粉尘爆炸现象及其条件(一)
粉尘爆炸的条件有哪些
粉尘爆炸的条件有哪些在工业生产过程中，粉尘爆炸事故并不罕见，而且随着工业的发展，涉及可燃性粉尘的行业逐渐增多，粉尘的种类和用量也显著增加。
粉尘爆炸的条件：(1)发生粉尘爆炸的首要条件是粉尘本身可燃，即能与空气中的氧气发生氧化反应。
可燃粉尘包括有机粉尘和无机粉尘，有机粉尘受热后发生分解，放出可燃气，并留下可燃的碳。
无机粉尘如金属粉尘，虽不会热分解出可燃气，但能熔融蒸发出可燃蒸气进行燃烧，有些金属颗粒本身能进行气固两相燃烧。
(2)粉尘要悬浮在空气中达到一定浓度（超过其爆炸下限），才能保证其表面与空气（氧气）充足接触；粉尘能否悬浮在空气中关键在于粉尘的粒径。
大的颗粒难以悬浮，即使悬浮在空中也会很快沉积下来。
粒径越少，其扩散作用大于重力作用，粉尘易形成爆炸云层，再加上粒子周围有足够的助燃空气，粒子才易燃烧。
粉尘粒子浓度太小，燃烧放热太少，难以形成持续燃烧，不会发生爆炸；浓度太大，混合物中氧气浓度太少，也不会产生爆炸。
堆积粉尘不会发生爆炸。
(3)要有足够引起粉尘爆炸的起始能量。
如电弧、火焰、火花和机械碰撞等。
只要同时具备上述三个条件，就会导致粉尘爆炸。
预防粉尘爆炸的措施：一、减少粉尘产生尽可能地减少粉尘的产生量，防止悬浮粉尘达到最低爆炸浓度，这是最基本的预防措施。
设备要力求具有良好的密闭性能，不让粉尘飞散逸出；安装有效的吸风除尘系统，加强通风排尘，加强清扫工作，清除墙壁、顶棚等建筑物和机器设备、照明灯具等的积尘。
水对粉尘爆炸有多方面的影响，因而可利用水来控制粉尘飞扬。
不同行业降低粉尘浓度方法有：如煤矿里往煤层注水，增加煤层的含水量，降低其强度和脆性，增加可塑性，这样采掘时煤尘的产生就会大大减少。
在某些研磨物中保持一定的水分，如小麦在磨粉时就可以避免因摩擦空气干燥引起爆炸;在某些产生粉尘的地方，可用喷雾的办法将空气的相对湿度提高到65%以上，除可减少粉尘飞扬外，还因为水分子能大量吸收粉尘氧化产生的热量，增加空气和粉尘的导电性能而减少静电。
粉尘爆炸的条件及预防
粉尘爆炸的条件及预防粉尘爆炸，指可燃粉尘在受限空间内与空气混合形成的粉尘云，在点火源作用下，形成的粉尘空气混合物快速燃烧，并引起温度压力急骤升高的化学反应。
产生条件粉尘爆炸条件一般有五个:(1)粉尘本身具有可燃性或者爆炸性;(2)粉尘必须悬浮在空气中并与空气或氧气混合达到爆炸极限;(3)有足以引起粉尘爆炸的热能源，即点火源;(4)粉尘具有一定扩散性;(5)粉尘存在的空间必须是一个受限空间。
产生原理一般比较容易发生爆炸事故的粉尘大致有铝粉、锌粉、硅铁粉、镁粉、铁粉、铝材加工研磨粉、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等。
这些物料的粉尘易发生爆炸燃烧的原因是都有较强的还原剂H、C、N、S等元素存在，当它们与过氧化物和易爆粉尘共存时，便发生分解，由氧化反应产生大量的气体，或者气体量虽小，但释放出大量的燃烧热。
例如，铝粉只要在二氧化碳气氛中就有爆炸的危险。
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。
通常不易引起爆炸的粉尘有土、砂、氧化铁、研磨材料、水泥、石英粉尘以及类似于燃烧后的灰尘等。
这类物质的粉尘化学性质比较稳定，所以不易燃烧。
但是如果这类粉尘产生在油雾以及CO、CH4、煤气之类可燃气体中，也容易发生爆炸。
主要危害(1)具有极强的破坏性。
粉尘爆炸涉及的范围很广，煤炭、化工、医药加工、木材加工、粮食和饲料加工等部门都时有发生。
(2)容易产生二次爆炸。
第一次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来，在爆炸后的短时间内爆炸中心区会形成负压，周围的新鲜空气便由外向内填补进来，形成所谓的"返回风"，与扬起的粉尘混合，在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。
