粉尘爆炸-机理
粉末爆炸原理
粉末爆炸原理
粉末爆炸是指由于粉末颗粒悬浮在空气中形成可燃性混合物,当混合物遇到点火源时,产生剧烈的化学反应释放大量热能和产生气体等物质,引发爆炸的一种现象。
粉末爆炸的原理归结为三个要素:可燃粉尘、氧气和点火源。
当粉尘浓度达到爆炸下限和上限之间时,与空气形成可燃性混合物。
一旦混合物遇到点火源,如火花、高温表面、静电放电等,就会发生点火引燃,从而使可燃粉尘燃烧。
燃烧过程中,粉尘颗粒表面的高温使晶格结构解体并释放大量气体物质,同时剧烈反应产生大量热能,形成火球和火焰。
在爆炸发生过程中,火焰蔓延迅速,并使周围的可燃粉尘颗粒也发生燃烧,从而产生持续的爆炸波。
这种连锁反应使爆炸的危害范围扩大,并形成爆炸冲击波和热辐射等破坏性的效应。
为了防止粉末爆炸的发生,需要采取一系列的防护措施。
首先是制定和贯彻粉尘防爆安全管理制度,包括清理、监控和防护等方面的规范。
同时,在工作环境中安全操作,防止粉尘的产生、扩散和积累,以及维护设备的正常运转都是预防粉尘爆炸的重要工作。
此外,还需要进行定期的安全教育培训,提高员工的安全意识和防护能力。
总之,粉末爆炸是由于可燃粉尘与空气形成可燃性混合物,在点火源的引燃下产生剧烈反应而引发的一种现象。
有效的防护措施可以减少粉尘爆炸事故的发生,保护人员和设备的安全。
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。
粉尘爆炸的机理及爆炸产生的直接原因
粉尘爆炸机理及爆炸直接原因(1)粉尘爆炸机理。
当吸附大量空气的粉尘被引燃而燃烧时,大量热量以热传导和热辐射的形式转移到周围悬浮的灰尘或刚刚吹起的灰尘中,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。
粉尘爆炸主要有两种情况: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、火焰很难从一个粒子传播到另一个粒子;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。
因为可燃粉尘的最小点火能量仅在毫焦耳水平,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。
粉尘爆炸的直接原因是点火热源,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,传输到外部引起的粉尘爆炸。
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,加热时,使沉积在轴承箱上的灰尘自燃,进而引起粉尘爆炸。
3)静电放电。
粉尘与粉尘、粉尘与空气、灰尘和机器壁之间的摩擦,都会产生静电。
而静电积聚到一定的程度,就会产生火花放电,引起粉尘爆炸。
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,会有大量粉尘飞扬,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。
粉尘爆炸的原理及影响因素
粉尘爆炸的原理及影响因素
粉尘爆炸是指当空气中的可燃粉尘与一定浓度的氧气混合后,在火焰、火花或高温物体的作用下,引发了剧烈的化学反应,产生了爆炸现象。
粉尘爆炸的原理是爆炸三要素的存在:可燃物(粉尘),氧(空气中的氧气)和点火源(火焰、火花或高温物体)。
当这三个要素同时满足时,就会发生粉尘爆炸。
影响粉尘爆炸的因素有以下几点:
1. 可燃粉尘的浓度:粉尘浓度越高,爆炸的可能性就越大。
当粉尘浓度达到一定值时,形成可燃性区域,一旦点火就容易发生爆炸。
2. 粉尘的粒径:粒径对粉尘爆炸的影响很大。
细小的粉尘颗粒易悬浮在空气中,形成爆炸的颗粒云,从而增加爆炸的危险性。
3. 混合气体的浓度和比例:混合气体中氧气的浓度越高,爆炸的可能性就越大。
同时,粉尘与空气的混合比例也会对爆炸产生影响。
4. 点火源的强度:点火源的强度越大,爆炸的可能性就越高。
火焰、火花或高温物体都可能成为点火源。
5. 环境因素:如环境温度、湿度、气压等也会影响粉尘爆炸的发生。
较高的温度和干燥的环境有利于爆炸的发生。
6. 空间限制:空间限制也会对粉尘爆炸的效果产生影响。
