粉尘爆炸的特性及影响因素
粉尘爆炸及防范
一般粉尘爆炸的防范措施
确保设备清洁
定期清理生产设备内的 粉尘，防止积尘过多引 发爆炸。
控制粉尘浓度
保持生产现场粉尘浓度 在安全范围内，减少爆 炸的可能性。
避免点火源
严格禁止在可能产生粉 尘爆炸的区域使用明火 或产生电火花。
预防粉尘爆炸的重要性
预防粉尘爆炸是保障生产安全和员工健康的关 键措施，企业应建立完善的安全管理体系，严 格执行防爆措施，确保生产过程安全稳定。
粉尘爆炸监测系统
传感器技术
红外线探测 光学原理应用
报警机制
声光报警 远程监控功能
数据分析
数据存储处理 事故回溯功能
定期维护
系统检测更新 维护人员培训
总结
粉尘爆炸防范技术的发展和应用对于生产安全 至关重要，在工业生产过程中，人们需要充分 了解和应用各种防爆技术和设备，同时加强安 全意识和培训，做好防范工作，以保障生产安 全，减少事故发生率。
通过科学的管理和预防措施可以有效避免粉尘爆 炸的发生
确保设备维护保养到位
定期检查设备状况，及时更 换损坏部件
建立完善的安全管理 制度
制定详细的安全操作流程和 应急预案
加强员工的安全培训
提高现场的检测监控能 力
进行定期的安全演习和培训， 提高员工应急处理能力
安装监控设备，及时发现异常 状况
希望大家加强安 全意识，共同维 护生产环境的安
火源隔离
安全标识
严格防止火源进入粉尘密集 区域
设置明显的安全标识，警示 危险区域
防爆电器
应急预案
使用具有防爆功能的电器设备
建立完善的应急预案，提高应 对突发事件的能力
粉尘爆炸防范步骤
清除粉尘
01 清洁生产设备表面及设备周围地面上的粉尘
第5章 粉尘爆炸与粉尘火灾
5.4.3发火温度 云状与层状粉尘的最小发火温度有很大的 不同，并且随着测试方法的不同存在着很大 的差异。因此，和最小发火能一样，也难以 得出准确的值。 发火温度受到挥发成分的含量、环境氧气 浓度等因素很大的制约。
5.4.4爆炸压力与压力上升速度 由于粉尘与气体不同，控制其浓度在爆炸 下限以下是较难办到的，再加上点火源无法 排除，周围环境的氧浓度也很难降低到不能 助燃的程度。因此只能根据爆炸的激烈程度 去防止粉尘爆炸灾害。
作业
1.粉尘爆炸的机理分为几个过程？ 2.影响粉尘爆炸的因素有哪些？ 3.分别说明粉尘爆炸可能性的评价方法、粉 尘爆炸感度的评价方法及粉尘爆炸威力的 评价方法？
粉尘火灾与粉尘爆炸的不同之处在于它们 二者之间的燃烧形式截然不同。 粉尘火灾：暗燃—冒烟燃烧； 粉尘爆炸：发生火焰的明火燃烧。 暗燃还是明火取决于粉尘堆积层的情况以 及与空气的接触情况。有一种粉尘，燃烧时 既不产生暗燃也不产生明火，而只是呈现出 炽热的状态。
5.6.1发火条件 1.点火源 2.暗燃的粉尘飞扬落到堆积的粉尘上 3.粉尘在低温的加热表面堆积时间过长 4.高温环境下较薄的粉尘层
爆炸压力及压力上升速度和其它的特性一 样，会受到很多因素的影响。对它的影响因 素进行分析便可以确定爆炸的激烈程度。 基于以上观点，广泛采用的保护性对策是 防止爆炸危险性的扩大，比如设计适当的泄 压装臵。
5.5粉尘爆炸危险性的评价
5.5.1概述 可燃性粉体不像火炸药，本身并没有爆炸 性，但当他悬浮分散在空气中时有时会发生 爆炸。把这种爆炸叫做粉尘爆炸。 由于粉尘爆炸往往造成很大的灾害，于是 人们便开始了对预防粉尘爆炸的研究。
5.5.3粉尘爆炸感度的评价 爆炸感度可以用爆炸性物质起爆所必需的 能量的大小来评价。一般用最小点火能和着 火温度作为评价着火难易程度的参数。
