粉尘爆炸基本原理

粉尘爆炸基本原理 Final revision by standardization team on December 10, 2020.

粉尘爆炸基本原理

一、什么是粉尘爆炸

粉尘：粒径小于75μm的固体悬浮物（人类头发的直径约为50-80μm）。粉尘可分为呼吸性粉尘、漂尘、降尘、可见粉尘、显微粉尘等，它能在空中停留，一段时间后可以沉降。

可燃性粉尘：可与助燃气体（主要是空气）发生氧化反应而燃烧的粉尘。

粉尘云：悬浮在助燃气体中的高浓度可燃粉尘与助燃气体的混合物。

粉尘层：沉积在地面或物体表面上的可燃粉尘群。

粉尘爆炸：火焰在粉尘云中传播，引起压力、温度明显跃升的现象。

二、粉尘爆炸的特点

粉尘爆炸所需的最小点火能量较高（基本不低于10mJ）；压力上升比气体爆炸缓慢，较高压力持续时间长，释放能量大；爆炸物分解往往产生一氧化碳等有毒气体；粉尘有粘附性，烧伤更严重。

粉尘爆炸可以连续多次爆炸。由初始点火源引起的一次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来，在第一次爆炸的余火引燃下可引起第二次爆炸。二次爆炸时，粉尘浓度一般比一次爆炸时高得多，故二次爆炸威力比第一次要大得多。随着爆炸引起极大的震动，沉积在不同部位的粉尘扬起，形成多个粉尘云，从而产生连环爆炸。

三、为什么粉尘会发生爆炸

粉尘云着火时，顷刻间完成燃烧过程，释放大量热能，形成爆燃，使燃烧气体温度骤然升高，体积剧烈膨胀，形成很高的膨胀压力，一旦空间受限，即发生爆炸。粉尘爆炸

需要满足五个条件：可燃性粉尘、氧气、有效点火源、密闭空间及浓度在爆炸极限内的粉尘云。

四、粉尘爆炸预防措施

消除点火源：①可靠接地；②使用粉尘防爆电器；③火花探测与熄灭；④消除明火；⑤防止局部过热；⑥不用金属敲击，防止产生火花。

消除可燃物：①保持工作间的整洁，正确清扫；②设备表面清洁，无粉尘堆积；③改进工艺设备，消除设备产生粉尘堆积的根源。

消除氧化剂：①内部空气惰化；②用惰性气体如氮气、二氧化碳等替代氧气。

完善保护措施：①泄爆；②抑爆；③隔爆；④提高设备耐压能力；⑤多种保护方案并用。