粉尘爆炸特点以及预防

第一篇：粉尘爆炸特点以及预防

粉尘爆炸的特点及防范措施

安全生产及森林防 2010-06-29 02:43:06 阅读91 评论4 字号：大中小 订阅 引言

被破碎成细小颗粒的固体物质称作粉尘。固体物质被粉碎成粉尘以后，其燃烧特性有了很大变化。原来是不燃物质可能变成可燃物质，原来是难燃物质可能变成易燃物质，在一定条件下就可能发生爆炸。粉尘爆炸是工业企业防火工作中不可忽视的重要问题，我国几乎每年都有粉尘爆炸的事故发生，而且还常常引发重大、特别重大火灾。在这些火灾中，最严重的是铝粉尘爆炸；其它发生爆炸事故较多的粉尘还有煤粉、饲料粉、塑料粉、钛酸酐粉、木粉等。

在现代企业生产中，设备在不断地更新，对粉尘爆炸控制的措施也在不断地加强，但粉尘爆炸事故仍有上升的趋势。主要是因为：能产生爆炸危险的粉状固体物料处理量的大量化，随着技术和工艺的不断发展出现一些新的可燃粉尘物质，以及粉尘的燃烧特性、工艺操作特性等因素所造成的。粉尘爆炸不仅多发于石油、化工、冶金、机械、轻纺等工业企业，煤炭企业、食品加工企业中也较为常见。因此掌握粉尘爆炸火灾的特点和处置对策对于消防部队来说具有十分重要的现实意义。粉尘发生爆炸的条件

粉尘爆炸前没有任何征兆，其后果却会使建筑毁于一旦。而能导致粉尘爆炸的情况很多，从农产品的加工、储存和运输以及工业废物的产生，到药物、食品、有机、无机物的生产等众多的工业生产过程中，粉尘的爆炸时有发生，危害性极大。粉尘包括的范围很广，但并不是随时随地都能爆炸，要发生粉尘爆炸必须具

备几个条件。

⑴粉尘本身必须是可燃的。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，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。

⑵粉尘粒子必须具有合适的粒径和分布状态。粉尘能否悬浮在空气中关键在干粉尘的粒径。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，粉尘易形成爆炸层云，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。

⑶引燃源。引燃源是粉尘爆炸的另一个必备条件，象电弧、火焰、火花和机械碰撞等。粉尘燃烧需首先加热，或熔融蒸发，或热分解出可燃气体，因此需要较多的热量。粉尘爆炸的最小起爆能量要达到10mJ以上，为气体爆炸的近百倍。粉尘爆炸火灾的特点

⑴粉尘爆炸起爆能量大，约数10mJ至数100mJ。

⑵粉尘的燃烧速度比气体的要小，由于其燃烧时间长及产生的能量大，所以造成的破坏及烧毁的程度严重得多。这是因为粉尘中的碳、氢含量高，即可燃物含量多。如果按产生能量的最高值进行比较，粉尘爆炸是气体爆炸的好几倍，温度可达2000—3000℃以上，最大爆炸压力为345—690kPa。

⑶粉尘燃烧要经过加热熔融、离解、蒸发等复杂过程，粉尘从接触火源到发生爆炸所需的时间即感应期要比气体爆炸长，达数十秒。粉尘爆炸感应期长使得

有可能探测爆炸的苗头。

⑷粉尘爆炸能引起建筑物其它部位的粉尘再次爆炸。第一次爆炸所扬起的沉积粉尘，其浓度往往比第一次爆炸时的粉尘浓度还要大，再加上粉尘爆炸中心空气受热膨胀，密度变稀，经过一个极短时间后形成负压区，新鲜空气向爆炸中心逆流，与新扬起的粉尘重新组成爆炸性粉尘而发生第二次爆炸。而且第二次爆炸压力比第一次爆炸压力大，破坏性更严重。

