4-5粉体颗粒燃烧和粉尘爆炸
各类粉体的爆炸极限及燃点汇总
各种粉体的爆炸极限浓度及燃点爆炸的概念：爆炸是指物质的状态和存在形式发生突变，在瞬间释放出大量的能量，形成空气冲击波，可使周围物质受到强烈的冲击，同时伴随有声或光效应的现象。
爆炸极限的概念：爆炸极限是可燃气体、蒸气或粉尘与空气混合后，遇火会产生爆炸的最高或最低浓度。
——国家标准《消防术语》最低浓度——爆炸下限（LEL）最高浓度——爆炸上限（UEL）1．粉尘本身是可燃粉尘，非燃性粉尘是不会发生爆炸的，燃粉尘除前述外，还有茶叶、中药材维、硫磺粉尘等。
2．粉尘必须悬浮在空中，并与空气混合达到一定浓度粉尘能否悬浮在空中要害在于粉尘微粒，只有直径小于l0um的粉尘其扩散作用才大干重力作爪，易形成爆炸“层云”。
粉尘爆炸下限一般为20～60g/m3，爆炸上限为2～6kg／m3。
3．火源必须具有一定能量粉尘爆炸需首先加热或熔融蒸发或热解出可燃气体，因此需较多的热量。
粉尘爆炸的最小引爆能达10毫焦以上，为气体爆炸的近百倍。
此外，空气中的湿度不能太大，否则也不会发生粉尘爆炸。
表1 各种粉体的爆炸极限浓度及燃点表2 粉尘爆炸极限表补充：凡是颗粒极微小，粒径在1至76um范围内的固体物质称为粉尘。
粉尘包括易燃粉尘如：糖粉、淀粉、可可粉、硫粉、茶粉、橡胶粉等；可燃粉尘如：米粉、锯末屑、皮革屑、丝、虫胶等；难燃粉尘如：炭黑粉、木炭粉、石墨粉等。
固体物质被粉碎成粉尘以后，其燃烧特性有很大的变化。
原来是不燃的物质可能变成可燃物质，原来难燃的物质可能变成易燃物质。
在一定条件下就有可能发生爆炸，前提是必须达到在空气中的爆炸极限浓度。
粉尘爆炸前无任何征兆，起后果却都能使建筑物毁于一旦。
而且能导致粉尘爆炸的情况也很多：从农副产品的加工、储存和运输到药物、食品、有机物、无机物的生产等很多过程中，粉尘爆炸的事故时有发生，其危害极大。
粉尘包括的范围很广，各种粉尘都有其自身的特性，粉尘并非随时随地都能爆炸，要发生粉尘爆炸必须具备以下几个条件：首先，构成粉尘的物质必须是易燃或可燃的，其中包括有机粉尘和无机粉尘。
粉尘爆炸极限及燃点
屑、皮革屑、丝、虫胶等；难燃粉尘如：炭黑粉、木炭粉、石墨粉等。
固体物质被粉碎成粉尘以后，其燃烧特性有很大的变化。
原来是不燃的物质可能变成可燃物质，原来难燃的物质可能变成易燃物质。
在一定条件下就有可能发生爆炸，前提是必须达到在空气中的爆炸极限浓度。
粉尘爆炸前无任何征兆，起后果却都能使建筑物毁于一旦。
而且能导致粉尘爆炸的情况也很多：从农副产品的加工、储存和运输到药物、食品、有机物、无机物的生产等很多过程中，粉尘爆炸的事故时有发生，其危害极大。
粉尘包括的范围很广，各种粉尘都有其自身的特性，粉尘并非随时随地都能爆炸，要发生粉尘爆炸必须具备以下几个条件：首先，构成粉尘的物质必须是易燃或可燃的，其中包括有机粉尘和无机粉尘。
有机粉尘受热后要发生分解，放出可燃性气体，并留下可以燃烧的炭。
无机粉尘如金属粉尘，虽然没有耗能分解过程，升温只能促使其快速氧化，由表面向内部迅速延烧放出高热而使体系快速升温膨胀。
有些金属颗粒本身能进行气、固两相燃烧。
