粉尘爆炸条件及过程共29页文档
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。
粉尘爆炸条件及过程
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
粉尘爆炸的成因及预防
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粉尘爆炸的成因和预防
粉尘爆炸的充要条件
①、足够的可燃性粉尘浓度
②、足够的氧浓度
③、足够的点火能量
④、足够的粉尘分散程度
⑤、足够空间封闭程度
粉尘爆炸事故在各类设备中的频率分布
粉尘爆炸机理
粉尘爆炸是气—固多相，快速，非稳态，高温，高压十分复杂的反应过程。
粉尘爆炸的实质是：可燃性粉尘快速燃烧+火焰在未燃粉尘之中的传布。
粉尘爆炸有二种情况，一种是有点火源的爆炸和不需要点火源的爆炸。
1可燃性粉尘的燃烧
1）自燃：在无明火点燃的条件下，在常温或外部热源作用下粉尘不断氧化放热而升温导致
的自发性着火燃烧。
①、不同粉尘的氧化速率是不同的
②、粉尘粒径越小，单位体积内表面积越大，则氧化反应越快
③、由于粉尘内温度不均和悬浮时间短，因此理论自燃温度比实测值稍低。
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粉尘爆炸
粉尘爆炸定义：粉尘爆炸，指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。
粉尘爆炸条件一般有三个：（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。
具有爆炸性粉尘有：金属（如镁粉、铝粉）；煤炭；粮食（如小麦、淀粉）；饲料（如血粉、鱼粉）；农副产品（如棉花、烟草）；林产品（如纸粉、木粉）；合成材料（如塑料、染料）。
粉尘的爆炸可视为由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。
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。
粉尘的表面吸附空气中的氧，颗粒越细，吸附的氧就越多，因而越易发生爆炸，而且，发火点越低，爆炸下限也越低。
随着粉尘颗粒的直径的减小，不仅化学活性增加，而且还容易带上静电。
防范措施：如采用有效的通风和除尘措施，严禁吸烟及明火作业。
在设备外壳设泄压活门或其他装置，采用爆炸遏制系统等。
对有粉尘爆炸危险的厂房，必须严格按照防爆技术等级进行设计，并单独设置通风、排尘系统。
要经常湿式打扫车间地面和设备，防止粉尘飞扬和聚集。
保证系统要有很好的密闭性，必要时对密闭容器或管道中的可燃性粉尘充入氮气、二氧化碳等气体，以减少氧气的含量，抑制粉尘的爆炸。
常用的防护措施或方案主要有四种：遏制、泄放、抑制、隔离。
其中泄放分为正常情况下的压力泄放和无火焰泄放；隔离分为机械隔离和化学隔离。
2021版粉尘爆炸的条件及应采取的措施
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改2021版粉尘爆炸的条件及应采取的措施Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes2021版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5mJ～50mJ量级范围。
粉尘爆炸培训Ppt讲课文档
爆炸-----物质氧化还原反应产生的热以爆轰波的方式向 周围传播。 4、 粉尘爆炸条件
只要条件合适，可燃性粉尘均会发生化学爆炸。经过事故 案例分析和科学实验，可燃性粉尘发生爆炸必须同时满足以 下三个条件：
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二、粉尘爆炸机理及条件
（一）可燃粉尘浓度处于爆炸下限和爆炸上限之间；
低于爆炸下限，由于粉尘（还原剂）数量不够，反应不完全； 高于爆炸上限，由于氧气（氧化剂）数量不够，化学反应亦不完 全； （二）有足够的氧化剂； （三）有足够能量的点火源；