当粉尘积聚在一个相对封闭的空间中,爆炸的威力往往更大。
因此,在工业生产和防爆设备设计中,需要充分考虑这些影响因素,采取相应的防爆措施,以确保工作环境的安全。
如何预防粉尘爆炸以及粉尘爆炸原理
如何预防粉尘爆炸以及粉尘爆炸原理首先给大家说一下粉尘爆炸的条件是什么,粉尘的爆炸,是指弥漫悬浮在空气中的较为集中的可燃粉尘在瞬间同时充分燃烧,使得此处的空气瞬间巨热膨胀,具有巨大的冲击力量,对周围的人和物产生巨大伤害粉尘爆炸条件一般有五个:(1)粉尘本身具有可燃性或者爆炸性;(2)粉尘必须悬浮在空气中并与空气或氧气混合达到爆炸极限;(3)有足以引起粉尘爆炸的热能源,即点火源;(4)粉尘具有一定扩散性;(5)粉尘在密封空间会产生爆炸,如制粒烘箱、沸腾干燥机都会发生乙醇、水粉尘爆炸依据形态不同,物质主要分为固体、液体和气体。
凡是呈细粉状的固体物质都被叫作粉尘,它们暴露在空气中的表面积,远远大于同样重量的块状固体物质。
1克煤的表面积不到6平方厘米,1克煤尘的表面积竟然能够达到2平方米,这意味着它们与空气的接触大大增加了。
粉尘有可燃和不可燃之分,泥土和水泥属于不可燃粉尘,不会发生粉尘爆炸。
但是,工厂里的粉尘大多属于可燃粉尘。
除了煤炭、金属(镁粉、铝粉)、林产品(纸粉、木粉)和合成材料(塑料、染料)外,粮食(小麦、淀粉)、饲料(血粉、鱼粉)和农副产品(棉花、烟草)也在其列。
在生产过程中,大量的可燃粉尘与空气混合,形成可燃气体。
一旦遇到火源或者强烈振动,悬浮的粉尘就可能瞬间释放大量燃烧热,进而发生爆炸,破坏力往往超出想象。
比如,铝粉爆炸产生的压力,相当于每平方米瞬间增加63吨的重量,同时伴随2000℃以上的高温。
更可怕的是,强大的气流还会把沉积在地面或设备上的积尘吹扬起来,引发二次爆炸,甚至产生有毒气体粉尘爆炸的原理一般比较容易发生爆炸事故的粉尘大致有铝粉、锌粉、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。
粉尘爆炸事故的机理与防范措施探讨
粉尘爆炸事故的机理与防范措施探讨近年来,粉尘爆炸事故时有发生,由于其威力大,往往产生严重后果。
2012年8月5日傍晚,温州市瓯海区郭溪街道发生铝锁加工厂粉尘燃爆事故。
事故已造成13人死亡,15人受伤,其中6人重伤。
2008年,7月15日1时许,广东省江口市蓬江区杜阮杜臂工业园区,一硅材料生产厂的制粉车间突燃发生爆炸,造成职工1死3伤。
某铅笔厂,一对夫妻在锯末车间装锯末时,发生锯末爆炸燃烧,造成人员重伤。
2003年某电木粉厂修理工对未经清理的电木粉出料口进行焊接时,引发厂房爆炸,所幸无人员伤亡,但财产损失巨大,上述案例中,由于金属硅粉、木材锯末、电木粉易燃易爆的危险程度不高,容易被疏勿,应引起关注,现就粉尘爆炸的机理及有关注意事项谈几点体会,供大家参考。
一、粉尘爆炸的概念粉尘爆炸是指可燃物质呈粉状或雾状飞散,悬浮在空气中与空气中的氧气混合达到一定的爆炸极限,遇火源或热源而发生的爆炸。
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(爆)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。
现已发现以下七类物质的粉尘具有爆炸性:金属非金属粉(如镁粉、铝粉、硅粉、硫磺粉、铅粉);煤炭;粮食(如面粉、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、锯末);食品药品(白糖、木糖醇、麦芽糖醇、茶叶末、可可粉尘、药材粉末);合成材料(如塑料、染料、电木粉、硬橡胶粉)。
这些粉尘与空气混合后,就如同可燃气体或易燃液体的蒸气与空气混合一样,达到一定的浓度(爆炸极限)遇火就会爆炸。
二、粉尘爆炸的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中的氧气混合到爆炸浓度;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(爆)能较大,达10毫焦耳,为气体爆炸引燃(爆)能的近百倍。
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。
粉尘爆炸
粉尘爆炸
1.粉尘爆炸产生的条件?