⑸粉尘爆炸由于时间短，容易引起不完全燃烧，燃烧产物中含有大量一氧化碳，容易使人员中毒，因此粉尘爆炸毒性比较大。粉尘爆炸的火灾危险性及其爆炸的过程

⑴粉尘爆炸的火灾危险。粉尘爆炸的火灾危险主要是由粉尘的燃烧特性和操作特点所决定的。可燃粉尘具有燃烧的特性，也具有爆炸的特性，粉尘的燃烧主要取决于粉尘的干燥程度和粒度大小两个因素，粉尘越干燥、粒度越小，则越容易产生燃烧和爆炸。例如沉积在加热表面上的粉尘，由于高温作用，经过一段时间后会发生阴燃，而且最易发生阴燃的粉尘层厚为10-20mm，沉积的阴燃粉尘甚至在极轻微的震动下也能引起着火和爆炸。某些可燃粉尘在沉积状态下具有自燃的特性是由于某些物质在微粒粉碎状态下与空气接触时会吸附氧，并在一定条件下其粉层内温度上升，当热量不能充分散发时，温度即可继续升高而引起自燃。粉尘的自燃性不仅取决于粉层的厚度、气流方向及其风力、空气温度，而且还与粉尘颗粒的细度和结构、细孔的内外表面积等因素有关。各种不同的混杂物能对粉尘的自燃性产生极大的影响。例如，含油和含脂物质的掺合料，就能促进

粉尘的自燃。

⑵粉尘爆炸的过程。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。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。这种爆炸反应以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸压力等将持续加快

和升高，并呈跳跃式的发展。预防粉尘爆炸的对策

不言而喻，预防粉尘爆炸的主要对策首先应该是排除形成粉尘-空气爆炸性混合物的可能性和杜绝火源。装置、管道和设备的受热表面经常是燃烧的点火源，因此设备的表面温度不允许过高。任何条件下，设备的表面温度都应稍低于粉尘层的阴燃温度。另处，可燃粉尘在破碎机、粉碎设备、风管和其它带搅拌装置的设备中，经常因打出的火花而引爆，因而上述设备的零件必须用不产生火花的材料制造。

⑴防止粉尘沉积和及时清理粉尘。对于处理粉料的设备或场所，要防止泄漏而使粉尘到处飞扬，尤其应将易于产生粉尘的设备隔离设置在单独房间内，并设专门的保护罩和局部排风罩或考虑吸尘装置。此外，要及时清理沉积于厂房内各角落、设备、电缆和管道上的粉尘。一般说来，这是一项技术上困难，并非经常能够顺利解决。清理前必须湿润粉尘，遇有不能用水湿润的粉尘，应该用机械除尘法，例如用抽气法定期清除粉尘，保持操作环境的清洁。当然，从改进设备和生产工艺入手，消除和减少粉尘向厂房内扩散是最根本的措施。

⑵加强管理，消除粉尘爆炸的点火源。由前述分析可知，粉尘爆炸的点火源有多种，必须根据操作环境可能出现的点火源种类进行针对性预防。例如，面粉加工厂的磨面机中混入金属或砂石碎块，就会打出火花而造成粉尘爆炸，为此，在净麦等前处理工序就应加强操作管理，避免能造成点火源的金属等硬物混入磨

面工序，尤其要注意磁铁失效问题。

⑶避免设备中粉尘爆炸。对于设备内极易形成粉尘-气体爆炸混合物的操作，在设备中充入惰性介质、降低系统中的氧含量是目前防止设备爆炸的唯一可靠方法。在这种情况下，粉尘-空气混合物中的氧含量会减少至火焰不能传播的数值。惰性介质可以采用氮气、二氧化碳、烟道气和用惰性气体稀释到必要最低含氧量的空气或其它工业废气以及惰性粉尘等。粉尘爆炸火灾的扑救措施

