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1、粉塵爆炸的特點(diǎn)

　　粉塵爆炸就是懸浮物于空氣中的粉塵顆粒與空氣中的氧氣充分接觸，在特定條件下瞬時(shí)完成的氧化反應(yīng)，反應(yīng)中放出大量熱量，進(jìn)而產(chǎn)生高溫、高壓的現(xiàn)象。任何粉塵爆炸都必須具備這樣三個(gè)條件：點(diǎn)火源；可燃細(xì)粉塵；粉塵懸浮于空氣中且達(dá)到爆炸濃度極限范圍。

　　(1)粉塵爆炸要比可燃物質(zhì)及可燃?xì)怏w復(fù)雜一般地，可燃粉塵懸浮于空氣中形成在爆炸濃度范圍內(nèi)的粉塵云，在點(diǎn)火源作用下，與點(diǎn)火源接觸的部分粉塵首先被點(diǎn)燃并形成一個(gè)小火球。在這個(gè)小火球燃燒放出的熱量作用下，使得四周鄰近粉塵被加熱、溫度升高、著火燃燒現(xiàn)象產(chǎn)生，這樣火球就將迅速擴(kuò)大而形成粉塵爆炸。

　　粉塵爆炸的難易程度和劇烈程度與粉塵的物理、化學(xué)性質(zhì)以及四周空氣條件密切相關(guān)。一般地，燃燒熱越大、顆粒越細(xì)，活性越高的粉塵，發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)性越大；輕的懸浮物可燃物質(zhì)的爆炸危險(xiǎn)性較大；空氣中氧氣含量高時(shí)，粉塵易被燃點(diǎn)，爆炸也較為劇烈。由于水分具有抑制爆炸的作用，所以粉塵和氣體越干燥，則發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)性越大。

　　(2)粉塵爆炸發(fā)生之后，往往會(huì)產(chǎn)生二次爆炸這是由于在第一次爆炸時(shí)，有不少粉塵沉積在一起，其濃度超過了粉塵爆炸的上限濃度值而不能爆炸。但是，當(dāng)?shù)谝淮伪�炸形成的沖擊波或氣浪將沉積粉塵重新?lián)P起時(shí)，在空中與空氣混合，濃度在粉塵爆炸范圍內(nèi)，就可能緊接著產(chǎn)生二次爆炸。第二次爆炸所造成的災(zāi)難往往比第一次爆炸要嚴(yán)重得多。

　　國(guó)內(nèi)某鋁品生產(chǎn)廠1963年發(fā)生的塵爆炸事故的直接原因是排風(fēng)機(jī)葉輪與吸進(jìn)口端面摩擦起火引起的。風(fēng)機(jī)吸進(jìn)口處的蝦米彎及褲衩三通氣流不暢，輕易積塵。特別是停機(jī)時(shí)更輕易滯留粉塵，一旦啟動(dòng)，沉積的粉塵被揚(yáng)起，很快達(dá)到爆炸下限，引起粉塵爆炸。

　　(3)粉塵爆炸的機(jī)理可燃粉塵在空氣中燃燒時(shí)會(huì)開釋出能量，井產(chǎn)生大量氣體，而開釋出能量的快慢即燃燒速度的大小與粉體暴露在空氣中的面積有關(guān)。因此，對(duì)于同一種固體物質(zhì)的粉體，其粒度越小，比表面積則越大，燃燒擴(kuò)散就越快。假如這種固體的粒度很細(xì)。以至可懸浮起來，一旦有點(diǎn)火源使之引燃，則可在極短的時(shí)間內(nèi)開釋出大量的能量。這些能量來不及散逸到四周環(huán)境中往，致使該空間內(nèi)氣體受到加熱并盡熱膨脹，而另一方面粉體燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的氣體，會(huì)使體系形成局部高壓，以致產(chǎn)生爆炸及傳播，這就是通常稱作的粉塵爆炸。