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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粉尘爆炸基本知识
粉尘爆炸具有很高的压 力
粉尘爆炸具有很强的冲 击力
可燃性粉尘爆炸时，产生很高的压力，一般 为1MPa左右。
可燃性粉尘爆炸时，产生很强的冲击波，对 建筑物和人体造成极大的破坏。
粉尘爆炸的原理
• 可燃性粉尘悬浮于空气中形成在爆炸极限范围内的 粉尘云，遇到点火源时，会发生氧化反应，反应速 度极快，同时释放大量的热，使温度升高，当达到 可燃性粉尘的着火点时，就会引起燃烧并迅速蔓延 ，形成火焰。
02
粉尘爆炸的影响因素
粉尘爆炸的起因
机械作用
在生产过程中，物料受到冲击 、搅拌、研磨等机械作用，产 生瞬时的高温高压，导致粉尘
爆炸。
热作用
高温表面、烟囱飞溅的火花、电 火花等热源，引燃可燃粉尘，导 致粉尘爆炸。
静电作用
某些粉尘在生产过程中由于电荷积 累、电位差增大，导致放电、电火 花等静电现象，可能引燃可燃粉尘 。
炸相关的标准和规范。
欧洲标准
欧洲标准化委员会（CEN）和 欧洲电工标准化委员会（
CENELEC）等机构也制定了与 粉尘爆炸相关的标准和规范。
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加强员工培训
员工对粉尘爆炸的认识和掌握程 度对于预防粉尘爆炸至关重要， 因此需要加强员工培训。
国际粉尘爆炸的标准和规范
国际标准组织
国际标准化组织（ISO）和国际 电工委员会（IEC）等国际标准 组织都制定了与粉尘爆炸相关
的标准和规范。
美国标准
美国国家职业安全卫生研究所 （NIOSH）和美国消防协会（ NFPA）等机构制定了与粉尘爆
04
粉尘爆炸的危险和危害
粉尘爆炸的危险
易燃性
某些粉尘在一定浓度和温度下可与空气中的氧气 发生氧化反应，引起燃烧和爆炸。
通风除尘_作业及答案
1。
3 粉尘有哪些基本性质?粉尘爆炸应具备哪些条件？影响粉尘爆炸的主要因素有哪些? (1）基本性质1.悬浮性；2。
凝聚与附着性;3.湿润性;4.自燃性和爆炸性；5。
粒度及分散度特性；6。
荷电性;7。
光学特性;8。
磨损性。
（2）粉尘爆炸的条件 必须同时具备以下三个条件:①粉尘本身具有爆炸性。
②粉尘悬浮在一定氧含量的空气中，并达到一定浓度. ③有足以引起粉尘爆炸的起始能量，即点火源。
（3)影响粉尘爆炸的主要因素①粉尘的化学组分及性质；②粒度及分散度；③氧含量;④灰分及水分；⑤可燃气含量；⑥点火能量;⑦粉尘粒子形状和表面状态。
1。
4 试述粉尘进入人体的过程。
经历以下四个过程：（1）在上呼吸道的咽喉、气管内,含尘气流由于沿程的惯性碰撞作用使粒径大于10μm 的尘粒首先沉降在内，经过鼻腔和气管粘膜分泌物粘结后形成痰排出体外;(2）在上呼吸道的较大支气管内，通过惯性碰撞及少量的重力沉降作用，使5~10μm 的尘粒沉积下来，经气管、支气管上皮的纤毛运动，咳嗽随痰排出体外,因此，真正进入下呼吸道的粉尘,其粒径均小于5μm ；（3）在下呼吸道的细小支气管内，由于支气管分支增多，气流速度减慢，使部分2～5μm 的尘粒依靠重力沉降作用沉积下来，通过纤毛运动逐级排出体外;（4)其余的细小粉尘进入呼吸性支气管和肺内后，一部分可随呼气排出体外;另一部分沉积在肺泡壁上或进入肺内。
