信息摘要:
粉尘防爆知识及预防措施:
一、什么是粉尘爆炸?
粉尘爆炸是指悬浮在空气中的可燃性粉尘达到浓度范围,遇到点火源后发生
粉尘爆炸是指悬浮在空气中的可燃性粉尘达到浓度范围,遇到点火源后发生的剧烈燃烧甚至爆炸的现象。其本质是粉尘与空气形成可燃性混合物,在点火源作用下发生的快速氧化反应,释放大量热量和气体,导致压力急剧升高而引发爆炸。
粉尘之所以会爆炸,核心原因是粉尘具有极大的比表面积:
- 固体物质被粉碎成粉尘后,表面积大幅增加,与空气的接触面积显著扩大,反应速率急剧加快。
- 当粉尘浓度处于 “爆炸极限” 范围内时,每一粒粉尘都能与空气充分混合,一旦遇到点火源,便能在瞬间完成燃烧反应,释放的热量使周围空气迅速膨胀,形成爆炸。
并非所有粉尘都能爆炸,常见具有爆炸性的粉尘可分为以下几类:
- 可燃性固体粉尘:如粮食(面粉、淀粉)、农副产品(糖粉、奶粉)、木材(木粉)、塑料(塑料粉)、橡胶(橡胶粉)等。
- 金属粉尘:如铝粉、镁粉、锌粉、铁粉(某些条件下)等。
- 化工粉尘:如树脂粉、染料粉、煤粉、硫磺粉等。
注意:粉尘的可燃性是前提,通常需满足 “能够与氧气发生燃烧反应” 的特性。
粉尘爆炸必须同时满足以下四个条件,缺一不可:
- 可燃性粉尘:存在具有燃烧爆炸性的粉尘(如上述分类中的粉尘)。
- 粉尘悬浮在空气中:粉尘需以足够分散的状态悬浮,形成 “粉尘云”(而非堆积状态,堆积粉尘仅可能燃烧,不易爆炸)。
- 粉尘浓度处于爆炸极限范围内:每种粉尘都有特定的 “爆炸下限”(很低浓度)和 “爆炸上限”(高浓度),只有浓度在两者之间时才可能爆炸(例如面粉的爆炸下限约为 15-20g/m³)。
- 存在点火源:需要足够能量的点火源(如明火、高温表面、电火花等)引发初始燃烧。
常见的点火源包括:
- 明火(如焊接火花、打火机火焰);
- 高温表面(如设备运转产生的高温、加热装置);
- 电气火花(如短路、漏电、静电放电);
- 机械摩擦 / 撞击火花(如金属部件摩擦、工具撞击);
- 化学反应放热(如粉尘与其他物质发生放热反应)。
粉尘爆炸的破坏性主要体现在:
- 爆炸冲击波:瞬间释放的能量产生高压冲击波,可摧毁设备、厂房,造成结构坍塌。
- 二次爆炸:初次爆炸会将堆积的粉尘扬起,形成新的粉尘云,若遇到未熄灭的火种,会引发更剧烈的二次爆炸(破坏性往往更大)。
- 高温灼伤:爆炸伴随的高温火焰和气体可造成人员灼伤。
- 窒息与中毒:爆炸产生的有毒气体(如一氧化碳)或粉尘浓度过高,可能导致人员窒息或中毒。
以下工业工艺因易产生悬浮粉尘,属于高风险场景:
- 粉碎 / 研磨工艺(如粮食加工、金属打磨、塑料粉碎);
- 筛分 / 过滤工艺(如粉末筛分、颗粒分级);
- 干燥工艺(如喷雾干燥、热风干燥,易产生粉尘云);
- 输送 / 搅拌工艺(如气动输送、螺旋搅拌,粉尘易悬浮);
- 清扫过程(人工清扫堆积粉尘时,易扬起粉尘形成粉尘云)。
八、爆炸性粉尘的防控措施主要有以下几个要点:
- 减少粉尘燃料;
- 氧化环境;
- 点火源;
- 保护措施:泄爆、抑爆、隔爆、提高设备耐压能力、多种保护方案并用 。