人们把氧气、热量、燃料、扩散、封闭空间五个因素称为 “粉尘爆炸五角形”。如果五角形缺乏任意一元素，就不会发 生爆炸。
管道、提升机、输送机、除尘器等设备内易发生爆炸。
三、控制粉尘浓度 粉尘发生爆炸，其浓度必须在爆炸范围内，如控制
粉尘浓度，使其低于爆炸浓度下限，则爆炸事故可避免。 （一）湿法：作业前向作业承载物喷洒或注入液体，利
用液体和固体表面的亲合力使粉尘相互黏附，避免飞扬。
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五、粉尘爆炸事故的预防
（ 器二而）留通下风粉除尘尘 ，： 达在 到尘 降源 低附 尘近 源， 附利 近用 粉风 尘机浓产度生的的目风的力。扰动，使含尘空气通过抽气罩、管道和除尘 控制措施：
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五、粉尘爆炸事故的预防
控制措施：
（一）使用适当的电器和布线法；
（二）控制静电，包括将设备接地；
（三）控制吸烟、明火和火花； （四）控制机械火花和摩檫； （五）使用分离装置去除可能会点燃来自加工材料的可燃物 的异物； （六）隔离粉尘与加热表面； （七）隔离粉尘与供热系统； （八）恰当选用工业车辆；
• 9.作业完毕后，应对作业点监测不少于1h；
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
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。
粉尘爆炸课件ppt
定期对工作场所进行粉尘浓度的监测 和检测，及时发现并处理浓度超标的 情况。
消除火源与点火源
火源和点火源是粉尘爆炸的另一 个重要因素，应采取措施消除或 控制火源和点火源。
对工作场所进行清理，去除可燃 物和易燃物，防止因摩擦、撞击 等产生火花引起爆炸。
禁止在工作场所吸烟、使用明火 或进行其他可能产生火花的作业 。
燃烧过程中可能发生化学链反应，即一个粉尘粒子燃烧后释放出的热量和自由基可以引发其他粉 尘粒子的燃烧。
粉尘爆炸的能量释放
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高温高压
粉尘爆炸产生的高温和压 力可对周围环境造成破坏 。
冲击波
爆炸产生强大的冲击波， 对周围设备和建筑物造成 损坏。
碎片散射
爆炸产生的碎片和飞散物 具有很高的动能，可造成 人员伤亡和财产损失。
环境因素
氧气浓度
氧气是燃烧的必要条件。氧气浓度越 高，粉尘爆炸的危险性越大。
湿度
湿度过高或过低都可能影响粉尘的爆 炸性。湿度过高可能导致粉尘结块， 湿度过低则可能增加粉尘的挥发性。
温度和压力
高温和高压力环境会增加粉尘爆炸的 可能性。
火源与点火源
火源类型
不同的火源，如电火花、 摩擦火花、高温表面等， 对粉尘爆炸的触发作用不 同。
04
注意对通风和排风设施的维护和清洁，确保其正常 运转。
个人防护措施
个人防护是预防粉尘爆炸的重要一环 ，应采取措施保护工作人员的安全和 健康。
定期对工作人员进行健康检查，及时 发现和治疗因粉尘暴露引起的职业病 。
工作人员应佩戴防尘口罩、眼镜、手 套等个人防护用品，以减少粉尘吸入 和皮肤接触。
在易产生粉尘的作业现场设置洗眼器 、灭火器等应急救援设备，以便及时 处理突发情况。
粉尘爆炸知识
粉尘爆炸知识粉尘爆炸是指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。
一、粉尘爆炸条件粉尘爆炸的条件一般有三个：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；凡是呈细粉状态的固体物质均称为粉尘。
能燃烧和爆炸的粉尘叫做可燃粉尘；浮在空气中的粉尘叫悬浮粉尘；沉降在固体壁面上的粉尘叫沉积粉尘。
具有爆炸性粉尘有：金属（如镁粉、铝粉）；煤炭；粮食（如小麦、淀粉）；饲料（如血粉、鱼粉）；农副产品（如棉花、烟草）；林产品（如纸粉、木粉）；合成材料（如塑料、染料）。
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。
