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煤塵爆炸
煤礦爆炸事故往往是由瓦斯爆炸或煤塵爆炸引起。一般情況下煤塵爆炸的威力要遠(yuǎn)大過(guò)瓦斯爆炸。煤塵爆炸是指空氣中的煤塵被氧氣急劇氧化的反應(yīng)過(guò)程。在開(kāi)采過(guò)程中,煤被破碎成微細(xì)的煤塵后,總表面積顯著增加,當(dāng)它懸浮于空氣中,吸氧和被氧化的能力大大增強(qiáng),在外界高溫?zé)嵩吹淖饔孟拢瑧腋〉拿簤m單位時(shí)間內(nèi)能吸收更多的熱量,熱量在積累到一定程度后會(huì)發(fā)生塵粒的閃燃。
燃燒產(chǎn)物迅速膨脹在火焰波波陣面前方形成壓縮波,壓縮波在不斷壓縮的介質(zhì)中傳播時(shí),后波可以趕上前波,這些單波疊加使火焰前方氣體的壓力逐漸增高,因而引起了火焰?zhèn)鞑サ淖詣?dòng)加速,當(dāng)火焰速度達(dá)到每秒數(shù)百米以后,煤塵的燃燒便在一定的臨界條件下跳躍shi地轉(zhuǎn)變?yōu)楸ā?/span>
在生產(chǎn)生活中,粉塵爆炸風(fēng)險(xiǎn)如同一顆隱形炸dan,時(shí)刻威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。產(chǎn)生粉塵的作業(yè)環(huán)境不僅包含采礦、基建、金屬冶煉、機(jī)器制造、化工、輕紡等,甚至也有可可、面粉、塑料、皮革、軟木等生活常見(jiàn)材料。粉塵爆炸危險(xiǎn)性測(cè)試正日益得到重視。
粉塵爆炸的必要因素
只有了解粉塵爆炸危險(xiǎn)發(fā)生的條件,才能防患于未然。下面是發(fā)生粉塵爆炸的必要因素:
有一定的粉塵濃度
粉塵爆炸所采用的化學(xué)計(jì)量濃度單位與氣體爆炸不同,氣體爆炸采用體積百分?jǐn)?shù)表示。而粉塵濃度采用單位體積所含粉塵粒子的質(zhì)量來(lái)表示。單位是g/m³或mg/L,如濃度太低,粉塵粒子間距過(guò)大,火焰難以傳播。
有一定的氧含量
氧氣是粉塵得以燃燒的基礎(chǔ)。氧含量過(guò)低不會(huì)發(fā)生爆炸。空氣中氧的含量高時(shí),點(diǎn)燃粉塵的溫度可以降低;氧的含量低時(shí),點(diǎn)燃粉塵云相對(duì)困難。
有足夠的點(diǎn)火源
粉塵爆炸所需的最小點(diǎn)火能量比氣體爆炸大1~2個(gè)數(shù)量級(jí),大多粉塵云最小點(diǎn)火能量在5mJ~50mJ量級(jí)范圍。
必須處于懸浮狀態(tài)
粉塵必須處于懸浮狀態(tài),即粉塵云狀態(tài)。這樣可以增加氣固接觸面積,加快反應(yīng)速度。
在相對(duì)封閉的空間
粉塵云要處在相對(duì)封閉的空間,壓力和溫度才能急劇升高,繼而發(fā)生爆炸。
部分粉塵在空氣中爆炸的下限
粉塵名稱(chēng) | 爆炸下限/(g/m³) | 粉塵名稱(chēng) | 爆炸下限/(g/m³) |
鎂鋁合金 | 50.0 | 面粉 | 30.2 |
煤末 | 114.0 | 合成橡膠 | 30.0 |
瀝青 | 15.0 | 谷倉(cāng)塵末 | 227.0 |
有機(jī)玻璃 | 20.0 | 硫磺 | 2.3 |
木纖維 | 25.0 | 松香 | 55.0 |
鋁粉 | 58.0 | 鐵 | 120.0 |
木屑 | 65.0 | 硅 | 160.0 |
鎂 | 20.0 | 煙草末 | 10.1 |
環(huán)氧樹(shù)脂 | 20.0 | 棉花 | 25.2 |
尼龍 | 30.0 | 燃料 | 270.0 |