粉塵爆炸原理

凡是呈細粉狀態(tài)的固體物質(zhì)均稱為粉塵。能燃燒和爆炸的粉塵叫做可燃粉塵；浮在空氣中的粉塵叫懸浮粉塵；沉降在固體壁面上的粉塵叫沉積粉塵?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)以下七類物質(zhì)的粉塵具有爆炸性：金屬（如鎂粉、鋁粉）；煤炭；糧食（如小麥、淀粉）；飼料（如血粉、魚粉）；農(nóng)副產(chǎn)品（如棉花、煙草）；林產(chǎn)品（如紙粉、木粉）；合成材料（如塑料、染料）。
    
     （1）粉塵爆炸的條件
        
     可燃粉塵爆炸應具備三個條件，即粉塵本身具有爆炸性；粉塵必須懸浮在空氣中并與空氣混合到爆炸濃度；有足以引起粉塵爆炸的熱能源。
    
     和氣體爆炸相比，粉塵爆炸所要求的zui小引燃能較大，達10毫焦耳，為氣體爆炸的近百倍。因此，一個足夠強度的熱能源也是形成粉塵爆炸的必要條件之一。
    
     （2）粉塵爆炸的過程
    
     *步：懸浮粉塵在熱源作用下迅速地被干餾或氣化而產(chǎn)生可燃氣體。
    
     第二步：可燃氣體與空氣混合而燃燒。
    
     第三步：燃燒產(chǎn)生的熱量從燃燒中心向外傳遞，引起鄰近的粉塵進一步燃燒。如此循環(huán)下去，反應速度不斷加快，zui后形成爆炸。
    
     （3） 粉塵爆炸的特點
    
     1) 具有二次爆炸的可能。粉塵初始爆炸的氣浪可能將沉積的粉塵揚起，形成爆炸性塵云，在新的空間再次產(chǎn)生爆炸，這叫二次爆炸。這種連續(xù)爆炸會造成嚴重的破壞。
    
     2) 粉塵爆炸感應期長，達數(shù)十秒，為氣體的數(shù)十倍。
    
     3) 粉塵爆炸可能產(chǎn)生兩種有毒氣體；一種是一氧化碳，另一種是爆炸物質(zhì)（如塑料等）自身分解產(chǎn)生的毒性氣體。
        
     （4）影響粉塵爆炸的因素
    
     1) 物理化學性質(zhì)。物質(zhì)的燃燒熱越大，則其粉塵的爆炸危險性也越大，例如煤、碳、硫的粉塵等；越易氧化的物質(zhì)，其粉塵越易爆炸，例如鎂、氧化亞鐵、染料等；越易帶電的粉塵越易此起爆炸。粉塵在生產(chǎn)過程中，由于互相碰撞、磨擦等作用，產(chǎn)生的靜電不易散失，造成靜電積累，當達到某一數(shù)值后，便出現(xiàn)靜電放電。靜電放電火花能引起火災和爆炸事故。
    
     粉塵爆炸還與其所含揮發(fā)物有關。如煤粉中當揮發(fā)物低于10%時，就不再發(fā)生爆炸，因而焦炭粉塵沒有爆炸危險性。
    
     2) 顆粒大小。粉塵的表面吸附空氣中的氧，顆粒越細，吸附的氧就越多，因而越易發(fā)生爆炸，而且，發(fā)火點越低，爆炸下限也越低。隨著粉塵顆粒的直徑的減小，不僅化學活性增加，而且還容易帶上靜電。
    
     3) 粉塵的濃度。與可燃氣體相擬，粉塵爆炸也有一定的濃度范圍，也有上下限之分。但在一般資料中多數(shù)只列出粉塵的爆炸下限，因為粉塵的爆炸上限較高