其次是粉尘必须是悬浮在空气中，并与空气混合达到爆炸浓度极限。
粉尘能否悬浮在空气中要害在于粉尘的粒径。
粒径大的颗粒难以悬浮，即使由外力使它悬浮在空气中，也会很快沉积下来。
粒径越小，其扩散作用大于重力作用，粉尘易于悬浮在空气中。
再加上粒子四周有足够的助燃空气，很轻易达到爆炸极限浓度而燃烧或爆炸。
若空气中粉尘的浓度太小，即低于爆炸浓度的下限，燃烧放热量太少，难于形成持续燃烧，也就不会发生爆炸。
假如空气中粉尘的浓度太大，即高于爆炸浓度的上限，混合物中因氧气浓度太小，也不会发生燃烧或爆炸。
粉尘爆炸的另一个必要条件，就是要有足以引起粉尘爆炸的热能源。
粉尘爆炸的最小点燃能量一般为10 mJ至数百mJ ，相当于气体点燃能量的百倍左右。
影响粉尘爆炸的主要因素：内部因素（粉尘的理化性能）：粉尘的燃烧速度比气体的燃烧速度要小。
粉尘的颗粒越小，相对表面越多，分散度越大，则爆炸极限范围扩大，其爆炸危险性便增加。
防止粉尘爆炸技术措施防止粉尘爆炸技术措施
防止粉尘爆炸技术措施防止粉尘爆炸技术措施1、粉尘爆炸的特点粉尘爆炸就是悬浮物于空气中的粉尘颗粒与空气中的氧气充分接触，在特定条件下瞬时完成的氧化反应，反应中放出大量热量，进而产生高温、高压的现象。
任何粉尘爆炸都必须具备这样三个条件：点火源；可燃细粉尘；粉尘悬浮于空气中且达到爆炸浓度极限范围。
(1)粉尘爆炸要比可燃物质及可燃气体复杂一般地，可燃粉尘悬浮于空气中形成在爆炸浓度范围内的粉尘云，在点火源作用下，与点火源接触的部分粉尘首先被点燃并形成一个小火球。
在这个小火球燃烧放出的热量作用下，使得周围临近粉尘被加热、温度升高、着火燃烧现象产生，这样火球就将迅速扩大而形成粉尘爆炸。
粉尘爆炸的难易程度和剧烈程度与粉尘的物理、化学性质以及周围空气条件密切相关。
一般地，燃烧热越大、颗粒越细，活性越高的粉尘，发生爆炸的危险性越大；轻的悬浮物可燃物质的爆炸危险性较大；空气中氧气含量高时，粉尘易被燃点，爆炸也较为剧烈。
由于水分具有抑制爆炸的作用，所以粉尘和气体越干燥，则发生爆炸的危险性越大。
(2)粉尘爆炸发生之后，往往会产生二次爆炸这是由于在第一次爆炸时，有不少粉尘沉积在一起，其浓度超过了粉尘爆炸的上限浓度值而不能爆炸。
但是，当第一次爆炸形成的冲击波或气浪将沉积粉尘重新扬起时，在空中与空气混合，浓度在粉尘爆炸范围内，就可能紧接着产生二次爆炸。
第二次爆炸所造成的灾害往往比第一次爆炸要严重得多。
国内某铝品生产厂1963年发生的尘爆炸事故的直接原因是排风机叶轮与吸入口端面摩擦起火引起的。
风机吸入口处的虾米弯及裤衩三通气流不畅，容易积尘。
特别是停机时更容易滞留粉尘，一旦启动，沉积的粉尘被扬起，很快达到爆炸下限，引起粉尘爆炸。
(3)粉尘爆炸的机理可燃粉尘在空气中燃烧时会释放出能量，井产生大量气体，而释放出能量的快慢即燃烧速度的大小与粉体暴露在空气中的面积有关。
因此，对于同一种固体物质的粉体，其粒度越小，比表面积则越大，燃烧扩散就越快。
各类粉体的爆炸极限及燃点汇总
各种粉体的爆炸极限浓度及燃点爆炸的概念：爆炸是指物质的状态和存在形式发生突变，在瞬间释放出大量的能量，形成空气冲击波，可使周围物质受到强烈的冲击，同时伴随有声或光效应的现象。