扑救粉尘爆炸事故的有效灭火剂是水，尤以雾状水为佳。它既可以熄灭燃烧，又可湿润未燃粉尘，驱散和消除悬浮粉尘，降低空气浓度，但忌用直流喷射的水和泡沫，也不宜用有冲击力的干粉、二氧化碳、1211灭火剂，防止沉积粉

尘因受冲击而悬浮引起二次爆炸。

对一些金属粉尘(忌水物质)如铝、镁粉等，遇水反应，会使燃烧更剧烈，因此禁止用水扑救。可以用干沙、石灰等(不可冲击)；堆积的粉尘如面粉、棉麻粉等，明火熄灭后内部可能还阴燃，也因引起足够重视；对于面积大、距离长的车间的粉尘火灾，要注意采取有效的分割措施，防止火势沿沉积粉尘蔓延或引发连

锁爆炸。可燃粉尘爆炸案例分析

案例一：1999年2月，美国麻薩诸塞州的某铸造厂发生一起火灾爆炸案。美国职业安全卫生署(OSHA)与州及当地政府对此次事故直行联合調查。联合调查报告指出，火灾起因于未知点火源引燃壳模铸造机(shell molding machine)，再借由灌入铸造造机而形成大量沉积的酚醛树酯粉尘原料蔓延至通风系统的导管。小型的初始爆燃(deflagration)先于导管內发生，并使粉尘在导管外开始沉降。接踵而至的粉尘气云成为了二次爆炸所需的燃料，而二次爆炸的威力足以掀起屋顶并造成墙壁损毁。联合调查报告中所列的事故原因，包括下列缺失项目：①控制粉尘累积方面管理不善；②通风系统设计存在缺陷；③火炉的维护不善；

④设备缺乏有效的安全装置。

案例二：2003年1月，美国北卡罗来纳州的某制药厂发生一起火灾爆炸案。破坏力极大的火灾爆炸毁坏一家位于北卡罗来纳州以生产合成橡胶制药物传递元件的制药厂，造成6名员工死亡，38名人员受伤，其中包括2名消防队员。

美国化学安全与危害调查委员会(U.S.Chemical Safety and Hazard Investigation Board, CSB)，其为独立的联邦机构并负责调查化学品事故，公布最终报告，结论为可燃性聚乙烯粉尘的累积于天花板上而引起爆炸。CSB并没有确定是何种原因引燃初始火灾，或粉尘是如何在隐蔽的天花板空间内散布而产生爆炸性气云。爆炸严重毁损此座工厂，造成附近工厂轻微损害。CSB指出事故原因，包括下列缺失項目：①没有进行危险评估；②对危害认识不足；③工程管理不善。结束语

掌握了粉尘爆炸的基理，就可据以采取相应的安全措施，如密闭设备，通风除尘，抽风吸尘、润湿降尘、清扫积尘、控制电源，清除静电隔绝火源等。在扑救粉尘的火灾中，应注意不要使沉积粉尘飞扬起来，最好采用喷雾水流，以防发

生二次爆炸。

随着经济的发展，塑料、有机合成、粉末冶金及粮食加工等工业也不断发展。粉尘的种类和用量急骤增加，加之操作工艺的自动化、连续性，粉尘爆炸的潜在危险性大大增加，预防粉尘爆炸有较高的现实意义。因此在生产过程中要严格执行国家的技术规范和操作规程，落实各项安全规章制度，避免粉尘爆炸事故的发生。为有效防止粉尘爆炸事故的发生，生产可燃粉尘的工厂或车间的建设和管理及操作，要严格按照国家标准GB 15577—1995《粉尘防爆安全规程》执行。

第二篇：怎样预防煤炭粉尘爆炸

怎样预防煤炭粉尘爆炸

采纳

煤炭粉尘爆炸需要三个必要条件

1、与氧气均匀混合

2、有火源或者震动，摩擦。

3、可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮

三项缺一不可，所以，只要阻断一项就可以预防，最好的是增加湿度和水淋过滤粉尘。

预防煤尘爆炸的措施

1、减少煤尘生成、防止煤尘沉积和飞扬：减少工作面和巷道中的浮尘和落尘量，及时清除沉积在回风巷道及运输线路上的落尘；措施有煤层注水；湿式打眼；使用水炮泥；通风除尘；喷雾洒水；冲洗粉尘。