1)有能引起燃烧和爆炸的粉尘。
S浓度下限35g/m3。
2)有足够的氧气或氧化剂。
3)有点火热源、强烈振动或摩擦。
2.粉尘爆炸原理?
三步发展:
1)第一步:悬浮粉尘在热源作用下迅速地干馏或气化而产生出可燃气体;
2)第二步:可燃气体与空气混合燃烧;
3)第三步: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被吹扬起来的粉尘,循环的进行,随着燃烧越来越剧烈,最后形成爆炸。
3.粉尘爆炸的特点?
1)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。
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)具有二次爆炸的可能;
4)可能产生有毒有害气体
4.粉尘爆炸的危害?
1)极大的破坏性;
2)容易产生二次爆炸
3)产生有毒气体
5.粉尘的治理?
1、加强通风,减少粉尘在空气中的浓度。
2、及时清理粉尘,防止粉尘聚集。
6.粉尘爆炸的防范措施?
1)控制粉尘
2)控制氧含量
3)控制引燃粉尘的热源
4)控制爆炸的范围。
粉尘爆炸原理及影响因素
衡的铝粉在高湿度环境中的爆炸。
铝粉粉尘粒子表面通过热传导和热 辐射,从火源获得能量,使表面温度急 剧升高,达到粉尘粒子加速分解的温
度和蒸发温度,形成粉尘蒸气或分解气
体,这种气体与空气混合后就容易引 起点火(气相点火)。另外,粉尘粒 子本身相继发生熔融汽化,迸发出微 小火花,成为周围未燃烧粉尘的点火 源,使之着火,从而扩大了爆炸范围, 这一过程与气体爆炸相比复杂得多。
感度参数,主要用于衡量粉尘爆炸发生的敏感性,如爆炸极限、最小点火
能、着火温度等。
铝粉本身属于遇湿易燃的危险化学品:
铝粉遇潮湿、水蒸气能自燃;
与氧化剂混合能形成爆炸性混合物; 与氟、氯等接触会发生剧烈的化学 反应; 与酸类或与强碱接触,也能产生氢 气,引起燃烧爆炸。
因此,铝粉被列为遇湿易燃危险货 物,在国家建筑设计防火规范当中,铝 粉的火灾危险性属于乙类可燃性粉末。
对于一定的物质来说,被粉碎的程度
越大,即颗粒越小,则比表面积越大,那 么表面能也越大。例如,一块 1 公斤重的
二氧化硅的表面能为 0.2 焦耳,这是很小
的,它只相当于把 1 公斤的物体举高 0.02 米所做的功。但是,若把它粉碎成面粉一
样细小的粉尘后,其表面能可达
2.7 106
7
焦耳,即相当于把同样重的物体举高 2700 米所做的功,表面能竟增大了 10 倍。
total suspended particulate
将物质在短时间内由一种状态变为另一种状态,而且在瞬间放出大量 能量的现象称为爆炸。爆炸是发生在一定容积中并产生突然、显著压力 上升的化学放热过程。粉尘爆炸是指悬浮在空气中的可燃粉尘接触明火、 电火花等点火源时发生的爆炸现象。
反应方程式可用下式概括:
《硫磺粉尘爆炸事故机理及对策5篇》
《硫磺粉尘爆炸事故机理及对策5篇》第一篇:硫磺粉尘爆炸事故机理及对策硫磺粉尘爆炸事故机理及对策一、爆炸机理1必要条件1.1燃料即硫磺粉尘与空气充分混合。
1.2点火源。
具有肯定能量的点火源,使悬浮在空气中的粉尘点燃。
2爆炸过程。
硫磺粉尘爆炸是氧气与可燃粉尘外表在激发能〔点火源〕作用下发生的反响。
2.1热能加在硫磺粒子外表,温度渐渐上升。
2.2硫磺粒子外表的分子发生热分解或干馏作用,在粒子四周产生气体。
2.3产生的气体与空气混合形成爆炸性混合气体,同时发生燃烧。
2.4由燃烧产生的热进一步促使硫磺粉尘分解,连续地产生可燃气体。
2.5由于局部爆炸,爆炸的传播使积存的粉尘受到扰动而飞扬,形成爆炸雾,从而连续产生二次、三次爆炸。