爆炸极限的概念：爆炸极限是可燃气体、蒸气或粉尘与空气混合后，遇火会产生爆炸的最高或最低浓度。
——国家标准《消防术语》最低浓度——爆炸下限（LEL）最高浓度——爆炸上限（UEL）1．粉尘本身是可燃粉尘，非燃性粉尘是不会发生爆炸的，燃粉尘除前述外，还有茶叶、中药材维、硫磺粉尘等。
2．粉尘必须悬浮在空中，并与空气混合达到一定浓度粉尘能否悬浮在空中要害在于粉尘微粒，只有直径小于l0um的粉尘其扩散作用才大干重力作爪，易形成爆炸“层云”。
粉尘爆炸下限一般为20～60g/m3，爆炸上限为2～6kg／m3。
3．火源必须具有一定能量粉尘爆炸需首先加热或熔融蒸发或热解出可燃气体，因此需较多的热量。
粉尘爆炸的最小引爆能达10毫焦以上，为气体爆炸的近百倍。
此外，空气中的湿度不能太大，否则也不会发生粉尘爆炸。
表1 各种粉体的爆炸极限浓度及燃点表2 粉尘爆炸极限表补充：凡是颗粒极微小，粒径在1至76um范围内的固体物质称为粉尘。
粉尘包括易燃粉尘如：糖粉、淀粉、可可粉、硫粉、茶粉、橡胶粉等；可燃粉尘如：米粉、锯末屑、皮革屑、丝、虫胶等；难燃粉尘如：炭黑粉、木炭粉、石墨粉等。
固体物质被粉碎成粉尘以后，其燃烧特性有很大的变化。
原来是不燃的物质可能变成可燃物质，原来难燃的物质可能变成易燃物质。
在一定条件下就有可能发生爆炸，前提是必须达到在空气中的爆炸极限浓度。
粉尘爆炸前无任何征兆，起后果却都能使建筑物毁于一旦。
而且能导致粉尘爆炸的情况也很多：从农副产品的加工、储存和运输到药物、食品、有机物、无机物的生产等很多过程中，粉尘爆炸的事故时有发生，其危害极大。
粉尘包括的范围很广，各种粉尘都有其自身的特性，粉尘并非随时随地都能爆炸，要发生粉尘爆炸必须具备以下几个条件：首先，构成粉尘的物质必须是易燃或可燃的，其中包括有机粉尘和无机粉尘。
【精品文章】粉体生产安全不容忽视——粉尘爆炸机理及其防护措施
粉体生产安全不容忽视——粉尘爆炸机理及其防护
措施
2014年8月2日，江苏省苏州市昆山市昆山中荣金属制品有限公司发生特别重大铝粉尘爆炸事故，造成一百多人死亡，直接经济损失3.51亿元。
事故调查组确定，粉尘浓度超标，遇到火源发生爆炸，昆山爆炸是一起重大责任事故。
责任主体是中荣金属制品公司，主要责任人是企业董事长吴基滔等。
当地政府领导责任和监管责任落实不力。
这场特大粉尘爆炸事故震惊全国，潜藏多年的粉体安全问题再次被推到了风口浪尖上。
粉尘爆炸的难易与粉尘的物理、化学性质和环境条件有关。
一般认为燃烧热越大的物质越容易爆炸，如煤尘、碳、硫黄等。
氧化速度快的物质容易爆炸，如镁粉、铝粉、氧化亚铁、染料等。
容易带电的粉尘也很容易引起爆炸，如合成树脂粉末、纤维类粉尘、淀粉等。
这些导电不良的物质由于与机器或空气摩擦产生的静电积聚起来，当达到一定量时，就会放电产生电火花，构成爆炸的火源。
一、粉尘爆炸的内在机理。
粉尘爆炸极限及燃点
表2 粉尘爆炸极限表补充：凡是颗粒极微小，粒径在1至76um范围内的固体物质称为粉尘。
粉尘包括易燃粉尘如：糖粉、淀粉、可可粉、硫粉、茶粉、橡胶粉等；可燃粉尘如：米粉、锯末屑、皮革屑、丝、虫胶等；难燃粉尘如：炭黑粉、木炭粉、石墨粉等。
