防止粉塵爆炸技術(shù)措施

防止粉塵爆炸技術(shù)措施1、粉塵爆炸的特點(diǎn)粉塵爆炸就是懸浮物于空氣中的粉塵顆粒與空氣中的氧氣充分接觸，在特定條件下瞬時(shí)完成的氧化反應(yīng)，反應(yīng)中放出大量熱量，進(jìn)而產(chǎn)生高溫、高壓的現(xiàn)象。任何粉塵爆炸都必需具備這樣三個(gè)條件：點(diǎn)火源；可燃細(xì)粉塵；粉塵懸浮于空氣中且達(dá)到爆炸濃度極限范圍。(1)粉塵爆炸要比可燃物質(zhì)及可燃?xì)怏w簡單一般地，可燃粉塵懸浮于空氣中形成在爆炸濃度范圍內(nèi)的粉塵云，在點(diǎn)火源作用下，與點(diǎn)火源接觸的部分粉塵首先被點(diǎn)燃并形成一個(gè)小火球。在這個(gè)小火球燃燒放出的熱量作用下，使得四周接近粉塵被加熱、溫度上升、著火燃燒現(xiàn)象產(chǎn)生，這樣火球就將快速擴(kuò)大而形成粉塵爆炸。粉塵爆炸的難易程度和猛烈程度與粉塵的物理、化學(xué)性質(zhì)以及四周空氣條件親密相關(guān)。一般地，燃燒熱越大、顆粒越細(xì)，活性越高的粉塵，發(fā)生爆炸的危急性越大；輕的懸浮物可燃物質(zhì)的爆炸危急性較大；空氣中氧氣含量高時(shí)，粉塵易被燃點(diǎn)，爆炸也較為猛烈。由于水分具有抑制爆炸的作用，所以粉塵和氣體越干燥，則發(fā)生爆炸的危急性越大。(2)粉塵爆炸發(fā)生之后，往往會產(chǎn)生二次爆炸這是由于在第一次爆炸時(shí)，有不少粉塵沉積在一起，其濃度超過了粉塵爆炸的上限濃度值而不能爆炸。但是，當(dāng)?shù)谝淮伪ㄐ纬傻臎_擊波或氣浪將沉積粉塵重新?lián)P起時(shí)，在空中與空氣混合，濃度在粉塵爆炸范圍內(nèi)，就可能緊接著產(chǎn)生二次爆炸。其次次爆炸所造成的災(zāi)難往往比第一次爆炸要嚴(yán)峻得多。國內(nèi)某鋁品生產(chǎn)廠1963年發(fā)生的塵爆炸事故的直接緣由是排風(fēng)機(jī)葉輪與吸入口端面摩擦起火引起的。風(fēng)機(jī)吸入口處的蝦米彎及褲衩三通氣流不暢，簡單積塵。特殊是停機(jī)時(shí)更簡單滯留粉塵，一旦啟動(dòng)，沉積的粉塵被揚(yáng)起，很快達(dá)到爆炸下限，引起粉塵爆炸。(3)粉塵爆炸的機(jī)理可燃粉塵在空氣中燃燒時(shí)會釋放出能量，井產(chǎn)生大量氣體，而釋放出能量的快慢即燃燒速度的大小與粉體暴露在空氣中的面積有關(guān)。因此，對于同一種固體物質(zhì)的粉體，其粒度越小，比表面積則越大，燃燒集中就越快。假如這種固體的粒度很細(xì)。以至可懸浮起來，一旦有點(diǎn)火源使之引燃，則可在極短的時(shí)間內(nèi)釋放出大量的能量。這些能量來不及散逸到四周環(huán)境中去，致使該空間內(nèi)氣體受到加熱并絕熱膨脹，而另一方面粉體燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的氣體，會使體系形成局部高壓，以致產(chǎn)生爆炸及傳播，這就是通常稱作的粉塵爆炸。(4)粉塵爆炸與燃燒的區(qū)分大塊的固體可燃物的燃燒是以近于平行層向內(nèi)部推動(dòng)，例如煤的燃燒等。這種燃燒能量的釋放比較緩慢。所產(chǎn)生的熱量和氣體可以快速逸散。可燃性粉塵的堆狀燃燒，在通風(fēng)良好的狀況下形成明火燃燒，而在通風(fēng)不好的狀況下?？尚纬蔁o煙或焰的隱燃。可燃粉塵燃燒時(shí)有幾個(gè)階段：第一階段，表面粉也被加熱；其次階段，表面層氣化，溢出揮發(fā)分；第三階段，揮發(fā)分發(fā)生氣相燃燒。