1.风道直径250mm ，长15m ，风道内空气温度40℃。
求维持层流运动的最大流速和相应的摩擦阻力。
（计算)解：管道内流动的状态的变化，可用无量纲雷诺数Re 来表征。
层流状态下，Re ≤2300，故最大流速为Re=2300时的流速.空气温度在40℃时，其密度和动力粘度分别为：1.128 kg/m 3、1.92 Pa ·s ×10—5.则最大流速为： m/s 相应的摩擦阻力为：Pa2.有一钢板制矩形风道，其断面尺寸为宽300mm 、长600mm,长10m ，风道内流过的风量L=4000 m 3/h 。
粉尘爆炸及预防措施资料
粉尘爆炸及预防措施资料一、名词定义：（1）粉尘：粉尘是指悬浮在空气中的固体微粒。
国际标准化组织规定：粒径小于75μ（miu）m（百万分之一）的固体悬浮物。
特点：能在空中停留、一段时间后可以沉降。
（2）可燃性粉尘：可与助燃气体发生氧化反应而燃烧的粉尘。
NFPA（美国消防协会）：直径小于420微米，在分散状态下点火会引起火灾或爆炸的细微颗粒物。
（3）粉尘云：悬浮在空气中的高浓度可燃粉尘与空气的混合物。
（眼睛可见）（4）粉尘爆炸：火焰在粉尘云中传播，引起压力、温度明显跃升的现象。
（5）一次爆炸与二次爆炸、多次爆炸一次爆炸：也叫初始爆炸，由初始点火源引起的爆炸。
二次爆炸：第一次爆炸气浪会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。
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。
二、粉尘爆炸相关知识一般比较容易发生爆炸事故的粉尘大致有铝粉、锌粉、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。
1）粉尘爆炸的五个要素：可燃性粉尘、氧气、火源、限制、扩散2）根据产生能量的方式的不同，点火源可分成七类：明火焰、高温物体、电气火花、撞击与摩擦、静电放电、光线照射与聚焦、化学反应放热。
3）粉尘爆炸危害性：（1）具有极强的破坏性、（2）容易产生二次爆炸、多次连环爆炸。
（3）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。
4）容易发生粉尘爆炸的物质特性：活泼性金属粉尘、燃烧热越大的物质粉尘、氧化速度快的物质粉尘、容易带电的粉尘。
5）影响粉尘爆炸的因素：（1）自身因素化学性质：主要指燃烧热和燃烧速度物理性质：颗粒越细越容易爆炸、爆炸强度越高；粉尘浓度越高爆炸压力越高，但达到一定高度后有下降趋势。
粉尘爆炸的特点及其防护措施
粉尘爆炸的特点及其防护措施粉尘爆炸是一种常见的工业危险，特别是在无法避免产生粉尘的生产领域，如化工、制药、食品等行业。
粉尘爆炸的威力更加可怕，常常导致生产设备毁坏、伤亡事故等损失。
本文将介绍粉尘爆炸的特点及其防护措施。
一、粉尘爆炸的特点1. 爆炸的速度极快在爆炸过程中，能量释放非常迅速，爆炸速度可以高达每秒数百米。
当粉尘在空气中与氧气充分混合后，形成爆炸的混合物，只需引发一次点火，就能形成大规模爆炸。
2. 飞溅和火焰的危害更大由于粉尘的物理特性，当爆炸时会形成高强度的飞散粉尘，在燃烧的同时，还会产生火焰。
这些高速移动的粉尘和火焰都会对周围的人和物带来巨大威胁。
3. 危害范围大粉尘爆炸的连锁反应迅速，发生爆炸的地方不再局限于发生的地点，而会扩散到周围的设施和区域。
