粉尘爆炸
在爆炸品中,有一类分布地非常广泛。上至金属粉尘,下至食品面粉。例如北交大镁粉爆炸事故,就是金属粉尘爆炸。今天小农就带你了解这类爆炸品的本质——粉尘爆炸。
粉尘的燃烧、爆炸危险性
粉尘爆炸,指可燃性粉尘在受限空间内与空气或其他助燃性气体形成的粉尘云,在点火源作用下,形成的粉尘气体混合物快速燃烧,并引起温度压力急骤升高的化学反应。
可燃性粉尘显示出燃烧、爆炸危险性通常要具备以下几个条件:
1)细化至可以称其为粉尘,一般多是指粒径在1.0mm以下,当<0.42mm时就具有了爆炸危险性;
2)此可燃性粉尘要悬浮于空气或其他助燃性气体中,达到足够的浓度;
3)要有足够强度的点火源。
粉尘爆炸的特点
1)粉尘爆炸发生爆炸反应的机理与气体混合物爆炸不同。
2)与气体混合物爆炸相比,其感应期较长,点火起始能量高。
3)粉尘爆炸反应速度与压力比可燃气体要小,但它能量密度大、持续时间及反应带较长,爆炸能量较大,破坏力强。
4)易引起二次爆炸和中毒。
5)粉尘爆炸也存在着一定的爆炸极限浓度,Zui小点火能量,惰性物质或氧的极限浓度,Zui大爆炸压力及压力上升速度等性质,并受到多种因素的影响。
燃烧特性及预测 | 粉尘爆炸(图1)粉尘爆炸影响因素燃烧特性及预测 | 粉尘爆炸(图2)
1) 粉尘的化学性质
a、燃烧热越大的物质越易引起爆炸,如煤尘、碳、硫等;
b、氧化速度大的物质越易引起爆炸,如镁;
c、容易带电的粉尘越易引起爆炸。
2) 湿度的影响
粉尘湿度能影响粉尘的点火敏感度和爆炸强度,湿度增加降低点火敏感度和爆炸强度。
3) 粉尘粒径和比表面积的影响
一般来说,粉尘粒径越小,它的爆炸危险性越大。这种趋势并不是无限制的持续下去,存在一个临界粒径,当粉尘粒径小于这一临界粒径时,粉尘云的燃烧速度不再增加。
爆炸危险性随着粉尘比表面积的增大而增大。
4) 初始温度
Zui小点火能量随初始温度的升高而降低;Zui大压力随初始温度的升高而降低。
5) 可燃气体或蒸气
可燃气体或蒸气增加,粉尘爆炸下限和点火能降低。
燃烧特性及预测 | 粉尘爆炸(图3)粉尘爆炸的特征参数
粉尘爆炸有多个特征参数,如爆炸极限、Zui低着火温度、Zui小点火能量等等