固体物质被粉碎成粉尘以后，其燃烧特性有很大的变化。
原来是不燃的物质可能变成可燃物质，原来难燃的物质可能变成易燃物质。
在一定条件下就有可能发生爆炸，前提是必须达到在空气中的爆炸极限浓度。
粉尘爆炸前无任何征兆，起后果却都能使建筑物毁于一旦。
而且能导致粉尘爆炸的情况也很多：从农副产品的加工、储存和运输到药物、食品、有机物、无机物的生产等很多过程中，粉尘爆炸的事故时有发生，其危害极大。
粉尘包括的范围很广，各种粉尘都有其自身的特性，粉尘并非随时随地都能爆炸，要发生粉尘爆炸必须具备以下几个条件：首先，构成粉尘的物质必须是易燃或可燃的，其中包括有机粉尘和无机粉尘。
有机粉尘受热后要发生分解，放出可燃性气体，并留下可以燃烧的炭。
无机粉尘如金属粉尘，虽然没有耗能分解过程，升温只能促使其快速氧化，由表面向内部迅速延烧放出高热而使体系快速升温膨胀。
有些金属颗粒本身能进行气、固两相燃烧。
其次是粉尘必须是悬浮在空气中，并与空气混合达到爆炸浓度极限。
粉尘能否悬浮在空气中要害在于粉尘的粒径。
粒径大的颗粒难以悬浮，即使由外力使它悬浮在空气中，也会很快沉积下来。
粒径越小，其扩散作用大于重力作用，粉尘易于悬浮在空气中。
再加上粒子四周有足够的助燃空气，很轻易达到爆炸极限浓度而燃烧或爆炸。
若空气中粉尘的浓度太小，即低于爆炸浓度的下限，燃烧放热量太少，难于形成持续燃烧，也就不会发生爆炸。
假如空气中粉尘的浓度太大，即高于爆炸浓度的上限，混合物中因氧气浓度太小，也不会发生燃烧或爆炸。
粉尘爆炸的另一个必要条件，就是要有足以引起粉尘爆炸的热能源。
粉尘爆炸的最小点燃能量一般为10 mJ至数百mJ ，相当于气体点燃能量的百倍左右。
粉尘爆炸的条件及应采取的措施
粉尘爆炸的条件及应采取的措施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 多年里,粉尘爆炸事故不断发生,虽然各国在这方面进行了大量的研究,但粉尘爆炸是一个非常复杂的过程,受很多物理因素的影响,其爆炸机理至今尚不十分清楚。
随着现代工业的发展,粉体技术应用越来越广泛,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、咖啡等) 、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) 。
常见粉尘爆炸场所有:室内( 通道、地沟、厂房、仓库等) 和设备内( 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有重要的现实意义。
1 可燃粉尘爆炸的条件粉尘爆炸的条件归结起来有以下5 个方面的因素: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,气体爆炸采用体积百分数表示,而粉尘浓度采用单位体积所含粉尘粒子的质量来表示,单位是g/m3 或mg/L,如浓度太低,粉尘粒子间距过大,火焰难以传播。
其二,要有一定的氧含量。
