粉尘爆炸的特点和预防

　随着现代化工业的发展，粉末技术的广泛应用，粉末产物日益增多，这就使粉尘爆炸的潜在危险大大增加。爆炸前固体向蒸发表面提供足够的热量是爆炸的必要条件。通常在固体物质中，产生的热量很容易被固体本身吸收，然而对粉末来说发生氧化的表面积很大而颗粒的体积却很小。因此，极易使温度上升氧化速度增快。氧化本身就是一种放热反应，从而会产生更多的热量，以致很快达到失控状态。在空气中处于爆炸浓度范围内的粉尘云和一个点燃源一旦同时存在一场粉尘爆炸事件就不可避免了。

　　1 粉尘爆炸机理

　　粉尘爆炸是由粉尘粒子表面与氧发生反应所引起的，不像气体爆炸那样，是可燃气物与氧化剂均匀混合后的反应，而是某种凝固的可燃物与周围存在着氧化剂这一不均匀状态中进行的反应。因此，我们认为粉尘爆炸是介于气体爆炸与炸药爆炸两者中间的一种状态。这种爆炸所放出的能量，若以最大值进行比较，则可达到气体爆炸的几倍。但粉尘爆炸干气体爆炸是不相同的，前者所需的发火能比后者要大得多。①给予粒子表面热能，表面温度上升；②粉尘粒子表面分子热分解，或起干馏作用。成为气体，在粉尘粒子周围放出；③放出的气体与空气混合，形成爆炸性混合气体，发火，发生爆炸；④由火焰产生的热量，促进粉粒的分解，放出可燃性气体，与空气混合发火传播。

　　2　产生粉尘爆炸的基本条件

　　①存在某些(特别是可燃、易燃)粉尘，且有足够的量；②存在助燃剂，如氧气、空气(氧气)或氧化剂，且有足够的量；③存在燃烧源：a明火，如气体火焰、气焊嘴和喷灯的火焰、电弧等；b火花，如切割和焊接产生的火花、摩擦产生的火花、电火花、静电放电火花、燃烧炉和其他火源产生的火花等；c被加热的或炽热的物体，如电器灯具、钢材焊缝上、被加热区等；d加热表面，如干燥炉的热表面、过载的电线、电器仪表、蒸汽管线及其法兰等；e炽热空间，如干燥室内和加热炉内的空间等；f摩擦热，如轴承、机器的转动部件、摩擦面等；g自燃产生的明火及燃烧热；h化学反应热；i热射线(如凸透镜)的聚焦热；j燃烧热。以上3个基本条件必须同时具备，且形成了一定浓度的粉尘—空气(氧气)混合气体，才能发生粉尘爆炸。如能消除或避免其中的任何一个基本条件，就可防止粉尘爆炸的发生。

　　3 粉尘爆炸的特点

　　 ①必须有足够数量的尘粒在空气中才有可能发生粉尘爆炸。而尘粒飞扬与颗粒大小及气体扰动速度有关.直径小于10μm的颗粒才能在运动气流中长时间悬浮，形成爆炸尘云。②粉尘燃烧过程比气体燃烧过程复杂，有的粉尘要经过粒子表面的分解或蒸发阶段。即便是直接氧化的颗粒，也只有一个表面向中心延烧得过程。因而感应期长，可达数十秒为气体的数十倍。③粉尘爆炸的起始能量大，达10mJ的量级，为气体的近百倍。④粉尘的燃烧速度和爆炸压力比气体爆炸小，燃烧时间长产生的能量大，故其破坏力也大，产生的能量较高的时候为气体爆炸时的几倍，温度可上升到2000一3000℃。⑤发生爆炸的时候，会有燃烧的粒子飞散，如果飞到可燃物或人体上，会使可燃物局部严重碳化或人体严重燃烧。⑥粉尘爆炸有产生两次爆炸的可能性。静止堆积的粉尘被风吹起悬浮在空气中，如果遇到火源就会发生爆炸。爆炸产生的冲击波又使其它堆积的粉尘悬浮在空气中，而飞散的火花和辐射热成为点火源，引起第二次爆炸，最后整个粉尘存放场收到爆炸灾害。这种连续爆炸会造成极严重的破坏。