 自燃点℃ 爆炸下限 g/m3 最大爆炸压 力Mpa
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四、防爆技术和防爆工作要求
1.防爆预防原则：
–防止爆炸混合物的形成；
–严格控制着火源；
–爆炸开始时就及时泄出压力； –切断爆炸传播途径； –减弱爆炸压力和冲击波对人员、设备和建筑物的破坏。 2.防爆措施：
–技术措施
–管理措施
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四、防爆技术和防爆工作要求
1.防爆技术措施：
–造成中毒和环境污染。爆炸时会有大量有害物质外泄，造成人员中毒 和环境污染。
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二、粉尘和可燃气体爆炸的典型案例
时间：2015年 地点：台湾 新北市八仙水上乐园“彩色 派对”活动最后五分钟，作 为粉尘爆炸死亡2人，伤449人。“彩色粉”的原料为玉米粉
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二、粉尘和可燃气体爆炸的典型案例
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一、燃烧和爆炸基本知识
5.可燃粉尘爆炸
–爆炸特点：
多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点；
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。 与可燃性气体爆炸相比，粉尘爆炸压力上升较缓慢，高压力持续时间 长，释放的能量大，破坏力强。
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一、燃烧和爆炸基本知识
6.爆炸的破坏形式
–在危险部位设臵自动的烟感器或爆炸抑制装臵，万一发生燃烧爆炸， 可早期检知，早期抑制。
–为避免设备、管道、容器等在发生爆炸时受到严重破坏，设臵泄压孔 ，要慎重选择泄压孔位臵，采取避免损害扩大的措施。
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四、防爆技术和防爆工作要求
可燃物
能与空气、氧气和其它氧化剂发生剧烈氧化反应的物质， 都 称为可燃物质，就其状态不同可分为气态、液态和固态三类。 凡是具有较强的氧化性能，能与可燃物质发生化学反应并引起 燃烧的物质称为助燃物或氧化剂，例如空气、氧气 能引起可燃物质着火的能源则称着火源，常见的着火源有火 焰、电火花、电弧和炽热物体等。
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三、爆炸的内在原因
5.粉尘的吸附性：
–由于粉尘表面积的增大和吸附特性的存在，使得粉尘与空气中氧分子 的接触面增大，增加了反应速度； –表面积的增大，还使固体原有的导热能力下降，易使局部温度上升， 也有利于反应进行。 –同时，粉尘在扩散作用大于重力作用时具有悬浮状态的稳定性，易与 空气形成粉尘云。当各种条 件具备时，粉尘就会发生爆炸。
3.爆炸类型（发生反应分类）：
–物理性爆炸：由物理变化引起的，如：锅炉汽包的爆炸 –化学性爆炸：短时间内完成化学变化，形成其他物质，产生大量的气 体和能量的现象。 如：TNT炸药爆炸 轻爆：燃烧速度每秒数米；破坏力、声响不大，如无烟火药的快速 燃烧。 爆炸：燃烧速度每秒10米至数百米；爆炸时能在爆炸点引起压力 激增，有较大破坏力，有震耳的响声。 爆轰：燃烧速度每秒1000米至7000米；爆轰时的特点是突然引起 极高压力，产生超音速的“冲击波” –核爆炸。
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一、燃烧和爆炸基本知识
3.爆炸类型（按照爆炸反应物的形态分类）：
–气相爆炸：
可燃气体爆炸：可燃气体或可燃液体蒸气同助燃性气体按一定比例混 合，在着火源作用下引起的爆炸称为可燃气体混合物爆炸。（天然气 、氢气或苯类、醇类、醚类等可燃液体蒸发出来的蒸气。）
气体热分解爆炸：单一气体由于分解反映产生大量的反应热而引起的 爆炸，如乙炔、乙烯、氯乙稀、等在分解时引起的爆炸。 –液相爆炸：如：不同液体混合爆炸 –固相爆炸：如：爆炸性化合物爆炸、粉尘爆炸等。 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点火源时 发生的爆炸。