11粉尘爆炸的机理及爆炸产生的直接原因17与可燃性混合气体爆炸相比18粉尘爆炸火灾的危害19粉尘爆炸的特点21爆炸性粉尘环境用电气设备的选型22粉尘爆炸的基本特征世界上第一次有记载的粉尘爆炸发生在1785年意大利的一个面粉厂此后200多年但粉尘爆炸是一个很复杂的过程其爆炸机理至今尚不十分清楚。随着现代工业的发展其爆炸危险性几乎涉及到所有的工业部门,常见可爆粉尘材料包括农林(粮食、饲料、食品、农药、肥料、木材、糖、咖啡、矿冶(煤炭、钢铁、金属、硫磺等、纺织(塑料、纸张、橡胶、染料、药物等化工(多种化合物粉体室内(通道、地沟、厂房、仓库等设备内(集尘器、除尘器、混合机、输送机、筛选机、料斗、高炉、打包机等。因此研究粉尘爆炸性质和机理对预防和控制爆炸事故具备极其重大的现实意义。可燃粉尘爆炸的条件粉尘爆炸的条件归结起来有以下其一,要有一定的粉尘浓度。粉尘爆炸所采用的化学计量浓度单位与气体爆炸不同mg/L,如浓度太低火焰难以传播。其二,要有一定的氧含量。一定的氧含量是粉尘得以燃烧的基础。其三,要有足够的点火源。粉尘爆炸所需的最小点火能量比气体爆炸大个数量级,大多数粉尘云最小点火能量在mJ～50mJ量级范围。其四,粉尘必须处于悬浮状态加快反应速度。可燃粉尘爆炸机理研究粉尘爆炸机理可简单以图进一步发火传播。因此,粉尘爆炸时的氧化反应主要是在气相内进行的并且氧化放热速率要受到质量传递的制约外界氧也要向颗粒表面扩散,这个速度比颗粒表面氧化速度小得多实际氧化反应放热消耗颗粒的速率可燃粉尘爆炸参数研究几乎所有悬浮在空气中的金属或有机物的粉尘都能维持火焰的传播。炽热燃烧产物的比容增加,会导致约束体系增压继而引起爆炸。爆炸的猛烈度取决于测得的最大压力和压力上升速率。粉尘爆炸参数的实验测定都是在一定的条件下进行的往往与仪器设施、试验条件、判据及定义紧密关联。粉尘爆炸参数如点火温度、爆炸极限、最小点火能、爆炸压力和压力上升速度等都不是物质的基本性质文献中的爆炸参数对工业实际只具有指导作用。一般都是在Godbert-Greenwald炉中测定的通常认为粉尘云的发火温度为粉尘层的两倍左右。但随着层厚的不同mm厚度为标准。碳化升华的物则应采用云状的发火温度。另外人们已经发现煤粉的层流火焰燃烧速度为5～35,最大的火焰燃烧速度出现在以挥发含量为基础的化学计算浓度附近。最小点火能。粉尘云的最小点火能量一般是在Hartmanm(哈特曼)管中测定,但可用作对物质的危险性作相对比较。最小点火能的计算方式有两种1/2CU为电极两端的电压和电流,I2R为放电回路电阻引起的功耗。由于不存在公认的标准测试粉尘爆炸下限的准则不是粉尘的基本性质。另外湍流是粉尘云的固有特性。粉尘云浓度随时间变化而变化在一种装置中能爆炸的浓度不一定在另一种装置中爆炸。因此粉尘浓度仅仅是试验时间和容器空间的平均值一种特定的粉尘并没有唯一的爆炸性。完全的程度取决于燃烧的速率。压力上升速率与容器体积有很大关系目前大多数测量数据仅限于球形容器V0.04m3二者存在三次方定律V1/3=Kst容器中测得粉尘云爆炸特性值Kst,并不能说明大容器中爆炸时观察到的真实破坏情况。对于圆筒形容器,研究文献很少毕明树等人对圆筒形容器容积和长径比对可燃气体爆炸强度的影响的研究表明V01/3λ2/3=KG,其中,KG是长径比。要认识到对于具有不一样物化特性、初态和边界条件的粉尘将会产生不同的压力上升速率和最大压力。由于粉尘爆炸参数依赖于检测系统不像气体爆炸那样具有普遍意义。很显然而真实条件的爆炸参数对防爆设计来说又是必需的影响粉尘爆炸的因素影响粉尘爆炸的因素有粉尘自身形成的和外部条件形成的两方面因素。就粉尘自身因素来说,又有化学因素和物理因素两类。化学因素主要指燃烧热和燃烧速度除此以外还有水汽及二氧化碳的反应性等。