二、整改措施1降低硫磺粉尘浓度,使之处于爆炸下限以下〔1.1 加强成型流程的密闭性:从液硫喷射管到转鼓刮刀切片,再到包装袋,最大限度地实施密闭化操作,以削减成型大库内的硫磺粉尘。
1.2 加强通风排气。
鉴于硫磺粉尘的危急性,车间对成型大库进展了改造,加强了通风排气功能。
a〕将成型大库的玻璃窗户全部改为敞口窗户,加强自然通风力量。
b〕增4 台防爆型轴流风机,通过机械通风,削减硫磺粉尘浓度。
2消灭点火源。
硫磺粉尘的最小点火能为15×10-3j,爆炸下限为35g/m3,两项爆炸指标相对较低,危急程度大,因此必需尽可能地消灭点火源。
2.1现场作业必需使用防爆工具,如铜器具。
2.2操作人员不得穿能产生静电和火花的服装上岗。
2.3准时更换老化的电线,以免产生电火花。
同时对接地线进展防腐处理,使之始终处于良好的导电性能。
3加强作业环节3.1定期清洗成型机齿轮传动装置,准时更换润滑剂,避开由于蜗杆、蜗轮的摩擦发热而导致环境中硫磺粉尘因受热而爆炸。
3.2定期人工除尘。
车间制作了专用的除尘工具,每天清扫地面,墙面以及卫生死角处的粉尘,从根本上消退爆炸源。
3.3成型大库内严禁烟火,制止无防护措施的机动车辆通行。
粉尘爆炸的机理及爆炸产生的直接原因
安全管理编号:LX-FS-A19673粉尘爆炸的机理及爆炸产生的直接原因In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior oractivity reaches the specified standard编写:_________________________审批:_________________________时间:________年_____月_____日A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑粉尘爆炸的机理及爆炸产生的直接原因使用说明:本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性,导向性的规划,并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则,使整体行为或活动达到或超越规定的标准。
资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。
(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。
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。
粉尘为什么会爆炸_爆炸的原理是什么
粉尘为什么会爆炸_爆炸的原理是什么粉尘,是指悬浮在空气中的固体微粒。
习惯上对粉尘有许多名称,如灰尘、尘埃、烟尘、矿尘、砂尘、粉末等,这些名词没有明显的界限,粉尘会爆炸的原理的是什么?下面是小编为大家整理的粉尘爆炸的原理,希望你会喜欢!目录粉尘爆炸的原理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。
粉尘爆炸概念和原理
粉尘爆炸概念和原理
1.粉尘爆炸
悬浮在空气中的可燃性粉尘(又称之为爆炸性粉尘),当达到爆炸下限以上,遇点火源瞬间发生燃烧,产生高温致使有限空间内燃烧后产生的混和气体迅速膨胀,压力增大,产生声响的过程。
2.粉尘爆炸的化学反应原理
细小的、悬浮在空气中的可燃性粉尘,是反应(迅速燃烧)的还原剂、而空气中的氧气是反应中的氧化剂,爆炸过程释放大量热量,产生热波、产生破坏力。
粉尘爆炸实际上是一种特殊的氧化还原化学反应。
