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可燃粉尘爆炸条件:金属与非金属粉尘的爆炸性分析

时间:2023-09-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:可燃粉尘爆炸,一般应具备以下3个方面的条件。金属粉尘能在燃烧过程中因急剧反应并放出巨大热量,使空气迅速升温膨胀,因此具有爆炸性。因此,非金属可燃粉尘是否能释放出可燃气体是决定其爆炸性的关键。例如,无烟煤、焦炭、石墨、木炭、炭黑等粉尘基本不含挥发分,故发生爆炸的可能性较小。所以,可燃粉尘的爆炸极限通常只给出爆炸浓度下限。

可燃粉尘爆炸条件:金属与非金属粉尘的爆炸性分析

可燃粉尘爆炸,一般应具备以下3个方面的条件。

(一)粉尘要有可燃性

在一般条件下,并非所有的可燃粉尘都能发生爆炸。金属粉尘能在燃烧过程中因急剧反应并放出巨大热量,使空气迅速升温膨胀,因此具有爆炸性。而非金属可燃粉尘在空气中发生爆炸时,只能燃尽由粉尘分解出的可燃气体,所含的炭渣却来不及燃尽,这是和可燃气体(蒸气)在空气中燃烧爆炸的不同之处。因此,非金属可燃粉尘是否能释放出可燃气体是决定其爆炸性的关键。例如,无烟煤焦炭石墨木炭炭黑等粉尘基本不含挥发分,故发生爆炸的可能性较小。

(二)为悬浮粉尘,且达到爆炸浓度极限

沉积的可燃粉尘是不会爆炸的,只有悬浮在空气中的可燃粉尘才可能发生爆炸。能够发生爆炸的悬浮粉尘同可燃气体(蒸气)一样,浓度必须处于一定的范围内才能发生爆炸,即有一个爆炸浓度下限和一个爆炸浓度上限,单位用g/m3表示。(www.xing528.com)

可燃粉尘的爆炸浓度下限,一般在设备中或接近它的发源处才能够形成,但也不排除在生产厂房内形成的可能性。至于爆炸浓度上限,因为数值太大,以至于在大多数场合都不会达到,所以没有多大实际意义。例如,糖粉的爆炸上限为13500g/m3,这在一般条件下是很难达到的,只有沉积粉尘受冲击波的作用才能形成如此高的悬浮粉尘浓度。所以,可燃粉尘的爆炸极限通常只给出爆炸浓度下限。

(三)有足够的点火能量

可燃粉尘发生燃烧爆炸,往往首先需要被加热,或熔融蒸发,或受热分解,放出可燃气体,其过程比气体燃烧复杂,着火感应期也更长,可达数十秒。因此,可燃粉尘爆炸需要较多的能量,其最小点燃能量一般为10~100mJ,比可燃气体的最小点火能量大102~103倍。

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