整个厂房、车间甚至整个工业园区内的生产设备和人员都会面临极大的威胁。
二、粉尘爆炸防护措施由于粉尘爆炸的危害极大，其防护应该成为各行各业生产安全的重中之重。
粉尘爆炸的防护措施主要分为以下几类。
1. 设备设计优化在设备和工艺系统的设计中应尽可能减少产生粉尘的过程，或采用尽可能不易产生粉尘的工艺和材料。
与此同时，应充分考虑储存粉尘和产生粉尘过程中的风险，做好风险评估和防范措施，确保生产过程的稳定和安全。
2. 安全标记和警示在工厂、车间、设备上应设置安全标识和警示牌，涵盖了危险区域、禁止进入、禁止吸烟等内容，使员工在操作时能意识到工作场所内潜在的危险。
3. 防范控制监测和控制粉尘产生的环境因素，对于易爆区域的粉尘，建议采用真空吸尘设备清洁，避免粉尘过量聚集，减少爆炸风险。
此外，还应对电气设备按照分类危险环境选择不同的电气元器件。
4. 点火源控制防止任何可能导致点火的源头进入，包括吸烟、放电、火种等。
需要特别注意的是，由于手机等电子产品的极小火花也有可能成为点火源，所以也应该禁止携带类似物品进入生产区域。
5. 培训员工严格限制党员、领导干部及其家人、辖区内的民众进入生产区域，防止无关人员因为看热闹加入干扰粉尘爆炸的防范工作。
粉尘爆炸——精选推荐
《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。
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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
浅谈粉尘爆炸的特点和预防
浅谈粉尘爆炸的特点和预防摘要：粉尘爆炸是可燃性粉尘在空气中浮游，当一种火源给予一定的能量后发生的爆炸。
在煤矿坑道中的煤尘爆炸就是较典型的粉尘爆炸。
在开放的空间中，发生粉尘爆炸的可能性较小，但在建筑物和配管贮槽及机器设备装卸散粮、小麦粉、淀粉、饲料粉等农产品，硫磺、石墨、硅化石灰等无机物品以及塑料粉、氧化反应放热的金属粉时，都可能发生粉尘爆炸。
关键词：粉尘爆炸基本特性一、粉尘爆炸粉尘爆炸的定义：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。
粉尘爆炸是由粉尘粒子表面与氧发生反应所引起的，不像气体爆炸那样，是可燃气体与氧化剂均匀混合后的反应。
二、产生粉尘爆炸的基本条件①存在某些(特别是可燃、易燃)粉尘，且有足够的量；②存在助燃剂，如氧气、空气(氧气)或氧化剂，且有足够的量；③存在燃烧源：a明火，如气体火焰、气焊嘴和喷灯的火焰、电弧等；b火花，如切割和焊接产生的火花、摩擦产生的火花、电火花、静电放电火花、燃烧炉和其他火源产生的火花等；c被加热的或炽热的物体，如电器灯具、钢材焊缝上、被加热区等；d加热表面，如干燥炉的热表面、过载的电线、电器仪表、蒸汽管线及其法兰等；e炽热空间，如干燥室内和加热炉内的空间等；f摩擦热，如轴承、机器的转动部件、摩擦面等；g自燃产生的明火及燃烧热；h化学反应热；i热射线(如凸透镜)的聚焦热；j燃烧热。
以上3个基本条件必须同时具备，且形成了一定浓度的粉尘—空气(氧气)混合气体，才能发生粉尘爆炸。
如能消除或避免其中的任何一个基本条件，就可防止粉尘爆炸的发生。
三、粉尘爆炸的特点须有足够数量的尘粒在空气中才有可能发生粉尘爆炸。
而尘粒飞扬与颗粒大小及气体扰动速度有关.直径小于10μm的颗粒才能在运动气流中长时间悬浮，形成爆炸尘云。