超細(xì)粉體發(fā)生爆炸也是一個(gè)較為簡單的過程，由于粉塵云的尺度一般較小，而火焰?zhèn)鞑ニ俣容^快，每秒幾百米，因此在粉塵中心發(fā)生火源點(diǎn)火，在不到0.1s的時(shí)間內(nèi)就可燃遍整個(gè)粉塵云。在此過程中，假如粉塵已燃盡，則會生成最高的壓強(qiáng)；若未燃盡，則生成較低的壓強(qiáng)。可燃粒子是否能燃完，取決于粒子的尺寸和燃燒深度。(5)可燃粉塵分類粉體按其可燃性可劃分為兩類：一類為可燃；一類為非可燃?？扇挤垠w的分類方法和標(biāo)準(zhǔn)在不同的國家有所不同。美國將可燃粉體劃為Ⅱ級危急品，同時(shí)又將其中的金屬粉、含碳粉塵、谷物粉塵列入不同的組。美國制定的分類方法是按被測粉體在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)裝置內(nèi)發(fā)生粉塵爆炸時(shí)所得升壓速度來進(jìn)行分類，并劃分為三個(gè)等級。我國目前尚未見到關(guān)于可燃粉塵分類的現(xiàn)成標(biāo)準(zhǔn)。2、粉塵濃度和顆粒對爆炸的影響(1)粉塵濃度可燃粉塵爆炸也存在粉塵濃度的上下限。該值受點(diǎn)火能量、氧濃度、粉體粒度、粉體品種、水分等多種因素的影響。采納簡化公式，可估算出爆炸極限，一般而言粉塵爆炸下限濃度為20～60g/m3，上限介于2～6kg/m3。上限受到多種因素的影響，其值不如下限易確定，通常也不易達(dá)到上限的濃度。所以，下限值更重要、更有用。從物理意義上講，粉塵濃度上下限值反映了粒子間距離對粒子燃燒火焰?zhèn)鞑サ挠绊?，若粒子間距離達(dá)到使燃燒火焰不能延長至相鄰粒子時(shí)，則燃燒就不能連續(xù)進(jìn)行(傳播)，爆炸也就不會發(fā)生；此時(shí)粉塵濃度即低于爆炸的下限濃度值。若粒子間的距離過小，粒子間氧不足以供應(yīng)充分燃燒條件，也就不能形成爆炸，此時(shí)粒子濃度即高于上限值。(2)粉體粒度可燃物粉體顆粒大于400um時(shí)，所形成的粉塵云不再具有可爆性。但對于超細(xì)粉體當(dāng)其粒度在10um以下時(shí)則具有較大的危急性。應(yīng)引起留意的是，有時(shí)即使粉體的平均粒度大于400um，但其中往往也含有較細(xì)的粉體，這少部分的粉體也具備爆炸性。雖然粉體的粒度對爆炸性能影響的規(guī)律性并不強(qiáng)，但粉體的尺寸越小，其比表面就越大，燃燒就越快，壓強(qiáng)上升速度隨之呈線性增加。在肯定條件下最大壓強(qiáng)變化不大，由于這是取決于燃燒時(shí)發(fā)出的總能量，而與釋放能量的速度并無明顯的關(guān)系。3、粉塵爆炸的技術(shù)措施燃燒反應(yīng)需要有可燃物質(zhì)和氧氣，還需要有肯定能量的點(diǎn)火源。對于粉塵爆炸來說應(yīng)具備三個(gè)要素：點(diǎn)火源；可燃細(xì)粉塵；粉塵懸浮于空氣中，形成在爆炸濃度范圍內(nèi)的粉塵云。這三個(gè)要素同時(shí)存在才會發(fā)生爆炸。因此，只要消退其中一條件即可防止爆炸的發(fā)生。在袋式除塵器中常采納以下技術(shù)措施。(1)防爆的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施本體結(jié)構(gòu)的特別設(shè)計(jì)中，為防止除塵器內(nèi)部構(gòu)件可燃粉塵的積灰，全部梁、分隔板等應(yīng)設(shè)置防塵板，而防塵板斜度應(yīng)小于70度?；叶返牧锝谴笥?0度，為防止因