2、有充足的空气和氧化剂；3、有火源或者强烈振动与摩擦。
二、粉尘爆炸危害首先，粉尘爆炸具有极强的破坏性。
粉尘爆炸涉及的范围很广，煤炭、化工、医药加工、木材加工、粮食和饲料加工等部门都时有发生。
其次，容易产生二次爆炸。
第一次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来，在爆炸后的短时间内爆炸中心区会形成负压，周围的新鲜空气便由外向内填补进来，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，粉尘浓度一般比一次爆炸时高得多，故二次爆炸威力比第一次要大得多。
例如，某硫磺粉厂，磨碎机内部发生爆炸，爆炸波沿气体管道从磨碎机扩散到旋风分离器，在旋风分离器发生了二次爆炸，爆炸波通过爆炸后在旋风分离器上产生的裂口传播到车间中，扬起了沉降在建筑物和工艺设备上的硫磺粉尘，又发生了爆炸。
再者，粉尘爆炸能产生有毒气体。
一种是一氧化碳；另一种是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性气体。
毒气的产生往往造成爆炸过后的大量人畜中毒伤亡，必须充分重视。
三、粉尘爆炸的预防措施1、消除粉尘源。
粉尘爆炸原理及条件
粉尘是指分散的固体物质。
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。
粉尘爆炸条件
可燃粉尘爆炸应具备三个条件，即粉尘本身具有爆炸性，粉尘必须悬浮在空气中并与空气混合到爆炸浓度，有足以引起粉尘爆炸的火源。
最常见的粉尘爆炸有煤粉、面粉、木粉、糖粉、玉米粉、土豆粉、干奶粉、铝粉、锌粉、镁粉、硫磺粉等。
但只要我们加强防范措施，这类爆炸还是完全可以避免的。
如采用有效的通风和除尘措施，严禁吸烟及明火作业。
在设备外壳设泄压活门或其他装置，采用爆炸遏制系统等。
对有粉尘爆炸危险的厂房，必须严格按照防爆技术等级进行设计，并单独设置通风、排尘系统。
要经常湿式打扫车间地面和设备，防止粉尘飞扬和聚集。
保证系统要有很好的密闭性，必要时对密闭容器或管道中的可燃性粉尘充入氮气、二氧化碳等气体，以减少氧气的含量，抑制粉尘的爆炸。
粉尘爆炸过程
粉尘的爆炸可视为由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。
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-影响粉尘爆炸的因素
粉尘的爆炸性能受粉尘的颗粒度、粉尘挥发性、粉尘水分、粉尘灰分和火源强度等影响。
粉尘爆炸的机理及爆炸产生的直接原因
编订：__________________审核：__________________单位：__________________粉尘爆炸的机理及爆炸产生的直接原因Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-3134-85 粉尘爆炸的机理及爆炸产生的直接原因使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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（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。
（2）粉尘爆炸的条件。
粉尘爆炸必须具备两个主要条件：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。
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。
粉尘爆炸安全常识
粉尘爆炸安全常识一、粉尘爆炸原理及基础知识（一）粉尘的定义与类别凡是呈细粉状态的固体物质均称为粉尘。
能燃烧和爆炸的粉尘叫做可燃粉尘浮在空气中的粉尘叫悬浮粉尘沉降在固体壁面上的粉尘叫沉积粉尘。
国际标准化组织规定：粒径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。