②粉尘燃烧过程比气体燃烧过程复杂，有的粉尘要经过粒子表面的分解或蒸发阶段。
即便是直接氧化的颗粒，也只有一个表面向中心延烧得过程。
因而感应期长，可达数十秒为气体的数十倍。
粉尘爆炸实验
03
粉尘爆炸实验的步骤与方法
实验前的准备工作与安全防护
实验前的准备工作
• 选择合适的实验粉尘和实验设备 • 安装并调试实验设备，确保正常运行 • 准备实验记录表，记录实验数据
安全防护
• 实验人员应佩戴防护口罩、护目镜等个人防护装备 • 实验室内应配备灭火器、灭火沙等灭火器材 • 实验过程中应严格遵守安全操作规程，避免发生意外
实验设备的介绍与使用
实验设备介绍
• 粉尘爆炸试验装置：用于模拟粉尘爆炸的环境，包括粉 尘容器、点火装置、压力传感器等 • 高速摄像机：用于记录粉尘爆炸过程中的动态图像 • 气体分析仪：用于分析粉尘爆炸产生的有毒气体成分
实验设备使用
• 按照实验要求选择合适的粉尘爆炸试验装置和传感器 • 安装并调试高速摄像机和气体分析仪，确保数据记录准 确 • 在实验前对实验设备进行安全检查，确保设备正常运行
粉尘爆炸实验
DOCS SMART CREATE
CREATE TOGETHER
DOCS
01
粉尘爆炸实验的基本概念与原理
粉尘爆炸的定义及其危害性
粉尘爆炸的定义
• 粉尘是指在空气中悬浮的固体微粒 • 粉尘爆炸是指粉尘在特定条件下与空气中的氧气发生剧烈化学反应，迅速释放出 大量能量的现象
粉尘爆炸的危害性
实验结果的分析与总结
实验结果分析
• 分析粉尘爆炸压力、温度等数据的变化规律 • 分析粉尘爆炸产生的有毒气体成分和量 • 分析实验过程中的异常现象，找出可能的原因
实验结果总结
• 总结粉尘爆炸的特点和规律 • 总结粉尘爆炸预防和控制措施的有效性 • 总结实验过程中的经验和教训
粉尘爆炸实验的启示与改进
影响粉尘爆炸的因素
粉尘爆炸的特性及影响因素
粉尘爆炸的特性及影响因素
评价粉尘爆炸危险性的主要特征参数是爆炸极限、最小点火能量、最低着火温度、粉尘爆炸压力及压力上升速率。
粉尘爆炸极限不是固定不变的，它的影响因素主要有粉尘粒度、分散度、湿度、点火源的性质、可燃气含量、氧含量、惰性粉尘和灰分温度等。
一般来说，粉尘粒度越细，分散度越高，可燃气体和氧的含量越大，火源强度、初始温度越高，湿度越低，惰性粉尘及灰分越少，爆炸极限范围越大，粉尘爆炸危险性也就越大。
粉尘爆炸压力及压力上升速率（dP／dt）、主要受粉尘粒度、初始压力、粉尘爆炸容器、湍流度等因素的影响。
粒度对粉尘爆炸压力上升速率的影响比粉尘爆炸压力大得多。
当粉尘粒度越细，比表面越大，反应速度越快，爆炸上升速率就越大。
随初始压力的增大对密闭容器的粉尘爆炸压力及压力上升速率也增大，当初始压力低于压力极限时（如数十毫巴）、，粉尘则不再可能发生爆炸。
与可燃气爆炸一样，容器尺寸会对粉尘爆炸压力及压力上升速率有很大的影响，大量可燃粉尘的试验研究证明，当容积≥O.04m3时，粉尘爆炸强度遵循如下规律：
dP
3
___
Kst
=（
——）、
·√
V
（2—14）、
dt
式中
Kst——粉尘爆炸强度，lO5Pa·m／s；
（dP／dt）——最大压力上升速率，105Pa／s；
V——容器体积，m3。
粉尘爆炸在管道中传播时碰到障碍片时，因湍流度的影响，使粉尘呈漩涡状态，使爆炸波阵面不断加速。
当管道长度足够长时，甚至会转化为爆轰。
主要粉尘爆炸特性参数见表2—7。
1粉尘防爆基础知识、安全法规标准介绍
完善且更新及时.
