粉尘爆炸的条件
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:
1.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浓度表示。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或者mg/L,如果浓度太低,粉尘粒子间距过大,火焰难以传播。
2.要有一定的氧含量 这是粉尘得以燃烧的基础。
3.要有足够的点火源或者强烈振动与摩擦 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。
4.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。
5.粉尘云要处在相对封闭的空间 这样温度和压力才能急剧升高。 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。
粉尘爆炸的影响因素
粉尘爆炸的难易与粉尘的物理、化学性质和环境条件有关。
1.物理化学性质 物质的燃烧热越大,则其粉尘的爆炸危险性也越大,例如煤、碳、硫的粉尘等;越易氧化的物质,其粉尘越易爆炸,例如镁、氧化亚铁、染料等;越易带电的粉尘越易此起爆炸。粉尘在生产过程中,由于互相碰撞、磨擦等作用,产生的静电不易散失,造成静电积累,当达到某一数值后,便出现静电放电。静电放电火花能引起火灾和爆炸事故。粉尘爆炸还与其所含挥发物有关。如煤粉中当挥发物低于10%时,就不再发生爆炸,因而焦炭粉尘没有爆炸危险性。
2.颗粒大小 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。
3.粉尘浓度 与可燃气体相似,粉尘爆炸也有一定的浓度范围,也有上下限之分。但在一般资料中多数只列出粉尘的爆炸下限,因为粉尘的爆炸上限较高。
1.6 粉尘爆炸参数
1.点火温度
2.最小点火能。粉尘点火与否,是根据火焰是否能自行传播来判断,一般要求火焰至少
传播10cm以上,粉尘最小点火能一般在10mJ以上,为可燃性气体的最小点火能的100倍。
3.爆炸极限。可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合,形成预混气,遇着火源才会发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸极限,或爆炸浓度极限。可燃气体或蒸汽与空气组成的混合物刚足以使火焰蔓延的最低浓度,称为该气体或蒸汽的爆炸下限;同样刚足以使火焰蔓延的最高浓度为爆炸上限。一般具有如下规律:⑴粉尘粒径越小,爆炸下限越低。⑵氧浓度越高,爆炸下限越低。⑶可燃挥发组分含量越高,爆炸下限越低。
4.爆炸压力和压力上升温度。封闭容器的最大爆炸压力原则上依赖于反应的能量,应该由热力学计算出来。压力上升速率与容器的体积有很大的关系。
5.最大允许氧含量(LOC)。实质是粉尘-空气混合物不发生爆炸的最低氧浓度。
木屑的爆炸下限40g/m3,起火点温度430℃