粉塵防爆安全知識講座(ppt58頁)(已修改)
2025-01-23 19:09 本頁面
【正文】 粉塵防爆 安全知識講座 一、粉塵爆炸原理及基礎(chǔ)知識 （一）粉塵的定義與類別 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。 國際標準化組織規(guī)定： 粒徑小于 75μm的固體懸浮物定義為粉塵。 （一般是 200目左右。 （ 1英寸）長度中的篩孔數(shù)目，簡稱為目 ） （ 二）燃燒的三要素 燃燒需要三要素：可燃物、助燃物質(zhì)和點火源。缺少其中任何一個，燃燒便不能發(fā)生。燃燒三要素示意圖如圖所示。 ?（ 三）粉塵爆炸的條件 可燃粉塵爆炸應具備三個條件： ①粉塵本身具有爆炸性； ②粉塵必須懸浮在空氣（氧氣）中并與空氣混合到爆炸濃度； ③有足以引起粉塵爆炸的熱能源。 和氣體爆炸相比，粉塵爆炸所要求的最小引燃能較大，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。 ?1）哪些 粉塵具有爆炸性？ 通常認為以下七類物質(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）。 也有區(qū)分為有機粉塵和無機粉塵的。 粉塵爆炸特性舉例 金屬粉末爆炸性的等級排列： ? 高爆炸性：鋯、鎂、鋁、鋰、鈉； ? 中爆炸性：錫、鋅、鐵、硅、錳、銅； ? 低爆炸性：鉬、鈷、鉛 可自燃金屬有： 鋁、鈣、鈰、銫、鉻、鈷、銥、鐵、鉛、鈾、鋰、鎂、鎳、鈀、鉑、鉀、銣、鈉、鉭、釷、鈦、鈾、鋯 ?2）懸浮粉塵的爆炸極限 可燃氣體、可燃蒸氣、可燃粉塵的燃爆危險性特征 —— 爆炸極限 爆炸極限的定義：在火源作用下，可燃氣體、可燃蒸氣或粉塵在空氣中，恰足以使火焰蔓延的最低濃度稱為該氣體、蒸氣或粉塵的爆炸下限，也稱燃燒下限。同理，恰足以使火焰蔓延的最高濃度稱為爆炸上限，也稱燃燒上限 。 上限和下限統(tǒng)稱為爆炸極限或燃燒極限，上限和下限之間的濃度稱為爆炸范圍。濃度在爆炸范圍以外，可燃物不會爆炸。 爆炸極限通常用可燃氣體、可燃蒸氣在空氣中的體積百分數(shù)表示： mg/m3?？扇挤蹓m用： g/m3表示。 例如： PVC粉有爆炸性，爆炸極限的范圍：下限63~86g/m3 上限 500g~/m3，也就是說：當空氣中平均粒徑為 45微米的 PVC粉塵達到 6386g/m3時，遇明火發(fā)生粉塵爆炸。 一般粉塵的爆炸極限下限通常認為是 20~60g／ m3，低于這個濃度，難以形成持續(xù)燃燒，更談不上爆炸。 在書面資料中多數(shù)只列出粉塵的爆炸下限，因為粉塵的爆炸上限較高。 爆炸極限的范圍越寬，爆炸下限越低，爆炸危險性越大。 ?3）引起粉塵爆炸的熱能源 粉塵具有較小的自燃點和最小點火能量，只要外界的能量超過最小點火能量（多數(shù)在 10mJ~100mJ）或溫度超過其自燃點（多數(shù)在 400℃ ~500℃ ），就會爆炸。 ?生產(chǎn)過程中常見的 多種引火源 ?（ 1）設備內(nèi)的摩擦撞擊火花。設備內(nèi)部由于機械運轉(zhuǎn)部位缺乏潤滑而摩擦生熱；物料、硬性雜質(zhì)或脫落的零件與設備內(nèi)壁碰擊打出火星。表面粗糙的堅硬物體相互猛烈撞擊或摩擦時，產(chǎn)生的火星撞擊或摩擦脫落的高溫固體微粒。若火星的微粒直徑為 ～ 1mm，其所帶的能量可達 ～ 1760mJ,足可點燃可燃粉塵。據(jù)統(tǒng)計，僅粉碎研碎設備因摩擦撞擊引起的爆炸事故占 57％。 ?（ 2） 電火花和靜電火花 。 電氣設備故障引起的電火花是常見的一種引火源 ， 事故案例較多 。 物料在輸送和粉碎研磨的攪拌中 ， 粉料與管壁 、 設備壁 ， 粉料的顆粒與顆粒之間的摩擦和碰擊 ， 會產(chǎn)生靜電 。 一些粉塵表面的電量可達 106~107C/cm2。在適當條件下，其靜電電壓可高達數(shù)千至數(shù)萬伏。 ? （ 3）沉積粉塵的陰燃和自燃。沉積在加熱表面如照明裝置、電動機、機械設備熱表面的粉塵，受熱一段時間后會出現(xiàn)陰燃，最終也可能轉(zhuǎn)變?yōu)槊骰?，成為粉塵爆炸的引火源。粉塵最易陰燃的層厚范圍為 10～20mm?？扇挤蹓m在沉積狀態(tài)下還具有自燃的傾向，因為粉塵微粒與空氣接觸發(fā)生氧化放熱反應，在一定條件下熱量不能充分散發(fā)，粉層內(nèi)溫度會升高引起自燃。長期積聚在設備裂縫中和管道拐彎處的粉塵易發(fā)生自燃。 常見火源分類表 類別 火源舉例 類別 火源舉例 機械火源 撞擊、摩擦、絕熱壓縮 電火源 電火花、靜電火花、雷電火花、電磁波、雜散電流 熱火源 高溫表面、熱射線（日光） 化學火源 明火、火星、化學分解、化學反應、發(fā)熱自燃 ?（ 四）粉塵爆炸的過程 第一步：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，
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