( 含能粉尘除外) 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1～2 个数量级, 大多数粉尘云最小点火能量在5 mJ～50 mJ 量级范围。
其四,粉尘必须处于悬浮状态,即粉尘云状态。
这样可以增加气固接触面积,加快反应速度。
其五,粉尘云要处在相对封闭的空间,压力和温度才能急剧升高,继而发生爆炸。
2 可燃粉尘爆炸机理研究(1) 供给粒子表面以热能,使其温度上升;(2) 粒子表面的分子由于热分解或干馏作用,变为气体分布在粒子周围;(3) 气体与空气混合生成爆炸性混合气体,进而发火产生火焰;(4) 火焰产生热能,加速粉尘分解,循环往复放出气相的可燃性物质与空气混合,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,实质上是气体爆炸,并且氧化放热速率要受到质量传递的制约,即颗粒表面氧化物气体要向外界扩散,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,就形成控制环节。
粉尘爆炸极限及燃点
屑、皮革屑、丝、虫胶等；难燃粉尘如：炭黑粉、木炭粉、石墨粉等。
固体物质被粉碎成粉尘以后，其燃烧特性有很大的变化。
原来是不燃的物质可能变成可燃物质，原来难燃的物质可能变成易燃物质。
在一定条件下就有可能发生爆炸，前提是必须达到在空气中的爆炸极限浓度。
粉尘爆炸前无任何征兆，起后果却都能使建筑物毁于一旦。
而且能导致粉尘爆炸的情况也很多：从农副产品的加工、储存和运输到药物、食品、有机物、无机物的生产等很多过程中，粉尘爆炸的事故时有发生，其危害极大。
粉尘包括的范围很广，各种粉尘都有其自身的特性，粉尘并非随时随地都能爆炸，要发生粉尘爆炸必须具备以下几个条件：首先，构成粉尘的物质必须是易燃或可燃的，其中包括有机粉尘和无机粉尘。
有机粉尘受热后要发生分解，放出可燃性气体，并留下可以燃烧的炭。
无机粉尘如金属粉尘，虽然没有耗能分解过程，升温只能促使其快速氧化，由表面向内部迅速延烧放出高热而使体系快速升温膨胀。
有些金属颗粒本身能进行气、固两相燃烧。
其次是粉尘必须是悬浮在空气中，并与空气混合达到爆炸浓度极限。
粉尘能否悬浮在空气中要害在于粉尘的粒径。
粒径大的颗粒难以悬浮，即使由外力使它悬浮在空气中，也会很快沉积下来。
粒径越小，其扩散作用大于重力作用，粉尘易于悬浮在空气中。
再加上粒子四周有足够的助燃空气，很轻易达到爆炸极限浓度而燃烧或爆炸。
若空气中粉尘的浓度太小，即低于爆炸浓度的下限，燃烧放热量太少，难于形成持续燃烧，也就不会发生爆炸。
假如空气中粉尘的浓度太大，即高于爆炸浓度的上限，混合物中因氧气浓度太小，也不会发生燃烧或爆炸。
粉尘爆炸的另一个必要条件，就是要有足以引起粉尘爆炸的热能源。
粉尘爆炸的最小点燃能量一般为10 mJ至数百mJ ，相当于气体点燃能量的百倍左右。
影响粉尘爆炸的主要因素：内部因素（粉尘的理化性能）：粉尘的燃烧速度比气体的燃烧速度要小。
粉尘的颗粒越小，相对表面越多，分散度越大，则爆炸极限范围扩大，其爆炸危险性便增加。
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2.
3. 4.
