2·粉尘爆炸的必要条件
(1)空气中存在分散的可燃性粉尘云;
(2)可燃性粉尘云浓度处于爆炸范围(爆炸上下限)内。一般地,粉尘分散度越高、可燃气体和氧的含量越大、火源强度、原始温度越高、湿度越低及惰性粉尘和灰分越少,爆炸极限范围越大。一般粉尘的爆炸下限为20~60g/m3,上限为2~6kg/m3;
(3)有足够能量的点火源;
(4)有足够浓度的氧气;
(5)粉尘云必须在相对密封的包围物(房屋或设备)中,这样粉尘云的急骤燃烧才能使包围物中的温度和压力迅速升高。当压力增高到大于包围物所能承受的压力时,包围物即被炸裂而发生粉尘爆炸。
3·粉尘爆炸特点
(1)二次爆炸的破坏力更大
闪点高的粉尘开始爆炸时(原始爆炸)的破坏力并不很大。但爆炸后气浪搅起附近处于堆积状态的粉尘,形成了新的粉尘云,而原始爆炸的火焰又成为了点火源,从而引爆了被搅起的粉尘云,这种爆炸称为二次爆炸。二次爆炸因粉尘多破坏力更大。
(2)粉尘爆炸一般发生在筒仓、料斗、粉碎机、斗提机、干燥机、输送机、混料机、除尘器以及管道、地沟等储存及输送、加工过程中。
4·预防粉尘爆炸
主要措施:
(1)避免可爆粉尘云的产生;
(2)避免点火源。点火源一般包括明火(如电焊、气焊与抽烟等)、机械火花(如冲击火花、摩擦火花等)、热表面、静电火花、电气火花、自源火源及其它火源(如雷电火源及一些未知的火源)等;
(3)惰化预防。惰化包括气体惰化、真空惰化和粉体惰化。
a·气体惰化,即将惰性气体如氮气或二氧化碳、含氧和其它可燃气很少的炉气等,引入易发生爆炸的设备,使设备内的氧含量至少比该粉尘的最大允许氧含量低2%,降低爆炸发生的概率。此法多用于火花不可避免,爆炸感度和强度较大的粉尘;
b·真空惰化,即将设备内压力降低到大气压以下,使该设备内的爆炸危险降低,甚至不发生爆炸。此法需密封设备,且需消耗动力,一般用于小型设备;
c·粉体表面惰化,即向可燃粉尘中混以惰性粉料,使其爆炸性降低。防止爆炸发生所需惰性物质的浓度与点火能有关;
d·粉体惰化。即将易爆粉尘的表面涂包一层惰化的固体表面。如向粮食中加入2%的豆油,使粮食颗粒表面和颗粒间的粉尘进入豆油中;在纺织工业中,喷水雾于粉尘中等。这些办法可降低爆炸的可能性;
(4)泄爆技术。只适用于无毒的可燃粉尘;
(5)隔爆技术。容器之间由长导管连接时,必须采用隔爆技术以防止爆炸的传播。隔爆装置有自动快速阀门(分闸阀式和蝶式)和人动式快速切断阀门;
(6)抑爆技术。抑爆系统包括:爆炸探头、抑爆装置和控制单元。当控头(即传感器)测到粉尘初始的爆炸时,控制抑爆装置用抑爆剂在爆炸压力升高到容器抗爆强度以前熄灭爆炸。比较有效的抑爆剂是磷酸铵或碳酸氢钠粉剂,卤化物(Halon)和水效果差些,但水和岩石粉常用于矿山抑爆。抑爆剂装在高压缸中,缸中有60巴或120巴的氮气作推进剂,当缸的出口被雷管炸开,抑爆剂被高压的推进剂氮气喷入设备内进行抑爆;
(7)封闭技术。将粉尘爆炸封闭在设备内而不使之传播称为封闭技术。这时设备应进行最大爆炸压力的耐压与耐震设计。此方法一般用于小型有毒粉尘的生产中。