一般是200目左右，（厘米，1英寸，长度中的筛孔数目，简称为目）。
（二）燃烧的三要素可燃物、助燃物质和点火源。
缺少其中任何一个，燃烧便不能发生。
（三）粉尘爆炸的条件可燃粉尘爆炸应具备三个条件①粉尘本身具有爆炸性②粉尘必须悬浮在空气氧气中并与空气混合到爆炸浓度③有足以引起粉尘爆炸的热能源。
和气体爆炸相比，粉尘爆炸所要求的最小引燃能较大，达10毫焦耳，为气体爆炸的近百倍。
因此，一个足够强度的热能源也是形成粉尘爆炸的必要条件之一。
1、哪些粉尘具有爆炸性通常认为以下七类物质的粉尘具有爆炸性·金属如镁粉、铝粉·煤尘·粮食如小麦、淀粉·饲料如血粉、鱼粉·农副产品如棉花、烟草·林产品如纸粉、木粉·合成材料如塑料、染料也有区分为有机粉尘和无机粉尘的。
2、金属粉末爆炸性的等级排列·高爆炸性锆、镁、铝、锂、钠·中爆炸性锡、锌、铁、硅、锰、铜·低爆炸性钼、钴、铅·可自燃金属有：铝、钙、铈、铯、铬、钴、铱、铁、铅、铀、锂、镁、镍、钯、铂、钾、銣、钠、钽、钍、钛、铀、锆。
3、悬浮粉尘的爆炸极限可燃气体、可燃蒸气、可燃粉尘的燃爆危险性特征——爆炸极限爆炸极限的定义在火源作用下可燃气体、可燃蒸气或粉尘在空气中恰足以使火焰蔓延的最低浓度称为该气体、蒸气或粉尘的爆炸下限也称燃烧下限。
同理，足以使火焰蔓延的最高浓度称为爆炸上限，也称燃烧上限。
上限和下限统称为爆炸极限或燃烧极限上限和下限之间的浓度称为爆炸范围。
浓度在爆炸范围以外可燃物不会爆炸。
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：mg/m3。
粉尘爆炸
爆炸指数和粉尘质量浓度关系图
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爆炸压力和粉尘质量浓度关系图
爆炸压力 Mpa
13.9 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.65 0.565 0.48 0.31 0.225 0.61 0.6
m/s 爆炸指数 Mpa·
17.21
15.8
15
15 10 4.9 5 0 60 125 250 500 750 1000 1.11 2.2
所需条件
粉尘爆炸或起火燃烧有三大必备条件： 1 易燃粉尘以高浓度漂浮在空气中形成粉尘云
[1]
粉尘种类 事故所占比重（%）
金属 21.5
农产品 19.2
有机物化学药品 17.8
5.8
2 有充足的空气或氧化剂
极限含氧量（Limiting oxygen concentration/LOC）是能使粉尘云中火焰可持续 传播的氧气含量的最小百分比。 当氧含量降低到一定程度的时候，无论粉尘浓度怎样变化，粉尘云都不会发 生爆炸。 3 有火源或者强烈振动与摩擦
[1]
点火源
所占比例 （%）
冲击或摩 擦 29.2
静电火花
17.7
熔接或熔 断火花 12.0
自燃火花
11.0
原因不明
10.1
明火
6.7
金属过热
4.8
爆炸特性参数分析
以玉米淀粉为试验物质，对粉尘的最小点燃能量（MIE）、爆炸下限质量浓 度（LEL）、最大爆炸压力（Pmax）、最大爆炸指数（Kst）4个爆炸特性参 数进行系统的研究分析。
最小点燃能（MIE）
将高压电极推到规定位置使电容器放电产生电火花，电容电火花能量用式： 表示 E：电火花能量，J；I(t)电路放电时电流，A；U(t)电路放电时电压，V 在给定的粉尘质量浓度的条件下，用一个能够点燃粉尘的电火花能量值开始， 通过改变粉尘质量浓度，点火能量来测试粉尘的MIE，得到连续10次试验均 [2] 未出现着火的最小点燃能量。
粉尘爆炸课件
以上两式之间定性关系如图3－3所示。从图中可
以看出 qG ～T之间关系曲线呈S型，当只考虑热 传导时，qG ～T之间则是一种直线关系，一般情
况下两曲线之间交于三个点，其中上交点③和下
交点①是稳定态，即在这两个状态点附近的任何
小扰动 T ，状态还会回复，不会无限偏离原状
态：而交点②是一个不稳定状态，当温度减小或