粉尘爆炸机理
A：未反应部分——此处温度不 上升，粉体内部无明显变化。 B：发泡带——最初外形无变化， 但随着粉体内部温度上升，开 始产生分解并放出挥发性成分， 粉体起泡。 C：流动带——挥发性成分从粉 体表面迅速流向空气中，同时 温度上升，挥发性成分浓度增 高，但还未发生燃烧。 D：反应带——挥发性成分流速 下降，且以适当比例和空气混 合产生燃烧反应，但还不发光。 E：火焰带——燃烧反应加剧， 发出旺盛火焰，亮光闪耀。
煤矿中，定为小于850微米（20＃筛）以下的颗粒； 大于75微米的颗粒，不发生剧烈燃烧，称为粉末； 小于75微米的颗粒，称为粉尘；
可燃粒度范围： 0.5－15微米； 小于1微米时，可以看作气体处理。
粉尘的基本知识
燃烧 :一般将产生热和光的化学反应定义为燃烧。广义而言， 剧烈的氧化现象称为燃烧，经常也把不发生光和热，但生成 氧化物的反应叫燃烧（例如铁生锈）。但是，与爆炸关联的 燃烧限定为产生火焰或着火的激烈反应。 燃点 :物质要发生这样的燃烧必须有加热源（或称点火源） 将其加热至着火温度，这一温度称为燃点。可燃性物质一旦 着火（开始燃烧），即使停止加热或去掉加热源，只要补充 足够的氧气仍能继续燃烧，该点温度即为燃点。(木材的燃 点为225℃，木炭为360℃，煤为330℃，焦炭为700℃)。 粉尘爆炸 :可燃性物质细粉在空气中扩散浮游形成尘云（粉 末和空气混合的分散系），起火后迅速燃烧的现象
粉尘爆炸特点
1．薄片状铝粉对最大爆 炸压力的影响； 2．喷雾状铝粉对最大爆 炸压力的影响； 3．薄片状铝粉对最大爆 炸压力上升率的影响； 4．喷雾状铝粉对最大爆 炸压力上升率的影响
4.59 铝粉浓度对爆炸压力的影响
粉尘爆炸特点
1．最小着火能； 2．下限爆炸浓度； 3．最大爆炸压力； 4．最大爆炸压力上 升率
混合均匀性
颗粒度 点火温度
很难均匀
越小越易爆炸 低，160－310℃
均匀
不受影响 高，200－540℃
爆炸浓度
爆炸后气体组分 对大气的影响
上、下限浓度范围宽
CO,CO2,H2,CH4 无稀释作用
窄
CO2为主 燃料稀释大气
粉尘爆炸特点
相对可燃性:粉尘燃烧的可能性一般用相对可燃性表示。在可燃 性粉体中加入不燃烧无活性的粉体分散为尘云后，用标准点火 源点火，使火焰停止传递所需要的无活性粉体的最低加入量 （％），即为相对可燃性。见书中表4.21 爆炸界限：能够维持燃烧的浓度范围称为爆炸界限。（粉尘下 限爆炸浓度、最小着火能见表4.22） 爆炸压力 ----表征燃烧的结果！用最易爆炸时的浓度所对应的 压力表示最大爆炸压力。压力上升速率取决于场所的封闭状况。 在某一浓度范围内，压力随浓度的增大而增高，如图4.59所示。
4.8.1粉尘危害
粉尘危害人体健康。粉尘的化学组成及粉尘的粒径分布对人 体健康有重要的影响；而粉尘的密度、溶解度、荷电性以及 放射性等也与粉尘对人体健康的危害程度密切相关。 粉尘的化学成分直接影响着对人体的危害程度，其中粉尘中 含游离二氧化硅危害更大。长期大量吸入含结晶型游离二氧 化硅的粉尘可引起硅肺病。 据估算，进入肺腔的粉尘粒度为0.01～0.1μm ，其中大部的种类和性质不同，因而对机体引起的危害 也不同，一般常引起的疾病有：