爆炸发生后,有机化合物(碳水化合物)生成了稳定的二氧化碳和水;金属粉尘爆炸后则生成了高化合价的氧化物,如铝粉爆炸后,生成了三氧化二铝并释放大量的热量。
非可燃性和可燃性粉尘
1.非可燃性粉尘
水泥粉尘(以CaSiO3为主要成分,也可Ca O·SiO2,以下括号内为简写分子式)、陶瓷粉尘(SiO2)、石灰石粉尘(CaCO3)、铁矿石粉尘(Fe2O3或Fe3O4)、炼钢烟尘(Fe2O3)等物质均以金属或非金属高价氧化物的形式存在,不可能再进一步与空气中的氧气进行化学反应,故为非可燃性粉尘。
2.可燃性粉尘
●天然有机物粉尘
粮食、淀粉、甘草、树叶、棉麻、秸秆(庄稼)、锯末(木材)、中药材、干菜、干燥肉粉、干燥鱼粉、食糖、天然树脂等粉尘,它们都是由C、H、O等元素组成的有机物质,能够在空气中燃烧,生成稳定的CO2(C的最高化合价为+4)和H2O(H的最高化合价为+1)等,并释放出大量的燃烧热。
●自然物质粉尘
硫磺(S)。
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。
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当地政府领导责任和监管责任落实不力。 注意,此前央视报道的“明火”已经改成“火源”。
国家安监局调查组总结了5点事故原因
① 企业厂房没有按二类危险品场所进行设计和建设,生产车间 违规采用双层设计,且建筑间距不够。
② 生产线过紧过密,2000平方米的车间内布置了29条生产线, 300多个工位。
明后包括抽烟、手机爆炸、空调压缩机爆炸等。如果管控 严格,一般不存在抽烟和手机明火。但中荣公司好像允许 手机进入车间。
从工艺看,打磨二车间不用蒸汽,无需锅炉。8月2日新闻 报道说爆炸原因为锅炉应该是没有依据的。
铝合金打磨除尘解决方案
对于铝合金打磨,湿法打磨或湿法除尘是最佳的解决方案。 把车间通风搞好,不会有氢气爆炸的问题。
4月16日10时左右,江苏省南通市如皋市东陈镇双马化工有限公 司硬脂酸造粒塔正常生产过程中,维修工人在造粒塔底锥形料 仓外加装气体振荡器及补焊雾化水管支撑架时,发生硬脂酸粉 尘爆炸事故,造成8人死亡,9人受伤。
2014年粉尘爆炸事故
5月27日下午4时许,广东溢达纺织有限公司辅料包装厂车 纽车间除尘室发生粉尘爆炸事故,造成5人受伤。
③ 除尘设备没有按规定为每个岗位设计独立的吸尘装置,除尘 能力不足。
④ 车间内所有电器设备没有按防爆要求配置。 ⑤ 安全生产制度和措施不完善、不落实,没有按规定每班按时
清理管道积尘,造成粉尘聚集超标;没有对工人进行安全培训, 没有按规定配备阻燃、防静电劳保用品;违反劳动法规,超时 组织作业。 以上5点原因分别涉及建筑消防、设备布置、除尘系统、电气防 爆和管理(清扫、培训和劳动保护)。
因此从现有标准看建筑采用两层设计似乎并不违规
GB 17269 第5. 1.2条规定铝镁粉加工厂的内部距离应大 于10 m,GB 50016 规定乙类厂房的建筑间距与厂房耐火 等级有关,当耐火等级为一级或二级时,间距为10m。建 筑间距不够在本次事故中并未造成严重后果。
② 生产线布局问题
由于生产线布置过密,导致车间人员逃生困难,这是事故 损失扩大的原因。同时,在同一个车间布置过多工位易于 发生群死群伤的特大事故。
粉尘爆炸 – 机理、事故
目录 Contents
1 粉尘爆炸机理 Mechanisms of dust explosions
2 粉尘爆炸事故统计与案例分析 Statistics and case study of dust explosion
accidents 3 粉尘爆炸风险评价
Risk assessment of dust explosions 4 粉尘爆炸预防与防护