物理因素主要指粉尘浓度和粒度分布还有粒子形状、粒子比热、热传导率、表面状态、带电性和粒子凝聚特性等也是要考虑的。外部因素有气流运动状态、氧气浓度、可燃气浓度、湿度、窒息气浓度、阻燃性粉尘浓度和灰分、点火源状态等。粉尘爆炸的防爆措施如前所述,粉尘爆炸要具备五个条件使不构成粉尘爆炸条件。例如连续清除粉尘惰化气体等。二是若发生粉尘爆炸结束语随着现代工业的发展且破坏性有所提高。所以迫切要求对其爆炸机理进一步研究提出可行的防爆措施,以降低爆炸造成的损失。可燃性粉尘爆炸特性的研究与爆炸性气体相比，对可燃性粉尘的研究起步较晚。近年来，随着对可燃性粉尘认识的加深，各国对可燃性粉尘都进行了大量的研究工作。1．金属火花的特征及对爆炸性粉尘引燃特性的研究工业上十分关心的是，在存在爆炸性粉尘的环境中，金属一金属火花引起的危险。金属火花粉尘云的点燃率与很多因素相关，诸如金属的种类、两金属表面的接触速度、接触时间、接触压力和粉尘云的种类、浓度等。英国对此进行了试验研究。他们选用了种发射火药粉尘：M6、M30、M1、CBJ和黑火药，并选择了煤粉和谷物粉和种金属：1018低碳钢、304L不锈钢、304不锈钢、316不锈钢、3003—H146061—T6铝，然后分别进行组合，以不同的接触转速和接触时间，分别试验，得出了如下结论：不太适用于爆炸性粉尘环境的金属为1018低碳钢、304L不锈钢、304不锈钢、316不锈钢。2．温度和压力对粉尘爆炸特性影响的研究每一种粉尘的爆炸特性一般都是通过爆炸试验测定的。试验一般都是在标准的环境和温度和大气压力下进行的。但在工厂中粉尘干燥过程中存在着明显的高温，粉尘用输送设备输送时，存在着一定的压力。这样。粉尘爆炸条件就变得异常复杂了。在这些特殊场合中，温度和压力对爆炸特性的影响就必须加以考虑。德国一防爆检验机构对此进行了研究。研究根据结果得出：初始温度从50上升到200，爆炸下限一般减少300g/m，最大爆炸压力与初始温度成反比。压力上升，变化速度不大。当温度上升到100时，氧气极限温度大约减少1．4；初始压力从1bar（100kpa）上升到4bar（400kpa），会引起爆炸下限的上升，最大爆炸压力和压力上升速度随初始压力的上升而直线增加，而氧气极限浓度不变。3．密闭容器内粉尘爆炸特性的研究研究密闭容器内粉尘的爆炸特性，与进行泄爆或别的类型控爆设计有很大的关系。ISO6084－1规定利用kst对可燃性粉尘进行危险性分级。它是根据在一些范围的密闭容器内做试验测试的压力上升速率得出的工程近似关系。分析表明，最大爆炸压力上升速率不仅与容器形状有关，而且与容器的容积有关，与容器的容积大小的关系并不是简单的立方根关系。为了探索粉尘爆炸最大压力上升速率的变化规律及影响因素，试验人员随后根据实测压力推算爆燃波传播速度及火焰厚度等。在此基础上，选择玉米淀粉、煤粉等作为可燃性粉尘，在容积分别为20L的近似球形密闭容器内做试验，试验系统基本框图如下图。得出：火焰速度及火焰厚度随容器尺寸增加而增加； 火焰对于最大压力上升速率有明显的影响： 火焰对最大压力上升速率影响很大，特别是在压力上升的初始阶段。在进行泄爆设 计时，应给予特别注意。 试验系统基本框图粉尘爆炸与粉尘防爆电气设备 在煤矿、石油、冶金、纺、医药、及无机盐行业中，都都会存在着易燃易爆的粉尘危 险场所。近几年来，由于人们对粉尘防爆认识不足、重视不够，致使一些工厂的爆炸事故 屡屡发生。 物质燃烧必须有足够能量的点火源，有可燃物质和空气混合成一定的浓度，也就是说 有了一定的助燃剂，三者缺一不可。在无机盐的生产、贮藏和输送中，要有防火防爆的安

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