（一）粉尘防爆标准发展历程
2、我国粉尘防爆标准发展回顾
我国于五十年代开始对煤矿粉尘爆炸进行研究，但企业作业场所粉尘 防爆研究却始于八十年代初。改革开放后的三十多年，我国各行各业得到 快速发展，粉体生产与粉体加工技术也得到空前发展，粉尘爆炸事故随之 开始频发。 1987年，哈尔滨亚麻厂发生特大亚麻粉尘爆炸事故，造成58人死亡、 65人重伤。这起事故引起了全社会对粉尘爆炸危害的重视，国内科研院所 及大专院校开展各类粉尘爆 炸机理与防爆技术研究。1990年成立了“全国 粉尘防爆标准化技术委员会”，开始着手制定粉尘防爆安全标准。 2006年 6月，为加强全国安全标准化工作，国家安全生产监督管理总局成立了全国 安全生产标准化技术委员会；原“全国粉尘防爆标准化技术委员会”改编 为“全国安全生产标准化技术委员会粉尘防爆分技术委员会”，我国粉尘 防爆安全标准开始进入稳步发展轨道。目前，已正式颁布的国家和行业粉 尘防爆安全标准共有23项。
（三）粉尘爆炸五要素
引发粉尘爆炸的点火源 （1）明火焰：
吸烟；工业动火-如气焊割；其它明火-如加热炉
（2）高温物体： 加热设备、供暖设备和管线（电烙铁、暖气片、未加保温的热力 管道）；非防爆电机、灯具的热表面（过热马达、白炽灯）； 其他（汽车排气管、烟囱火星、焊割作业金属熔渣） （3）电气火花： 电气线路短路 电缆老化 电缆因环境原因被破坏（机械破坏、老鼠啃咬等） 非防爆电气设备启停或运行过程产生的火花 非防爆的接插件、非防爆开关、非防爆电机 电气设备过载 （4）静电放电： 火花放电、刷型放电、电晕放电、静电积累、人体静电等
---几个基本概念
粉尘云:悬浮在空气中的高浓度粉尘云团
粉尘爆炸危险场所：存在可燃性粉尘和气态氧化剂（主 要是空气）的场所。根据爆炸性环境出现的频率或存在的 时间可划分为不同区域。
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。
粉尘爆炸的特点及影响因素分析
粉尘爆炸的特点及影响因素分析1.粉尘爆炸1.1粉尘爆炸及其分类物质由一种状态迅速转变成另一种状态，并在瞬间放出大量能量的现象称为爆炸。
爆炸按其性质来分，有核爆炸、物理爆炸、化学爆炸，以及物理性爆炸和化学性爆炸并存的爆炸。
然而许多场合按发生爆炸时物质的物理状态来分，这样，又可分为气相爆炸和凝相爆炸两大类。
凝相就是固相和液相的总称。
凝相比起气相来，由于其密度为气相的1O2~1O3倍，所以与气相爆炸有较大的差别，气相爆炸包括气体爆炸（混合气体爆炸）、喷雾爆炸、粉尘爆炸和气体分解爆炸等。
粉尘爆炸是可燃性粉尘在空气中浮游，当一种火源给予一定的能量后发生的爆炸。
在煤矿坑道中的煤尘爆炸就是较典型的粉尘爆炸。
在开放（敞开）的空间中，发生粉尘爆炸的可能性较小，但在建筑物和配管贮槽及机器设备装卸散粮、小麦粉、淀粉、饲料粉等农产品，硫磺、石墨、硅化石灰等无机物品，磷苯二甲酸醉，各种医药品等有机物品，木粉、软木塞粉、纸粉等纤维类粉以及塑料粉、氧化反应放热的金属粉（例如铝粉、镁粉等）时，都可能发生粉尘爆炸。
1.2粉尘爆炸的条件∙I -I-一一LB .ΓTΓ^T ? 1— L / . f=l / I . ¼ - 、 f ... *t∙ 、∙ /r I -r^I __ ∙l a I —∙4,L / I ∕.r-t / r-t I r-t > - r-t *t∙ 、热轴承、干燥器和加热器、电力和静电火花、机械碰撞等。
1 .3粉尘爆炸机理研究粉尘爆炸是一个非常复杂的过程，因为这个过程受大量的物理因素的影响。
其爆炸机理至今还没有探讨地很清楚。