粉尘爆炸条件——实例2
直径为D的管道，内壁粉尘层为 h mm，堆积密度为 ρ b ，扬 起后的浓度为C, 4h C b D 如果D=0.2m, h=0.1mm, ρ b=500kg/m3 则
4 0.1 C 500 1000 g / m 3 0.2
达到可爆浓度。
粉尘爆炸机理
1. 粉体表面被加热：从点火 源获得能量，表面温度升 高； 表面层气化、分解：温度 达到粉尘粒子的分解和蒸 发时，形成粉末蒸气，分 解气体； 气体燃烧：与空气混合， 发生燃烧； 成为新的点火源：扩大爆 炸范围。
粉尘爆炸的防护
塑料、药品、橡胶、金属、食品以及化学工业等粉碎作业， 爆炸的可能性大。在这种场合，必须将压力或温度传感器设 置在粉碎机、旋风筒、袋式除尘器、贮仓等设备上，如图
4.8 粉体加工与环境保护
国家采暖通风与空气调节术语标准（GB50155—92） 中将粉尘定义为：“由自然力或机械力产生的，能 够悬浮于空气中的固体微小颗粒”。国际上将粒径 小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。在通风除尘技 术中，一般将1～200μm乃至更大粒径的固体悬浮物 均视为粉尘。粉体加工过程中会产生大量粉尘，粉 尘扩散到环境空气中则造成环境污染。因此粉体加 工过程中必须重视环境保护。
当氧含量下降一半左右时，可以防止粉尘爆炸的发生； 当组成为10％O2和90％N2时，可燃粉尘不具有爆炸性。 水（适当量）； 化学抑制剂：氟利昂等可以终止燃烧过程的反应链； 粉状灭火剂：包围氧化剂，终止反应，例如：钠、钾 的碳酸盐和重碳酸盐，磷酸、硫酸、硼酸和草酸的铵 盐等，
惰性粉尘种类：
4.8.1粉尘危害
（1）呼吸系统疾病。尘肺是指由于吸人较高浓度或长时间吸入 的生产性粉尘而引起的肺组织弥漫性纤维化病变。如硅肺、石 棉肺、水泥尘肺、金属肺等等。长期吸人游离二氧化硅含量较 低的木尘、聚氯乙烯尘、蚕丝尘等也可引起尘肺。 （2）其他系统的疾病。接触生产性粉尘除可引起上述呼吸系统 的疾病外，还可引起眼睛及皮肤的病变。如在阳光下接触煤焦 油沥青粉尘时可引起眼睑水肿和结膜炎。粉尘落在皮肤上可堵 塞皮脂腺而引起皮肤干燥，继发成毛囊炎、脓皮病等。有些矿 物性粉尘，如玻璃纤维和矿渣棉粉尘，长期作用于皮肤可引起 皮炎。也有一些腐蚀性和刺激性的粉尘，如铬、砷、石灰等粉 尘，作用于皮肤可引起某些皮肤病变和溃疡性皮炎。
典型场合
典型可燃蒸气的最小点火能 典型粉尘云的最小点火能 起爆药迭氧化铅的点火能 典型推进剂粉尘的最小点火能 人体产生的静电火花能量 对人体产生电击 人体心脏电击阀值 炸药点火能 雷电
粉尘爆炸条件——密闭空间
一定范围内的氧浓度和氧含量 是一个相对概念
例如：一种相对密闭的空间，设备或厂房， 粉尘燃烧爆炸后，其快速膨胀不能得到迅 速扩散和缓解。
粉尘爆炸预防——降低可燃物浓度
浓度不在爆炸浓度范围内，可以防止粉尘 爆炸。
浓度小于下限浓度：
措施——通风、除尘，防止粉尘积累，负压操作， 真空吸尘等。
浓度大于上限浓度：
不现实，因为略微稀释，就能够达到可燃浓度。
粉尘爆炸预防——防止点火源产生