　　(4)粉塵爆炸與燃燒的區(qū)別大塊的固體可燃物的燃燒是以近于平行層向內(nèi)部推進(jìn)，例如煤的燃燒等。這種燃燒能量的開釋比較緩慢。所產(chǎn)生的熱量和氣體可以迅速逸散。可燃性粉塵的堆狀燃燒，在透風(fēng)良好的情況下形成明火燃燒，而在透風(fēng)不好的情況下�？尚纬蔁o煙或焰的隱燃。

　　可燃粉塵燃燒時(shí)有幾個(gè)階段：第一階段，表面粉也被加熱；第二階段，表面層氣化，溢出揮發(fā)分；第三階段，揮發(fā)分發(fā)生氣相燃燒。

　　超細(xì)粉體發(fā)生爆炸也是一個(gè)較為復(fù)雜的過程，由于粉塵云的標(biāo)準(zhǔn)一般較小，而火焰?zhèn)鞑ニ俣容^快，每秒幾百米，因此在粉塵中心發(fā)生火源點(diǎn)火，在不到0.1s的時(shí)間內(nèi)就可燃遍整個(gè)粉塵云。在此過程中，假如粉塵已燃盡，則會(huì)天生最高的壓強(qiáng)；若未燃盡，則天生較低的壓強(qiáng)�？扇剂Ｗ邮欠衲苋纪辏�取決于粒子的尺寸和燃燒深度。

　　(5)可燃粉塵分類粉體按其可燃性可劃分為兩類：一類為可燃；一類為非可燃�？扇挤垠w的分類方法和標(biāo)準(zhǔn)在不同的國(guó)家有所不同。

　　美國(guó)將可燃粉體劃為Ⅱ級(jí)危險(xiǎn)品，同時(shí)又將其中的金屬粉、含碳粉塵、谷物粉塵列進(jìn)不同的組。美國(guó)制定的分類方法是按被測(cè)粉體在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)裝置內(nèi)發(fā)生粉塵爆炸時(shí)所得升壓速度來進(jìn)行分類，并劃分為三個(gè)等級(jí)。我國(guó)目前尚未見到關(guān)于可燃粉塵分類的現(xiàn)成標(biāo)準(zhǔn)。

　　2、粉塵濃度和顆粒對(duì)爆炸的影響

　　(1)粉塵濃度可燃粉塵爆炸也存在粉塵濃度的上下限。該值受點(diǎn)火能量、氧濃度、粉體粒度、粉體品種、水分等多種因素的影響。采用簡(jiǎn)化公式，可估算出爆炸極限，一般而言粉塵爆炸下限濃度為20～60g/m3，上限介于2～6kg/m3。上限受到多種因素的影響，其值不如下限易確定，通常也不易達(dá)到上限的濃度。所以，下限值更重要、更有用。

　　從物理意義上講，粉塵濃度上下限值反映了粒子間間隔對(duì)粒子燃燒火焰?zhèn)鞑サ挠绊�，若粒子間間隔達(dá)到使燃燒火焰不能延伸至相鄰粒子時(shí)，則燃燒就不能繼續(xù)進(jìn)行(傳播)，爆炸也就不會(huì)發(fā)生；此時(shí)粉塵濃度即低于爆炸的下限濃度值。若粒子間的間隔過小，粒子間氧不足以提供充分燃燒條件，也就不能形成爆炸，此時(shí)粒子濃度即高于上限值。

　　(2)粉體粒度可燃物粉體顆粒大于400um時(shí)，所形成的粉塵云不再具有可爆性。但對(duì)于超細(xì)粉體當(dāng)其粒度在10um以下時(shí)則具有較大的危險(xiǎn)性。應(yīng)引起留意的是，有時(shí)即使粉體的均勻粒度大于400um，但其中往往也含有較細(xì)的粉體，這少部分的粉體也具備爆炸性。

　　固然粉體的粒度對(duì)爆炸性能影響的規(guī)律性并不強(qiáng)，但粉體的尺寸越小，其比表面就越大，燃燒就越快，壓強(qiáng)升高速度隨之呈線性增加。在一定條件下最大壓強(qiáng)變化不大，由于這是取決于燃燒時(shí)發(fā)出的總能量，而與開釋能量的速度并無明顯的關(guān)系。