粉尘爆炸基本常识
粉尘爆炸基本常识粉尘是指在空气中依靠自身重量可沉淀下来，但也可持续悬浮在空气中一段时间的固体微小颗粒。
粉尘有多种多样的性质，按不同的物性可分为：吸湿性粉尘、不吸湿性粉尘；不粘尘、微粘尘、中粘尘、高粘尘；可燃尘、不燃尘；高比电阻尘、一般比电阻尘、导电性尘；可溶性粉尘、不溶性粉尘。
与空气混合后可能燃烧或闷燃的是可燃性粉尘，可燃性粉尘又分为导电性粉尘和非导电性粉尘。
以下所讲的均为可燃性粉尘。
一、可燃性粉尘爆炸概念和原理（一）粉尘爆炸。
悬浮在空气中的可燃性粉尘（又称之为爆炸性粉尘），当达到爆炸下限以上，遇点火源瞬间发生燃烧，产生高温致使有限空间内燃烧后产生的混合气体迅速膨胀、压力增大，产生声响的过程。
（二）粉尘爆炸的化学反应原理。
细小的、悬浮在空气中的可燃性粉尘，是反应（迅速燃烧）的还原剂、而空气中的氧气是反应中的氧化剂，爆炸过程释放大量热量，产生热波、产生破坏力。
粉尘爆炸实际上是一种特殊的氧化还原化学反应。
二、粉尘爆炸的条件粉尘爆炸本身是一类特殊的燃烧现象，它也需要可燃物、助燃物和点火源三个条件。
（一）粉尘本身是可燃粉尘。
可燃粉尘分有机粉尘和无机粉尘两类。
有机粉尘如面粉、木粉、化学纤维粉尘等，基本是可燃的。
而无机粉尘包括金属粉尘和一部分矿物性粉尘（如煤、硫等），也都是可燃粉尘。
黄沙和尘土的粉尘也很微小，但由于它们本身不能够燃烧，因此不具危险性。
（二）粉尘必须悬浮在助燃气体（如空气中），并混合达到粉尘的浓度爆炸极限。
粉尘在助燃气体中悬浮是由于粉碎、研磨、输送、通风等机械作用造成的。
大粒径的粉尘一般沉降为只有燃烧能力的沉积粉尘，只有小粒径的粉尘才能在助燃气体中悬浮。
同时，爆炸粉尘的危险性也用浓度爆炸极限下限来表示，一般是20-60g／m3，低于这个浓度，难以形成持续燃烧，更谈不上爆炸。
（三）有足以引起粉尘爆炸的点火源。
粉尘具有较小的自燃点和最小点火能量，只要外界的能量超过最小点火能量（多数在10mJ-100mJ）或温度超过其自燃点（多数在400℃-500℃），就会爆炸。
粉尘爆炸事故案例分析
关于粉尘爆炸事件及安全分析事故概况：8月2日，江苏省昆山市中荣金属制品有限公司抛光车间发生粉尘爆炸特别重大事故，目前已造成75人死亡，185人受伤。
1、粉尘爆炸概念？粉尘爆炸，指粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源（明火或温度），火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间，化学反应速度极快，同时释放大量的热，形成很高的温度和很大的压力，系统的能量转化为机械功以及光和热的辐射，具有很强的破坏力。
2、粉尘爆炸产生的条件？粉尘爆炸条件一般有三个：（1）可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮，形成人们常说的粉尘云；凡是呈细粉状态的固体物质均称为粉尘。
能燃烧和爆炸的粉尘叫做可燃粉尘；浮在空气中的粉尘叫悬浮粉尘；具有爆炸性粉尘有：金属（如镁粉、铝粉）；煤炭；粮食（如小麦、淀粉）；饲料（如血粉、鱼粉）；农副产品（如棉花、烟草）；林产品（如纸粉、木粉）；合成材料（如塑料、染料）。
某些厂矿生产过程中产生的粉尘，特别是一些有机物加工中产生的粉尘，在某些特定条件下会发生爆炸燃烧事故。
（2）有充足的空气和氧化剂；（3）有火源或者强烈振动与摩擦。
3、粉尘爆炸的爆炸原理？一般比较容易发生爆炸事故的粉尘大致有铝粉、锌粉、硅铁粉、镁粉、铁粉、铝材加工研磨粉、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等。