2014年粉尘爆炸事故(7起)
1月20日,常州新北区新桥镇史墅村华达化工厂发生金属粉尘爆 炸,造成1人受伤,2名参加救援的人员轻微受伤。
2月5日,黑龙江青冈县龙凤玉米有限公司淀粉包装车间爆炸, 初步认定系粉尘飞扬引发,事故造成1名职工死亡,1名职工重 伤和8名职工轻伤。
2月8日,常州市新北区新桥镇史墅村华达化工厂在20天前发生 金属粉尘爆炸后,再次发生爆炸。
通过逐台检查风机内是否有厚且坚硬的燃烧产物、摩擦划 痕可确定该假设的可能性。
2003-10-29 Hayes Lemmerz International, USA 美国 Hayes 公司轮毂抛光粉尘爆炸
损坏的风机可能是点燃源
管道中的粉尘沉积
(2) 打磨机内部着火
气动打磨机由壳体、气动马达和传动轴组成。传动轴顶端 可以固定小刷子或者快粘布(用于粘背面有毛的砂纸)。 气动马达和壳体之间有缝隙,如果打磨机不每天维护,铝 合金粉尘进入过多打磨机可能着火。这种情况,作业人员 有反应时间。
电气设备不防爆是否为本次事故的直接原因尚需等待专家 组的进一步调查。
⑤ 管理问题(清扫、培训和劳动保护)
清扫不足和缺乏培训也是造成本次事故的根本原因。车间 和打磨台面一般每班次清扫1次,除尘管道和除尘器至少 一周维护一次。从照片上,看不到除尘管道有清扫孔。如 果打开除尘管道,应该看到大量燃尽铝合金的氧化物和未 燃铝合金粉。作业人员如果配备防火服和防护眼镜,可增 加的逃生机会,减少烧伤面积。
如果采用湿法打磨,不会有粉尘爆炸危险。湿法打磨在自 动打磨柜中进行,由机械手进行打磨作业,在打磨过程中 水喷头不断向打磨部位喷洒混合了切削液的水流和水滴。 打磨产生的粉尘进入水中,并通过滤网分离出来。根据万 丰奥威(中国第二大轮毂供应商)8月4日发布的消息, 2013年万丰奥威投资研制建成了国内首条全自动抛光轮生 产线,该生产线采用的是水磨抛光工艺,主要由自动抛光 机、清洗线、空压机等设备组成,与传统手工抛光轮工艺 相比,水磨生产工艺全流程不产生粉尘,直接从设计上杜 绝了因空中粉尘产生而引发的爆炸风险,生产过程更环保、 更安全。
Dust explosion prevention and mitigation 5 结论
Conclusion
引子--昆山中荣轮毂抛光粉尘爆炸事故
2014年8月2日,江苏省昆山市中荣金属制品有限公司抛光 车间发生特大粉尘爆炸事故,目前已造成75人死亡,185 人受伤。本次事故是我国历史上人员伤亡最大的工业粉尘 爆炸事故(工业粉尘爆炸不含煤矿瓦斯粉尘爆炸)。此前 我国伤亡最大的工业粉尘爆炸事故1987年3月15日哈尔滨 亚麻厂亚麻粉尘爆炸事故,死亡58人,受伤182人。
车间宽度为小于22m。通过网上照片估算两边廊道宽度各 为4m。即12个工位占用14m,工位间距约为1m。工位布置 相当紧密。
打磨粉尘粒径分布
铝镁合金打磨粉尘
可燃粉尘的燃烧热
除尘系统
二楼除尘系统局部
除尘系统
8月4日,事故调查组确定:
粉尘浓度超标,遇到火源发生爆炸,昆山爆炸是一起重 大责任事故;
1.1 粉尘爆炸基础知识 Dust 的条件 Dust explosion and its conditions
1.1.2 可燃粉尘及其在空气中的分散 Combustible dust and its dispersion in air
由于除尘系统设计不合理,导致在打磨台面、管道和车间 出现粉尘集聚。这才是事故的直接原因。
事故点火源
要想确定事故的点火源是非常困难的。除非有足够的证据, 事故调查报告中点火源通常是几种可能。
本次事故可能的点火源有: ① 风机叶轮打火 ② 打磨机内部着火 ③ 打磨台电气线路短路 ④ 静电放电 ⑤ 明火