　　3、粉塵爆炸的技術(shù)措施

　　燃燒反應(yīng)需要有可燃物質(zhì)和氧氣，還需要有一定能量的點(diǎn)火源。對(duì)于粉塵爆炸來說應(yīng)具備三個(gè)要素：點(diǎn)火源；可燃細(xì)粉塵；粉塵懸浮于空氣中，形成在爆炸濃度范圍內(nèi)的粉塵云。這三個(gè)要素同時(shí)存在才會(huì)發(fā)生爆炸。因此，只要消除其中一條件即可防止爆炸的發(fā)生。在袋式除塵器中常采用以下技術(shù)措施。

　　(1)防爆的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施本體結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計(jì)中，為防止除塵器內(nèi)部構(gòu)件可燃粉塵的積灰，所有梁、分隔板等應(yīng)設(shè)置防塵板，而防塵板斜度應(yīng)小于70度�；叶返牧锝谴笥�70度，為防止因兩斗壁間夾角太小而積灰，兩相鄰側(cè)板應(yīng)焊上溜料板，消除粉塵的沉積，考慮到由于操縱不正常和粉塵濕度大時(shí)出現(xiàn)灰斗結(jié)露堵冷，設(shè)計(jì)灰斗時(shí)，在灰斗壁板上對(duì)高溫除塵器增加蒸汽管保溫或管狀電加熱器。為防止灰斗蓬料，每個(gè)灰斗還需設(shè)置倉(cāng)臂振動(dòng)器或空氣炮。

　　1臺(tái)除塵器少則2～3個(gè)灰斗，多則5～8個(gè)，在使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生風(fēng)量不均引起的偏斜，各灰斗內(nèi)煤粉量不均，H后邊的灰量大。

　　為解決風(fēng)量不均勻題目在結(jié)構(gòu)可以采取以下措施：①在風(fēng)道斜隔板上加擋風(fēng)板，如圖5—168所示。擋板的尺寸需根據(jù)等風(fēng)量和等風(fēng)壓原理確定；②再考慮到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況的變化，在提升閥桿與閥板之間采用可調(diào)，使出口高h(yuǎn)為變化值，以進(jìn)一步修正；③在進(jìn)風(fēng)支管設(shè)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，設(shè)備運(yùn)行后對(duì)各箱室風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。使各箱室風(fēng)量差別控制在5%以內(nèi)。

　　(2)采用防靜電濾袋在除塵器內(nèi)部，由于高濃度粉塵隨在活動(dòng)過程中互相摩擦，粉塵與濾布也有相互摩擦都能產(chǎn)生靜電，靜電的積集會(huì)產(chǎn)生火花而引起燃燒。對(duì)于脈沖清灰方式，濾袋用滌綸針刺氈，為消除滌綸針刺氈易產(chǎn)生靜電不足，濾袋布料中中紡進(jìn)導(dǎo)電的金屬絲或碳纖維，在安裝濾袋時(shí)，濾袋通過鋼骨架和多孔板相連，經(jīng)過殼體連進(jìn)車間接地網(wǎng)。對(duì)于反吹風(fēng)清灰的濾袋，已開發(fā)出MP922等多種防靜電產(chǎn)品。使用效果都很好。

　　(3)設(shè)置安全孔(閥)為將爆炸局限于袋式除塵器內(nèi)部而不向其他方面擴(kuò)展，設(shè)置安全孔和必不可少的消火設(shè)備，實(shí)為重要。設(shè)置安全孔的目的不是讓安全孔防止發(fā)生爆炸，而是用它限制爆炸范圍和減少爆炸次數(shù)。大多數(shù)處理爆炸性粉塵的除塵器都是在設(shè)置安全孔條件下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的。正由于這樣，安全孔的設(shè)計(jì)應(yīng)保證萬一出現(xiàn)爆炸事故，能切實(shí)起到作用；平時(shí)要加強(qiáng)對(duì)安全孔的維護(hù)治理。