这些物料的粉尘易发生爆炸燃烧的原因是都有较强的还原剂H、C、N、S等元素存在，当它们与过氧化物和易爆粉尘共存时，便发生分解，由氧化反应产生大量的气体，或者气体量虽小，但释放出大量的燃烧热。
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，如果这类粉尘产生在油雾以及CO、CH4、煤气之类可燃气体中，也容易发生爆炸。
粉尘的爆炸可视为由以下三步发展形成的：第一步是悬浮的粉尘在热源作用下迅速地干馏或气化而产生出可燃气体；第二步是可燃气体与空气混合而燃烧；第三步是粉尘燃烧放出的热量，以热传导和火焰辐射的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的粉尘，这些粉尘受热汽化后使燃烧循环地进行下去。
粉尘爆炸原理及防范处置措施
22 《生命与灾害》 2020-6粉尘爆炸，指粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源（明火或温度），火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间，化学反应速度极快，同时释放大量的热，形成很高的温度和很大的压力，反应速度逐渐加快，通过剧烈的燃烧，最后形成爆炸。
在这种爆炸中，其爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸压力等将持续加快和升高，并呈跳跃式发展。
它具有易造成多次爆炸、爆炸威力大、破坏力强、能产生有毒气体等特点。
产生条件尘爆炸条件一般有三个：1. 可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮，形成人们常说的粉尘云。
凡是呈细粉状态的固体物质均称为粉尘。
能燃烧和爆炸的粉尘叫可燃粉尘；浮在空气中的粉尘叫悬浮粉尘；沉降在固体壁面上的粉尘叫沉积粉尘。
具有爆炸性的粉尘有：金属（如镁粉、铝粉）、煤炭、粮食（如小麦、淀粉）、饲料（如血粉、鱼粉）、农副产品（如棉花、烟草）、林产品（如纸粉、木粉）、合成材料（如塑料、染料）等。
某些厂矿生产过程中产生的粉尘，特别是一些有机物加工中产生的粉尘，在某些特定条件下会发生爆炸燃烧事故。
2. 有充足的空气和氧化剂。
3. 有火源或者强烈的振动与摩擦。
爆炸原理一般比较容易发生爆炸事故的粉尘大致有铝粉、锌粉、硅铁粉、镁粉、铁粉、铝材加工研磨粉、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等。
这些物料的粉尘易发生爆炸燃烧的原因是都有较强的还原剂氢（H）、碳（C）、氮（N）、硫（S）等元素存在，当它们与过氧化物和易爆粉尘共存时，便发生分解，由氧化反应产生大量的气体，或者气体量虽小，但释放出大量的燃烧热。
例如，铝粉只要在二氧化碳气氛中就有爆炸的危险。
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，如煤粉尘、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。
粉尘安全注意事项及措施
粉尘爆炸的特点和防治措施一、粉尘爆炸的常识和案例粉尘爆炸，指可燃粉尘在受限空间内与空气混合形成的粉尘云，在点火源作用下，形成的粉尘空气混合物快速燃烧，并引起温度压力急骤升高的化学反应。
二、粉尘爆炸的条件和特点粉尘爆炸是由于悬浮在空气中的可燃粉尘燃烧而形成的高气压造成的。
粉尘是固体物质的微小颗粒，它的表面积与相同重量块状物质相比要大得多，故容易着火。
如果它悬浮在空气中，并达到一定浓度，便形成爆炸性混合物，一旦遇到火星，就可能引起迅速燃烧甚至爆炸。