没有点火源，就没有初始能量，就不会发 生爆炸。8种点火源：
粉尘爆炸实例
浓度为40g/ m3的煤的粉尘云（50μ m），采用25W 的灯泡照射，在２米之内不透光；
此时遇火源即可发生爆炸。 但在一般环境中，都达不到此种浓度。 只是在磨机、混合机、气流输送机等中，才有可能。
粉尘爆炸实例
几种类型的粉尘云 粉尘云浓度（g/ m3） 7×10-5～10-4 2×10-4～7×10-3 8×10-3～3×10-2 2×10-2～0.3 0.4－0.7 50－5000 含义 乡村和郊区空气 城市工业区空气 雾 矿山空气 粉尘风暴 粉尘的爆炸浓度
图4.60 雾状铝粉粒度对爆炸特性的影响
爆炸特性的表征
a着火敏感度 着火敏感度=着火温度×最小着火能×下限爆炸浓度 b爆炸敏感度 爆炸敏感度=最大爆炸压力×最大爆炸压力上升率 c爆炸指数 爆炸指数=着火敏感度×爆炸敏感度
粉尘爆炸参数的实验测试
1． 点火温度测试： 在Godbert---Greenwald 炉中测试。 2． 点火能量： 用已知能量的电容器发电来测定最小点火 能量。 3． 最低爆炸浓度（粉尘爆炸下限）： 4． 爆炸压力和压力上升速度：
电火花：加热装置，继电器接点处，电弧等； 静电火花：静电积蓄后放电； 高温表面： 热辐射： 冲击和摩擦： 外来杂物： 明火： 自然着火：
粉尘爆炸预防——工艺设备的防爆要求
布置上合理，容易清洗； 密封性好，防止粉尘泄漏； 强度大。
粉尘爆炸预防——对建筑物和构件的要求
粉尘爆炸条件
1.一定浓度的粉尘云 2. 点火源 3. 密闭空间
一定浓度的粉尘云
粉尘云浓度：单位体积中所含粉尘粒子的质量， g/m3或mg/L. 爆炸范围：粉尘云的下限浓度为50 g/m3，上 限浓度为5000 g/m3。 一次爆炸：在上述浓度下，一旦有火源存在， 就会发生爆炸； 二次爆炸：一次爆炸的气浪或冲击波卷起设 备以外的积尘，使环境中达到可爆浓度，又 引起二次爆炸，扩大了爆炸范围。
粉尘爆炸案例
按年代统计： 年份 粉尘爆炸占爆炸案件的比例
60－69
70－79
80－89
9．37 ％ 3．13 ％ 87．50 ％
粉尘爆炸案例
按行业统计 行业
谷物 纺织 煤炭 冶金 有色
爆炸次数比例（％）
64．7 17．65 11．77 2．94 2．94
粉尘爆炸案例
粉尘爆炸特点
和气体爆炸相比，燃烧速度和爆炸压力 上升慢，但时间长，能量大，破坏和焚 烧程度大； 爆炸时，有燃烧粒子飞出，会引起局部 严重碳化或烧伤； 伴随二次爆炸，破坏严重； 容易发生CO中毒； 粉尘爆炸和气体爆炸的比较
粉尘爆炸和气体爆炸比较
项目 燃料 反应类型 粉尘爆炸 固体，体积可以忽略 粉尘粒子与氧发生表面反 应，反应速度与粒径有关 气体爆炸 气体，体积不可以忽略 气相反应
紧凑方便； 清除死角； 分离式建筑； 减少中间接头和通道； 除尘器置于室外。
粉尘爆炸的防护
防护：一旦发生爆炸，怎样控制来减小危害。 1． 泄爆： 广义上讲，在爆炸初期阶段或爆炸扩展时，采 取使本来密闭的装置暂时地或持久地往无危险 方向敞开的一切措施。 2． 泄压面积的确定： 3． 爆炸遏制： 4. 防止爆炸的传播：