粉塵發(fā)生爆炸的條件機(jī)理及防爆技術(shù)

一、粉塵發(fā)生爆炸的條件及機(jī)理

 粉塵爆炸需要三個(gè)條件：

1、空氣中粉塵達(dá)到一定的濃度，即處于爆炸上下限內(nèi)，一般爆炸下限zui為人們關(guān)注；

2、有足夠能量的的點(diǎn)火源；

3、足夠的空氣或氧氣混合接觸。

二、粉塵爆炸過(guò)程

粉塵爆炸是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，受很多因素的影響，所以爆炸機(jī)理至今尚不十分清楚，一般認(rèn)為粉塵爆炸經(jīng)過(guò)以下發(fā)展過(guò)程：首先是粉塵粒子從點(diǎn)燃源獲得能量后（熱傳導(dǎo)、熱輻射）表面受熱，另外粉塵粒子獲得能量后內(nèi)外相繼受熱而產(chǎn)生熔融和氣化迸發(fā)出熾熱微小質(zhì)子顆?；蚧鸹?，會(huì)形成粉塵的點(diǎn)火源。由于粉塵表面積大，與空氣能夠充分接觸，加之粉塵層的存在，故粉塵粒子表面溫度急劇上升，使粉塵粒子加速分解或氣化。當(dāng)與空氣混合接觸時(shí)即可形成氣相點(diǎn)火，這樣粉塵中既有氣相也有固相，兩相同時(shí)存在燃燒更加劇烈。而且，靜電的積聚摩擦也形成點(diǎn)火源。

當(dāng)粉塵濃度與空氣混合達(dá)到爆炸下*遇到點(diǎn)火源即可燃燒，在初始燃燒時(shí)，由于空氣與粉塵混合較充分，粉塵即可爆炸，并以壓力波的方式釋放能量，所以常常把機(jī)械裝置中的粉塵吹出來(lái)，把地面上的粉塵吹起，形成了飛揚(yáng)的粉塵云，這些粉塵云再被初始爆炸的灼熱殘余物瞬間再次點(diǎn)燃，形成第二次爆炸，同時(shí)產(chǎn)生空氣湍流。這次爆炸由于把大量的沉積的粉塵再次吹起，其爆炸的威力比初次爆炸大得多，粉塵的爆炸受到點(diǎn)火源的形成，zui小點(diǎn)火能量和粉塵濃度等多種因素的影響?？蓮谋ㄟ^(guò)程看出：粉塵顆粒直徑的大小是引爆難易程度的決定者，引燃源是起爆的關(guān)鍵因素，而引燃粉塵云造成十次爆炸是zui大危害。

三、防爆技術(shù)

防爆技術(shù)可分為預(yù)防性技術(shù)措施和設(shè)計(jì)性措施。預(yù)防性措施是指粉塵的濃度低于爆炸下限和粉塵的大量堆積，及削除有效引燃源；設(shè)計(jì)性措施是指預(yù)防爆炸發(fā)生的措施難以奏效時(shí)將爆炸危害程度降至安全水平的措施，使爆炸不至于造成人員傷亡，爆炸后設(shè)備短時(shí)間內(nèi)可恢復(fù)使用的技術(shù)，它包括抗爆、抑爆、隔爆、泄爆等。袋式除塵器內(nèi)作為集塵收集地，使粉塵的濃度時(shí)刻低于爆炸下限，經(jīng)濟(jì)上不劃算，也很難做到，但不讓大量粉塵堆積是可以做到的。有效引燃源要區(qū)分以下兩種引燃源，一種是普通引燃源（例如焊接、磨削、熏煙產(chǎn)生的引燃源）和機(jī)器故障引起的引燃源（機(jī)械火花、高溫表面、無(wú)焰燃燒聚熱、靜電火花）其中各類運(yùn)動(dòng)摩擦引燃源是zui學(xué)發(fā)生的，粉塵的爆炸多半事故是由它引起的。另外以調(diào)查和試驗(yàn)，在粉塵云中主要是發(fā)生在電暈放電，在工業(yè)生產(chǎn)中尚未發(fā)生過(guò)閃電式放電。此外，工業(yè)性生產(chǎn)設(shè)備也難以發(fā)生這種閃電式放電，除非形成粉塵云的容器容積大于60m3或直徑大于3m才有這種可能。

抗爆是結(jié)構(gòu)本身能夠承受爆炸壓力，結(jié)構(gòu)本身不發(fā)生爆裂，抗爆結(jié)構(gòu)有耐爆炸壓力太耐爆炸沖擊壓力2種，耐爆炸壓力設(shè)計(jì)應(yīng)遵守壓力容器設(shè)計(jì)制造規(guī)范，而耐爆炸沖擊壓力可適當(dāng)放寬，一般耐爆炸沖擊壓力為1.5倍的耐爆炸壓力。

抑爆就是將設(shè)備內(nèi)可燃物質(zhì)爆炸撲滅在初始階段，從而避免過(guò)高爆炸壓力的措施，一個(gè)成功的抑爆系統(tǒng)能夠在爆炸壓力1*104Pa時(shí)動(dòng)作，抑制后設(shè)備內(nèi)zui大壓力低于1*105Pa。抑爆分為兩種，一種為被動(dòng)式，如水袋和粉未阻燃裝置，這類裝置就是爆炸壓力上升一定范圍內(nèi)，自動(dòng)破裂拋灑出水或粉塵阻燃；一種由探測(cè)初始爆炸傳感器，控制單元及帶高壓驅(qū)動(dòng)的高速噴灑（HRD）抑爆器組成的智能抑爆裝置。

隔爆就是為防止1個(gè)容器內(nèi)發(fā)生的爆炸沿連接管道傳播后續(xù)容器，從而導(dǎo)致系統(tǒng)爆炸，造成更大的損失，然而實(shí)際中危害zui大的爆炸就是因?yàn)楦舯b置不能工作或沒(méi)有設(shè)計(jì)，它一般可在管道上安裝火焰探頭，觸發(fā)相應(yīng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)爆炸阻斷。