粉尘爆炸是指可燃性粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源（明火或高温），火焰瞬间传播到整个混合粉尘空间，化学反应速度极快，同时释放大量的热，形成很高的温度和很大的压力，系统的能量转化为机械能以及光和热的辐射，具有很强的破坏力。
粉尘爆炸多在伴有铝粉、锌粉、铝材加工研磨粉、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等产生的生产加工场所。
具有爆炸性粉尘有：金属（如镁粉、铝粉）；煤炭；粮食（如小麦、淀粉）；饲料（如血粉、鱼粉）；农副产品（如棉花、烟草）；林产品（如纸粉、木粉）;合成材料（如塑料、染料）。
某些厂矿生产过程中产生的粉尘，特别是一些有机物加工中产生的粉尘，在某些特定条件下会发生爆炸燃烧事故。
（一）粉尘爆炸的条件粉尘的火灾爆炸事故多发生在煤矿、面粉厂、糖厂、纺织厂、硫黄厂、饲料加工厂、塑料厂、金属加工厂及粮库等企业。
可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮，形成粉尘云，凡呈细粉状态的固体物质均称为粉尘。
能燃烧和爆炸的粉尘叫作可燃粉尘；浮在空气中的粉尘叫作悬浮粉尘；沉降在固体壁面上的粉尘叫作沉积粉尘。
粉尘爆炸本身是一类特殊燃烧现象，需要可燃物、助燃物、点火源三个条件：1．粉尘本身是可燃粉尘可燃粉尘分有机粉尘和无机粉尘两类。
有机粉尘如面粉、木粉和化学纤维粉等，无机粉尘包括金属粉尘和一部分矿物性粉尘（如煤、硫等）。
粉尘爆炸
粉尘爆炸1.定义：粉尘爆炸是指悬浮于空气中的可燃粉尘触及明火或电火花等火源时发生的爆炸现象。
2.条件：可燃粉尘爆炸应具备三个条件，即粉尘本身具有爆炸性；粉尘必须悬浮于空气中并与空气混合达到爆炸浓度；有足以引起粉尘爆炸的火源。
3.粉尘爆炸的过程：粉尘的爆炸分为以下三步发展形成的；第一步是悬浮的粉尘在热源作用下迅速地干馏或气化而产生可燃混合气体；第二步；是可燃气体与空气混合而燃烧；第三步是粉尘燃烧放出的热量以热传导和火焰辐射的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的粉尘，这些粉尘受热汽化后使燃烧循环地进行下去。
随着每个循环的逐次进行，其反应速度逐渐加快，通过剧烈的燃烧，最后形成爆炸。
粉尘爆炸的特点 1.粉尘爆炸的最大特点就是多次爆炸；2.粉尘爆炸所需最小点火能量较高，一般在几十毫焦耳以上.3.粉尘爆炸与可燃气体爆炸相比，粉尘爆炸压力上升较缓慢，较高压力持续时间较长，释放的能量大，破坏力强大。
粉尘爆炸的危害1.粉尘爆炸具有极强的破坏作用。
粉尘爆炸涉及的范围很广，如煤炭化工医药制造木材加工粮食饲料加工卷烟合成制药等部门都时有发生。
如1952---1980年间发生各类粉尘爆炸事故209起，伤亡546人。
联邦德国1965----1980年发生各类粉尘爆炸事故768起，其中较严重的是木粉及木制品粉尘和粮食饲料粉尘爆炸事故。
1987年我国哈尔滨亚麻厂发生亚麻尘爆炸事故，死亡58人，轻伤177人。
2.粉尘爆炸容易产生二次爆炸。
第一次爆炸的气浪沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来，在爆炸后的短时间内爆炸中心会形成负压，周围的新鲜空气便由外向内填不进来，形成所谓的“返回风”，与扬起的粉尘混合，在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。
二次爆炸时粉尘浓度一般比第一次爆炸时高得多。
3.粉尘爆炸会产生有毒气体。
一种是一氧化碳；另一种是爆炸粉尘物（如塑料等）自身分解的毒性气体。
最常见的粉尘爆炸分为煤粉尘面粉粉尘木粉粉尘糖粉玉米粉土豆粉干奶粉铝粉锌粉镁粉硫磺粉等。