2、防止煤尘引燃的措施：其主要火源是瓦斯爆炸与不正确的爆破作业。

3、防止煤尘爆炸事故的扩大措施：采取措施将煤尘爆炸局限于一个较小的范围内。《煤矿安全规程》155条规定：开采有煤尘爆炸危险性煤层的矿井，必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施。矿井的两翼、相邻的煤层、相邻采区和相邻的工作面间，煤层掘进巷道同与其相连的巷道间，煤仓同与其相连的巷道间，采用独立通风并有煤尘爆炸危险的其它地点同与其相连通的巷道间，必须用水棚右岩粉棚隔开。必须及时清除巷道中的浮煤，清扫或冲洗沉积煤尘，定期撒布岩粉；应对主要大巷刷浆。

为了防止回转窑煤粉的自燃或爆炸，必须注意以下事项

目前除了在回转窑上使用煤粉外，不少厂还在烘干机燃烧炉采用煤粉作为燃料。为了防止煤粉的自燃或爆炸，必须注意以下事项：

(1)回转窑设备的煤粉混合物的喷嘴出口处速度至少应为火焰传播速度的2～4倍。

(2)煤粉输送管道应经常清理，防止煤粉堆积，发生燃烧。

(3)煤粉中挥发分含量或煤粉颗粒过小，易引起自燃甚至爆炸。

(4)供回转窑使用的煤粉不能存放过久，以防由于存放时间过长引起自燃甚至爆炸。

(5)如果回转窑设备检修时停窑时间较长时，停窑前应将煤粉用尽，不使仓内存有煤粉。

(6)一次空气预热温度低于150℃，以免发生爆炸。

(7)在空气中的煤粉浓度应不超过0.3kg/m3，以避免爆炸。

遵循以上回转窑设备使用煤粉时的注意事项，可以有效降低煤粉的自燃以及爆炸等安全事故的发生，提高回转窑系统安全高效运转。

水泥工厂如何预防煤炭粉尘爆炸 据了解，煤粉爆炸是在高温或明火热源作用下，空气中氧气与煤粉急剧氧气的反应过程，是一种非常复杂的链式反应。由于煤本身是可燃物质，当它以粉末状态存在时，总表面积显着增加，吸氧和被氧化的能力大增，达到爆炸极限密度，在高温作用下发生燃烧爆炸，一般而言煤尘粒度越小，所需引燃温度越低，且火焰传播速度也越快。

截至8月4日，备受关注的“8·2”昆山市中荣金属制品厂特别重大粉尘爆炸事故遇难人数上升至75人，185名伤者正在接受救治。在惋惜的同时，一场严重的安全责任事故，也将粉尘爆炸这种相对陌生的概念引入公众视线。

据有关专家表示，目前已知具备爆炸性的粉尘主要包括五大类，金属（如铝粉、镁粉）、煤炭、粮食（如淀粉）、农副产品（如棉花、烟草）、合成材料（如塑料、染料）等。其中，煤炭是我国水泥工业生产主要能源，因此在水泥生产过程中如何预防煤尘爆炸必须引起水泥企业的足够重视。

事实上，很长一段时间以来，在煤粉制备、使用和储存过程中，如何避免燃烧和爆炸一直是企业普遍感到棘手的问题。

据了解，煤粉爆炸是在高温或明火热源作用下，空气中氧气与煤粉急剧氧气的反应过程，是一种非常复杂的链式反应。由于煤本身是可燃物质，当它以粉末状态存在时，总表面积显着增加，吸氧和被氧化的能力大增，达到爆炸极限密度，在高温作用下发生燃烧爆炸，一般而言煤尘粒度越小，所需引燃温度越低，且火焰传播速度也越快。