　　破裂板型安全孔是用普通薄金屬板制成。由于袋式除塵器箱體承受不住很大壓力，所以設(shè)計(jì)破裂板的強(qiáng)度時(shí)應(yīng)使該板在更低的壓力下即被破壞。有時(shí)由于箱體長(zhǎng)期受壓使鋁板產(chǎn)生疲憊變形以致發(fā)生破裂現(xiàn)象，即使這是正常的也不答應(yīng)更換高強(qiáng)度的厚板。

　　彈簧門型安全孔是通過增減彈簧張力來調(diào)節(jié)開啟的壓力。為了保證事故時(shí)門型孔能切實(shí)起到安全作用，必須定期對(duì)其進(jìn)行動(dòng)作試驗(yàn)。

　　安全孔的面積應(yīng)該按照粉塵爆炸時(shí)的最大壓力、壓力增高的速度以及箱體的耐壓強(qiáng)度之間的關(guān)系來確定，但目前尚無確切的資料。要根據(jù)袋式除塵器的形式、結(jié)構(gòu)來確定安全孔面積的大小、我們以為對(duì)中小型除塵器安全孔與除塵器體積之比為1/10～1/30，對(duì)大中型除塵器其比值為1/30～1/60較為合適。碰到困難時(shí)，要適當(dāng)參照其他裝置預(yù)留安全防爆孔的實(shí)際確定。

　�、俜辣�板防爆板是由壓力差驅(qū)動(dòng)、非自動(dòng)封閉的緊急泄壓裝置，主要用于管道或除塵設(shè)備，使它們避免因超壓或真空而導(dǎo)致破壞。與安全閥相比，爆破片具有泄放面積大、動(dòng)作靈敏、精度高、耐腐蝕和不輕易堵塞等優(yōu)點(diǎn)。爆破片可單獨(dú)使用，也可與安全閥組合使用。

　　防爆板裝置由爆破片和夾持器兩部分組成，夾持器由Q235、16Mn或OCr13等材料制成，其作用是夾緊和保護(hù)防爆板，以保證爆破壓力穩(wěn)定。防爆板由鋁、鎳、不銹鋼或石墨等材料制成，有不同外形：拱形防爆板的凹面朝向受壓側(cè)，爆破時(shí)發(fā)生拉伸或剪切破壞；反拱形防爆板的凸面朝向受壓側(cè)，爆破時(shí)因失穩(wěn)忽然翻轉(zhuǎn)被刀刃割破或沿縫槽撕裂；平面形防爆板爆破時(shí)也發(fā)生拉伸或剪切破壞。

　　除塵器選擇防爆板的耐壓力應(yīng)以除塵器工作壓力為依據(jù)。由于除塵器本體耐壓要求8000～18000Pa按設(shè)定耐壓要求查資料確定泄爆閥膜破裂壓力。

　�、诜辣�閥設(shè)計(jì)安全防爆閥設(shè)計(jì)主要有兩種：一種是防爆板；另一種是重錘式防爆閥。前一種破裂后需更換新的板，生產(chǎn)要中斷，遇高負(fù)壓時(shí)，易坯且不易保溫。后一種較前一種先進(jìn)一些，在封閉狀態(tài)靠重錘壓，嚴(yán)密性差。上述兩種方法都不宜采用高壓脈沖清灰。為解決嚴(yán)密性題目，在重錘式肪爆閥上可設(shè)計(jì)防爆安全鎖。其特點(diǎn)是：在封閉時(shí)，安全門的鎖合主要是通過此鎖，在遇爆炸時(shí)可自動(dòng)打開進(jìn)行開釋，其開釋力(安全力)又可通過彈簧來調(diào)整。為了使安全門受力均衡，一般根據(jù)安全門面積需設(shè)置4～6個(gè)鎖不等。為使防爆門嚴(yán)密不漏風(fēng)可設(shè)計(jì)成防爆板與安全鎖的雙重結(jié)構(gòu)。

　　(4)檢測(cè)和消防措施為防范于未然，在除塵系統(tǒng)上可采取必要的消防措施。

　　①消防設(shè)施。主要有水、CO2和惰性滅火劑。對(duì)于水泥廠主要采甩、CO2，而鋼廠可采用氮?dú)狻?/div>

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