粉尘爆炸的机理及爆炸产生的直接原因
粉尘爆炸机理及爆炸直接原因（1）粉尘爆炸机理。
当吸附大量空气的粉尘被引燃而燃烧时，大量热量以热传导和热辐射的形式转移到周围悬浮的灰尘或刚刚吹起的灰尘中，使其受热继续燃烧，并持续不断地循环。
这种燃烧以及快的速度进行，温度越来越高，反应速度越来越快，局部压力也随之增高，使燃烧更加猛烈，，最后形成强烈的爆炸。
许多粉尘在氧化发热后，还会分解出易燃气体，这就更增加了粉尘爆炸的危险性。
（2）粉尘爆炸的条件。
粉尘爆炸主要有两种情况：1）粉尘与空气中的氧充分混合，达到一定的浓度。
粉尘爆炸的浓度也有上限和下限，如果浓度过低，粉尘微粒之间的距离过大、火焰很难从一个粒子传播到另一个粒子；如果浓度过高，超过了上限，氧气的含量不够，也不能迅速燃烧；都不会产生爆炸。
由于粉尘爆炸的上限都很高，在一般情况下很少出现，没有实际意义，因此，在考虑粉尘的爆炸极限时，主要依据其下限值。
2）火源。
即使粉尘积聚到爆炸浓度，如果没有火源或引燃粉尘的温度，也不会发生爆炸。
因为可燃粉尘的最小点火能量仅在毫焦耳水平，只要有微小的电火花或火星，就可能引发重大爆炸事故。
（3）引起粉尘爆炸的直接原因。
粉尘爆炸的直接原因是点火热源，除了一般的明火、电气设备的高温和电火花之外，还有以下几种：1）撞击产生的火花。
主要是螺帽、金属碎片、砂石等混杂在物料中，与机器撞击产生火星，引燃机器内的粉尘，传输到外部引起的粉尘爆炸。
面粉厂的爆炸事故，大都发生在磨粉机上，就是属于这种原因。
2）摩擦过热。
主要是轴承摩擦发热，加热时，使沉积在轴承箱上的灰尘自燃，进而引起粉尘爆炸。
3）静电放电。
粉尘与粉尘、粉尘与空气、灰尘和机器壁之间的摩擦，都会产生静电。
而静电积聚到一定的程度，就会产生火花放电，引起粉尘爆炸。
4）其他物质发生火灾、爆炸，引起粉尘爆炸。
有时，由于气体爆炸的冲击波，会有大量粉尘飞扬，在气体爆炸的火焰行将熄灭时，粉尘就接着爆炸。
许多煤矿里发生的煤尘爆炸，就是先由可燃气体（瓦斯）爆炸而引起的。
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粉尘爆炸现象及其条件(一)
分散在空气(或可燃气)中的某些粉尘，在一定浓度状态下，如遇火源，就会燃烧、爆炸。
粉尘的爆炸在瞬间产生，伴随着高温、高压。
热空气膨胀形成的冲击波具有很大的摧毁力和破坏性。
这方面的伤亡事故，及随之带来的巨大经济损失，引起人们对粉尘爆炸问题的高度重视。
(1)粉尘爆炸机理和特点
粉尘爆炸与气体爆炸相似，也是一种连锁反应，即尘云在火源或其他诱发条件作用下，局部化学反应所释放能量，迅速诱发较大区域粉尘产生反应并释放能量，这种能量使空气提高温度，急剧膨胀，形成摧毁力很大的冲击波。
与气体爆炸相比，粉尘爆炸有3个特点：
1)必须有足够数量的尘粒飞扬在空中才能发生粉粉尘爆炸。
尘粒飞扬与颗粒的大小和气体的扰动速度有关。
2)粉尘燃烧过程比气体燃烧过程复杂，感应期长。
有的粉尘要经过粒子表面的分解或蒸发阶段，即便是直接氧化，这样的粒子也有由表面向中心燃烧的过程。
感应时间可达几十秒，为气体的几十倍。
3)粉尘点爆的起始能量大，几乎是气体的百倍。
(2)影响粉尘爆炸的因素
影响粉尘爆炸的因素有粉尘自身形成的与外部条件形成的两方面因素。
就粉尘自身形成的因素来说，又有化学因素和物理因素两类，详见表
21.5。
一般常见的粉尘爆炸形成的三个要素是：粉尘的可燃性、空气的存在和点火源。
21.5影响粉尘爆炸的物理化学因素
粉尘自身
外部条件
化学因素
物理因素
燃烧热
燃烧速度
与水汽进行二氧化碳的反应性
粉尘浓度
粒径分布
粒子形状
比热及热传导率
表面状态
带电性
粒子凝聚特性
气流运动状态
氧气运动状态
可燃气体浓度
温度
窒息气浓度
阻燃性粉尘浓度及灰分点火源状态与能。