1.1 粉尘爆炸基础知识 Dust explosion basic 1.2 粉尘爆炸性参数的测定 Determination of dust
explosion characteristics 1.3 粉尘爆炸性参数的影响因素 Influence factors of
dust explosion characteristics
如果采用湿法除尘,则在管道风速足够请情况下,除尘器 不会发生严重的爆炸,至多在管道中发生闪爆。当然,中 荣的吸尘罩必须改进,例如将吸尘罩改成长方形 (600 × 150)直接安装在斜面上沿,将底部平板改成水槽。 常用湿式除尘器包括喷淋塔、水洗塔等。湿式除尘器没有 被水淹没的部分也可能参与爆炸,但通常不会发生大的事 故。
打磨工作台
除尘系统设计缺陷
在打磨台面的上方安装有除尘管道和吸尘罩。估算吸尘管 直径为100mm,吸尘罩尺寸为300mm×300mm。假定管道风速 为23m/s(铝合金打磨标准风速),则每个吸尘点的风量 为650m3/h。每条生产线12个吸尘点,4条线48个吸尘点, 总风量为31200 m3/h,对应总风管直径为700mm。实际通风 管道的直径550mm。
① 建筑设计问题
由于建筑采用两层设计,二楼工人无法及时逃生,这是事 故损失扩大的原因。
根据GB 15577第5.2条规定,车间宜采用单层设计。GB 17269第5.2.2条也规定,用于加工、转运或贮存铝镁粉的 建筑物宜为不带地下室的单层建筑。这里的“宜”表示条 款为推荐性条款。
根据GB 50016,铝合金粉尘为乙类危险品,车间应为乙类 生产厂房。GB 50016也未强制要求乙类危险品生产厂房为 单层。
8月2日上午7时37分,江苏昆山市开发区中荣金属制品有 限公司汽车轮毂拋光车间在生产过程中发生爆炸。事发时 车间内共有264人,截止到8月5日,已造成75人死亡,185 人受伤。发生爆炸的抛光二车间为两层厂房,车间总面积 2000平方米。爆炸造成车间房顶约3/4的彩钢板掀起,窗 户全部碎裂。一层南墙部分倒塌。一层东墙中部外墙被炸 出两个大洞,几台重型设备位移,设备的一部分位移到车 间外。二层东墙部分倒塌。
(3) 打磨台电气线路短路
如果打磨台的灯具、穿线管不防爆,铝合金粉进入可能导 致短路着火。这种情况下,着火有一个过程,不会马上爆 炸,作业人员有反应时间。
(4) 静电放电
除尘管道软连接不导电,因此吸尘罩没有接地。吸尘罩静 电积累可能放电,因为燃烧在吸尘罩附近发生,作业人员 反应时间很有限。
(5) 明火
除尘器2.1m(长)×1.5m(宽)×4m(高) ,主管内径550毫米, 除尘器的风量为15000 m3/h左右。因此当前除尘系统的除 尘风速达不到23m/s,也就是说与国家强制标准不符。
如果每个吸尘点的管道风速为12m/s,则48个吸尘点的风 量为16277 m3/h。现有除尘系统的管道风速估算为12 m/s 左右,吸尘罩开口为300mm×300mm,估算面风速为1 m/s, 吸尘罩离打磨产尘点的平均距离约为400mm~500mm,吸尘 罩对400mm~500mm外的粉尘的吸力有限。因此现有的除尘 系统只能吸走部分粉尘。部分粉尘因为离吸尘罩比较远会 沉降在倾斜台面,并滑落在底部托盘。
部分粉尘悬浮到空气中,导致车间环境很差。工人工作一 个班次下来脸上看起来像兵马俑,可见车间粉尘浓度比较 高。工业卫生标准规定,车间粉尘浓度上限为10mg/m3。但 是,
车间粉尘浓度估计不超过100mg/m3(超标9倍),因为粉尘 浓度为1g/m3就伸手不见五指了。车间粉尘浓度离铝合金爆 炸下限(约40g/m3)还差得很远。也就是说,车间粉尘浓 度超标还只是工业卫生问题,与粉尘爆炸原因并无直接关 联。