日本学者认为:粉尘爆炸是粉尘粒子表面与氧产生反应所引起的，不像气体爆炸那样，是可燃物与氧化剂均匀混合后的反应，而是某种凝固的可燃物与周围存在着氧化剂这一不均匀状态中进行的反应。
因此，认为粉尘爆炸是介于气体爆炸与炸药爆炸二者中间的一种状态，这种爆炸所放出的能量，若以最大值进行比较，则可达到气体爆炸的几倍。
粉尘爆炸基本知识
2023粉尘爆炸基本知识pptcontents •粉尘爆炸的定义和基本特性•粉尘爆炸形成的条件与影响因素•粉尘爆炸的预防和应急措施•粉尘爆炸的实验与案例分析•对粉尘爆炸的总结与展望目录01粉尘爆炸的定义和基本特性指可燃性粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源（明火或高温）发生燃烧、爆炸。
粉尘爆炸指可燃性粉尘在空气中能够燃烧的最低浓度（体积比）和最高浓度（体积比）。
爆炸极限粉尘爆炸的定义粉尘爆炸时，在爆炸中心可产生数倍于常压的爆炸压力。
粉尘爆炸的基本特性爆炸压力粉尘爆炸时，火焰以极快的速度传播，可达每秒数千米。
火焰传播速度粉尘爆炸时，温度可达数千度，压力可达数十个大气压。
高温高压财产损失粉尘爆炸可造成严重的财产损失。
人员伤亡粉尘爆炸可造成大量人员伤亡。
环境破坏粉尘爆炸可造成严重的环境污染。
粉尘爆炸的危害02粉尘爆炸形成的条件与影响因素粉尘爆炸的下限浓度、上限浓度和爆炸极限范围与粉尘种类、粒度、成分、温度和压力等多种因素有关。
粉尘爆炸形成的条件粉尘浓度粉尘爆炸需要一定的点火源能量，如明火、电火花、摩擦火花等。
火源粉尘爆炸需要充足的氧气，通常空气中的氧气浓度为21%，足够支持粉尘爆炸。
氧气粉尘爆炸的影响因素粉尘的密度、粒度、湿度、可燃性、化学组成等物理化学性质对爆炸的影响较大。
粉尘的物理化学性质火源能量空气中的氧气含量环境压力火源能量越大，粉尘爆炸的强度越高。
氧气含量越高，粉尘爆炸的难度越小，爆炸强度也越高。
环境压力越高，粉尘爆炸的难度越大，爆炸强度也越低。
煤尘爆炸煤尘爆炸时，火焰传播速度快，距离远，压力大，易造成重大矿难事故。
粮食粉尘爆炸粮食加工过程中的粮食粉尘、饲料粉尘等均易发生爆炸，造成严重的人员伤亡和财产损失。
金属粉尘爆炸金属粉尘如镁粉、铝粉等燃烧时产生高温，易引发爆炸，对人员和设备造成严重危害。
常见的粉尘爆炸类型03粉尘爆炸的预防和应急措施粉尘爆炸的预防措施避免粉尘浓度过高，采取适当的通风措施，定期清理粉尘。
粉尘爆炸基本知识
粉尘爆炸基本知识xx年xx月xx日CATALOGUE目录•粉尘爆炸概述•粉尘爆炸的物理化学原理•粉尘爆炸的影响因素•粉尘爆炸的预防与控制•粉尘爆炸的实验研究方法•粉尘爆炸的应用领域与案例01粉尘爆炸概述粉尘爆炸是指悬浮在空气中的可燃性固体颗粒物在适当的外界能量作用下，产生迅速燃烧的化学反应，并伴随大量热量和气体释放的现象。
粉尘爆炸定义粉尘爆炸具有燃烧和爆炸的双重特性，其燃烧速度比普通燃烧速度快，且爆炸压力上升速度也快。
粉尘爆炸特性定义与特性工业安全粉尘爆炸是工业生产中的重大安全隐患，可能导致严重的财产损失和人员伤亡。
环境危害粉尘爆炸会产生大量有害气体和颗粒物，对周围环境和大气造成污染。
粉尘爆炸的重要性历史事件粉尘爆炸在历史上曾多次发生，如1942年美国密闭的糖厂爆炸事件、2010年中国中铝公司山西分公司的粉尘爆炸事故等。
研究方向随着工业的发展，粉尘爆炸的研究逐渐深入，涉及机理、预防措施、应急处理等多个方面。
同时，国际上也形成了专门的研究机构和学术期刊，如美国国家消防保护协会(NFPA)、国际粉尘防爆学术期刊等。