同时需要注意的是，由于煤粉含有并可以释放出的可燃性挥发份聚集于尘粒的周围，在一定温度下形成大量的可燃性气体，在高温作用下也会发生爆炸。一般说来，煤粉的可燃挥发分含量越高，爆炸性越强，即煤化作用程度低的煤，其煤尘爆炸性强，随煤化作用程度的增高而爆炸性减弱。

通过实验可以得知，煤尘中主要可燃气体甲烷、乙烷、乙烯、一氧化碳爆炸极限分别为5.00-16%、3.22-12.45%、2.75-28.26%、12.50-75.00%，其他可燃气体爆炸极限见下表。而一般说来，煤尘爆炸的下限浓度为30~50g/m 3，上限浓度为1000~2000g/m3。其中爆炸力最强的浓度范围为300~500g/m3。

因此，水泥企业煤磨爆炸预防需要从煤粉爆炸和挥发分爆炸两方面入手。而在实际生产过程中，由于不同煤炭品种和不同工况中各种挥发分含量不尽相同，煤尘易燃性也不同，因此需要根据实际作出权衡。

从实验数据可以得知，煤尘爆炸必须具备以下几个条件：一是煤尘本身具有爆炸性（水泥厂煤磨煤粉粒度在80μm以下的占85-90%，在易燃爆范围内）； 二是煤尘在空气屮呈悬浮状态，并达到一定的浓度(爆炸上下极限范围内）；三是氧气的浓度，煤粉混合气体中氧气的浓度越高就越容易引发爆照；四是具有引燃能量，煤粉燃烧需要的引燃能量可以是系统的高温热能或者直接火源，一般认为温度700-800℃可以引发燃爆。

因此在预防过程中主要可以从5个方面着手：

1、做好密封，减少系统漏风。磨头、磨尾以及选粉机、收尘器、煤粉仓的卸料口均应设置锁封装置，系统所有设备、管道及煤粉仓应密封可靠，防止新鲜空气漏入系统内部，增加氧气含量造成煤粉爆炸。

2、减少煤粉堆积。煤粉堆积容易自燃或被高温热气引燃，因此应避免煤粉在高温设备表面和管道内堆积。所有风管和溜子应尽量减少拐弯，输送煤粉的风管应尽量减少水平布置，风速应控制在18-25m/s，选粉机、除尘器及所有非标风管应保温，防止结露和煤粉堆积。

3、控制可燃气体浓度。煤粉仓屮的瓦斯等烷烃气休是煤粉在升温过 积屮解析、氧化分解而来，而CO的来源有两处。一是煤粉在仓内低温氧化产生，二是熟料煅烧过程屮，由输送给煤磨的热源带入。预防需注意两点，其一完善抽风条件，及时排除高温混合可燃气体，将浓度控制在报警设定指标以内；其次保证搅拌设备正常运转，煤粉在仓内不留死角，不为煤粉提供足够长的氧化时间。

4、降低温度，避免可燃气体或煤粉自燃。煤磨供热应控制在一定的变化范围之内，一般情况下，粉磨烟煤时，入磨气体温度不宜超过230℃，出磨气体、煤粉仓、除尘器入口气体温度不应超过70℃，粉磨无烟煤时，入磨气体温度不宜超过300℃，出磨气体、煤粉仓、除尘器入口气体和灰斗温度不应超过75℃，除尘器和煤粉仓内的一氧化碳浓度不应超过800ppm。

5、提升安全意识，避免操作失误造成爆炸。水泥工业经过这么多年的发展，煤粉应用方面控制技术和相关指标已经非常成熟，但是出现安全事故的风险依然存在，其中人为因素是关键，无论企业领导层还是普通员工都必须将安全生产放在第一位，制定并遵从安全生产操作规程，防止安全事故发生。