事实上，粉尘爆炸事故往往最先发生在工厂、车 间或巷道中某一局部区域。这种初始爆炸(原爆) 冲击波和火焰在向四周传播时，会扬起周围邻近 的堆积粉尘，形成处于可爆浓度范围的粉尘云， 在原爆飞散火花、热辐射等强点火源作用下，会 引起二次或多次粉尘爆炸。由于原爆点火源能量 极强，冲击波则使粉尘云湍流度进一步增强，因 此，二次或多次粉尘爆炸具有极强的破坏力，有 时甚至会发展成为爆轰，二次粉尘爆炸形成过程 如图3－7所示。
能量，使处于火焰前沿的未燃粉尘云湍流度和点火能不 断增强，从而导致火焰传播不断加速。这种火焰加速传 播结果是在一定边界条件下使火焰传播趋于某一最大值。 或转变为爆轰。关于水平巷道中煤粉爆炸火焰加速传播
实验结果如图3－5所示。其中，巷道内径为 长2.3度m
为230m，点火端封闭，煤粉浓度为 360，g/ m853 ％煤粉
•
QV ——粉尘燃烧热。
将上上式代入上式有：
qG
QV cOS Dk0 exp(E / RT ) D k0 exp(E / RT )
粉尘云散热速率一般形式可表述为：
qL U D (T T )n
式中 ：UD，n——粉尘云系统散热特征常数，且n 1；只
考虑热传导时，取n＝1；考虑对流换热时，取n＝1.25； 考虑热辐射时，取n＝4。 • T——反应区温度； • T0 ——环境温度。
粉尘爆炸知识word版
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。
一、粉尘爆炸的条件
泄压比 （m2/m3)
0.33—0.11 0.11 0.11—0.07
0.04 0.05—0.04 0.07—0.05 0.33—0.07
3、以爆炸升压速度为主确定泄压面积 3、以爆炸升压速度为主确定泄压面积。
st1、st2、st3级对应的Kst范围为0~200、201~300和大于300
（二）粉尘爆炸的特点
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
五、粉尘爆炸的预防和控制
（一）粉尘爆炸的抑制
（二）设置防爆泄压装置
常用的确定泄压比或泄压面积的方法：
1、以最大爆炸压力确定泄压比； 2、以设备或建筑物体积为主确定泄压比； 3、以爆炸升压速度为主确定泄压面积。
1、以最大爆炸压力确定泄压比；
1、粗铝粉； 2、粗镁粉； 3、细铝粉；
4、酚醛树脂；
5、玉米粉； 6、米粉；
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。
粉尘爆炸原因及预防措施
二、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（一般是 20~60g ／m3 ），低于这个浓度，难以形成持续燃烧， 一般不会发生爆炸。
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。
一、粉尘的表面自由能
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，所以不能相互抵消， 这些力的总和垂直于粉尘表面而指向粉尘内部，亦即 表面分子受到内向的拉力，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。
二、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。其中小粒径粉尘越多，我们就称其分 散度大，而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。
分散在助燃气体中并达到一定浓度
当铝、镁粉尘分散在空气中，并达到一定浓度即爆炸极限时，才可能发生爆 炸。一般，铝、镁粉尘堆积起来，即使着火也不爆炸。但是，在燃烧的粉尘层中， 由于失去气态燃烧产物而出现空腔，以致粉尘层向空腔崩塌，并于空气混合而产 生达到爆炸浓度的粉尘云，这时也会引起爆炸。
存在着点火源
1、气相爆炸：如：可燃气体爆炸 2、液相爆炸：如：不同液体混合爆炸 3、固相爆炸：如：爆炸性化合物爆炸、
粉尘爆炸等。
爆炸机理:
如前所述，不同爆炸反应物，爆炸机理不 同。针对粉尘爆炸原理，可以理解为：
定义：
粉尘爆炸是指悬浮于空气中的可燃粉