粉尘爆炸的历史与发展02粉尘爆炸的物理化学原理粉尘的粒径和形态粉尘的粒径大小和形态都会影响其爆炸性。
较细的粉尘具有更大的表面积，可以更容易地与空气中的氧气或其他气体分子发生反应。
粉尘的物理化学性质粉尘的成分不同成分的粉尘具有不同的爆炸特性。
一些常见的可燃性粉尘包括煤尘、木材粉尘、塑料粉尘、橡胶粉尘等。
粉尘的湿度和温度湿度和温度也会影响粉尘的爆炸性。
湿度过高或温度过低可能会抑制粉尘的爆炸，而高温和干燥条件则可能促进其爆炸。
粉尘爆炸需要一定的火源。
高温或火花可以触发粉尘的爆炸。
粉尘爆炸的触发条件火源粉尘爆炸需要足够的氧气。
在封闭空间或低氧环境中，粉尘爆炸的可能性会降低。
足够的氧气粉尘浓度也是影响爆炸的重要因素。
当粉尘浓度达到一定值时，即使没有火源，也可能发生爆炸。
粉尘浓度粉尘爆炸的化学反应机理热分解01当粉尘受到热源作用时，其分子结构可能会发生热分解，产生可燃气体和固体残渣。
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。
粉尘爆炸的特点
粉尘爆炸特性
１．粉尘爆炸条件：
（1）灰尘本身必须易燃；
（2）灰尘必须具有相当大的比表面积；
（3）粉尘必须悬浮在空气中，与空气混合，形成爆炸极限内的混
合物；
（4）足够的点火能量。
２．影响粉尘爆炸的因素：
（1）颗粒大小；
（2）粉尘浓度；
（3）空气含水量；
（4）氧含量；
（5）可燃气体含量。
颗粒越小其比表面积越大，氧吸附也越多，
在空气中悬浮时间越长，爆炸危险性越大。
空气中含水量越高、粉尘
越小、引爆能量越高。
随着氧含量的增加，爆炸浓度范围扩大。
含尘
环境中有可燃气体时，会大大增加粉尘爆炸的危险性。
３．粉尘爆炸特性：
（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很高，一般在几十毫焦耳以上。
（3）与可燃性气体爆炸相比，粉尘爆炸压力缓慢上升，较高压力
持续时间长，释放的能量大，破坏力强。
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dP3___ Kst=(——)、·√V(2—14)、 dt 式中 Kst——粉尘爆炸强度，lO5Pa·m／s； （dP／dt）——最大压力上升速率，105Pa／s； V——容器体积，m3。 粉尘爆炸在管道中传播时碰到障碍片时，因湍流度的影响，使粉尘呈漩涡状态，使 爆炸波阵面不断加速。当管道长度足够长时，甚至会转化为爆轰。主要粉尘爆炸特 性参数见表 2—7。
粉尘爆炸压力及压力上升速率(dP／dt)、主要受粉尘粒度、初始压力、粉尘爆炸容 器、湍流度等因素的影响。粒度对粉尘爆炸压力上升速率的影响比粉尘爆炸压力大 得多。
当粉尘粒度越细，比表面越大，反应速度越快，爆炸上升速率就越大。随初始压力 的增大对密闭容器的粉尘爆炸压力及压力上升速率也增大，当初始压力低于压力极 限时(如数十毫巴)、，粉尘则不再可能发生爆炸。与可燃气爆炸一样，容器尺寸会对 粉尘爆炸压力及压力上升速率有很大的影响，大量可燃粉尘的试验研究证明，当容 积≥O.04m3 时，粉尘爆炸强度遵循如下规律：
粉尘爆炸的特性及影响因素 评价粉尘爆炸危险性的主要特征参数是爆炸极限、最小点火能量、最低着火温度、 粉尘爆炸压力及压力上升速率。
粉尘爆炸极限不是固定不变的，它的影响因素主要有粉尘粒度、分散度、湿度、点 火源的性质、可燃气含量、氧含量、惰性粉尘和灰分温度等。一般来说，粉尘粒度 越细，分散度越 低，惰性粉尘及灰分越少，爆炸极限范围越大，粉尘爆炸危险性也就越大。