6、完善在线监控，做到防范于未然。目前在线温度、压力、一氧化碳、氧气等数据的监控技术已经成熟，相比以前更加健全。企业有必要购置相关设备，完善在线监控体系，及时发现潜在事故危险。

另外，需要引起重视的是，磨煤机启停或缺煤时磨煤机内的煤粉细度、气粉混合物浓度都变小，最容易达到煤粉爆炸极限浓度。而且此时磨煤机出口气粉混合物的温度会较高，煤粉易自燃产生爆炸；且磨煤机内少煤，钢球与金属瓦撞击加剧，也易产生火星点燃煤粉产生爆炸，因此需要引起特别注意。

第三篇：粮食企业车间粉尘爆炸及预防对策（本站推荐）

粮食粉尘爆炸及预防对策

徐州矿务集团公司庞庄煤矿潘成刚

摘要：本文分析研究粮食粉尘爆炸的过程、特点和危害性。找出预防措施及对策，对搞好粮食储备安全工作具有指导意义。

关键词：粮食粉尘爆炸预防

1粉尘爆炸机理及特性

1．1粉尘爆炸机理

粉尘爆炸是粉尘粒子表面与氧发生的反应。同气体爆炸一样，是助燃性气体(空气)和可燃物均匀混合后进行的反应。而成块的可燃物周围存在助燃性气体时，以不均匀状态进行反应，正好可看成处在气体爆炸和火药爆炸中间。爆炸放出的能量，其最大值可为气体爆炸的几倍。但是粉尘爆炸与气体爆炸和火药爆炸不同，要求的发火能量比较大。

粉尘爆炸归根结底属气相爆炸，不妨可看作粉尘本身中贮藏可燃性气体。爆炸过程中，使粒子表面温度上升是条件，热传导，还有附带产生的热幅射对爆炸过程具有较大的作用，这就是粉尘爆炸与气体爆炸的不同之处。

1．1．2粉尘爆炸的特点

(1)粉尘爆炸燃烧速度或爆炸压力上升速度比气体爆炸要小，但燃烧时间长，产生的能量大，所以破坏力和烧毁程度大。

(2)爆炸粒子一面燃烧，一面飞散，受其作用的可燃物产生局部碳化，特别是碰到人体时会造成严重烧伤。在粮食企业粉尘爆炸事故中，此类情况屡见不鲜。

(3)静止的粉尘被风吹起悬浮在空气中，若条件满足就会发生第一次爆炸，爆炸产生的冲击波又使其它堆积的粉尘扬起，造成适合爆炸的粉尘雾溶胶，而飞散的火花和辐射热可提供点火源，又引起二次、三次或继发性多次爆炸，扩大爆炸危害。

(4)即使参与爆炸的粉尘量很小，但由于伴随有不完全燃烧，导致在相对密闭的空间里，会残留大量的CO，将有引起CO中毒的危险。

1．2粉尘爆炸特性

1．2．1爆炸极限

粉尘／空气混合物只有在爆炸上限和下限之间一定的浓度范围内，才具有爆炸性。一般

33工业可燃粉尘的爆炸下限位于20～60g/m之间，爆炸上限位于2～6kg／m之间，掌握爆炸

下限的数据对于保障工业生产安全具有非常重要的意义。

1．2．2最小点火能量

它是最易点燃的混合物在20次连续试验时，刚好不能点燃时的能量。最小点火能量的大小与粉尘浓度、粉尘粒度及其分布、温度以及粉尘的性质有关。可燃粉尘的最小点火能量对安全防爆技术至关重要。

1．2．3发火温度

粉尘的最低发火温度取决于粉粒度、挥发组分的含量、周围气体的氧含量等。通常粉尘云的发火温度为层状粉尘发火温度的2倍。

1．2．4爆炸压力和压力上升速度

可燃性粉尘爆炸时出现的最大爆炸特性值即最大爆炸压力和最大压力上升速度。就密闭容器粉尘爆炸过程而言，压力上升速度是衡量爆炸强度的尺度。它们随粉尘的种类、粒度、浓度和着火源的种类，容器大小、初压、氧含量、挥发组分，可燃气体浓度、活性的粉尘及灰粉的含量等变化而变化。

