粉尘爆炸原理, 粉尘爆炸原理:粉尘中含有强还原剂元素。当这些元素与过氧化物、爆炸性粉尘共存时,会发生氧化反应,在点火源的作用下,温度和压力急剧上升,导致爆炸。
生产加工场所常伴有铝粉、锌粉、铝研磨粉、各种塑料粉、有机合成药物中间体、小麦粉、糖、锯末、染料、电木灰、奶粉、茶粉、烟草粉、煤粉、植物纤维粉尘等发生粉尘爆炸。
粉尘爆炸的难易程度与粉尘的理化性质和环境条件有关。一般认为燃烧热较高的物质更容易爆炸,如煤尘、碳、硫等。氧化速度快的物质容易爆炸,如镁粉、铝粉、氧化亚铁、染料等。容易带电的粉尘也容易引起爆炸。
如合成树脂粉、纤维粉尘、淀粉等。这些导电性差的物质由于与机器或空气摩擦产生静电而积聚,达到一定量时就会放电产生电火花,构成爆炸的火源。
粉尘的爆炸可以认为是由以下三个步骤形成的:第一步是悬浮的粉尘在热源的作用下迅速干馏或气化产生可燃气体;第二步,可燃气体与空气混合燃烧;第三步是粉尘燃烧释放的热量,
通过热传导和火焰辐射的方式,传递给附近的悬浮或吹起的粉尘,被加热汽化,使燃烧循环继续进行。随着每个循环的逐次推进,反应速度逐渐加快,通过剧烈燃烧,最终形成爆炸。
这种爆炸反应,以及爆炸火焰速度、爆炸波速和爆炸压力,会不断加速和增大,突飞猛进地发展。
粉尘爆炸的条件:
(1)粉尘本身是易燃或易爆的;
(2)粉尘必须悬浮在空气中,与空气或氧气混合,达到爆炸极限;
(3)有足够的热能引起粉尘爆炸,即点火源;
(4)粉尘具有一定的扩散性;
(5)粉尘在密闭空间内会发生爆炸,如制粒炉、沸腾干燥机内的乙醇、水尘爆炸。
粉尘爆炸的特点:(1)多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点。
当气浪第一次爆炸时,它会吹起沉积在设备或地面上的灰尘。爆炸后的短时间内,爆炸中心会形成负压,周围的新鲜空气会从外部灌进来,与扬起的粉尘混合,从而引发二次爆炸。第二次爆炸时,粉尘浓度会更高。
(2)粉尘爆炸所需的最小点火能量比较高,一般在几十毫焦耳以上。
(3)与可燃气体爆炸相比,粉尘爆炸压力上升缓慢,较高压力持续时间长,释放的能量大,破坏力强。
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