1．3杂混合物及粉尘的化学成分对爆炸特性的影响

1．3．1杂混合物对爆炸极限的影响

“杂混合物”是指粉尘／空气混合物中含有的可燃气或可燃蒸气。最近几年，工业上由杂混合物引发的爆炸事故有增加的趋势，但在大多数的这些爆炸事故中，可燃气或可燃蒸气的含量并没有达到爆炸下限。

粉尘／空气混合物中含有可燃气或可燃蒸气，其爆炸下限随可燃气(或蒸气)浓度的增加急剧地下降，这种趋势已经在许多试验中得到证实。

1．3．2粉尘的化学成分对爆炸特性的影响

由表1可知，这几种粉尘的层状着火温度在180～320℃之间，云状着火温度在420～550℃之间，最小点火能在25～80mJ之间，爆炸下限浓度在30～80g／m3之间，最大爆炸压力在0．65～0．85MPa之间，最大爆炸压力上升速率在19．4～55MPa之间。

将表中进口阿根廷大豆粉尘和进口加麦粉尘与前两者国内粮食粉尘的爆炸特性参数相比较，可以看出，进口粮食粉尘的层状、云状着火温度、最小点火能、爆炸下限浓度明显低于国产粮食，尤其是最小点火能和爆炸下限浓度低两倍多。导致这一差别的主要原因是进口粮食粉尘中有机物含量远远高于国产粮食粉尘，可见粮食粉尘的点燃灵敏度和其它爆炸特性参数的大小，基本由粉尘中所含的有机物含量决定。因此，一方面粮食在输送、清理等过程中要尽是避免破碎而产生较多的有机物，另一方面，对于进口粮食更应注意防尘防爆的问题。

2粉尘爆炸预防对策

2．1预防措施

良好的管理显然是重要的第一条防线。在任何生产过程中，应注意建筑物内的所有表面没有粉尘。在某些情况下，初次爆炸得到建筑内防护设施的抑制，造成的破坏相对较小。然而，爆炸引起的冲击波和振动能干扰建筑物所有平滑面上的粉尘，这样就造成了较大范围内粉尘更剧烈爆炸的潜在危险。这时，只要建筑物内某处有几毫焦耳的热量或高于300℃的温度，一场毁灭性的爆炸就会发生。二次爆炸经常发生在与初次爆炸有一定距离的位置。另一项重要的预防措施是制定并执行严格的操作和维护制度。偶然进入生产车间的外来人员是引起爆炸的常见原因。被丢弃在系统中的一个扳手或一个螺栓，当其被带入研磨机、搅拌机或螺旋输送机时，就极有可能产生火花，后果不堪设想。

2．2爆炸减轻

不管预防措施如何严格，仍然有发生粉尘爆炸的可能。所有的偶然性因素都必须被估计到，所以必须考虑减轻爆炸的方法。

在选择爆炸减轻方案时，应考虑综合方案的技术性和经济性：(1)危险性所在的部位及其对建筑内人员和公众的潜在危害；(2)材料的可爆炸性；(3)建筑结构的强度；(4)生产工序的结构形状，以及对可能发生爆炸的影响范围及其火焰传播路径的评估；(5)相对于工序内

各种爆炸情景所采取的预防措施有效性的分析；(6)防护设备的费用与可能发生的爆炸造成的经济损失进行对比。

2．3爆炸防护方法

爆炸的防护方法主要包括隔离、泄爆和抑制。其中，隔离通常用于两个工序之间的互相连通的材料管路内，分为主动隔离和被动隔离两种。

主动隔离是对极早期尚未发展到具有破坏性威力的爆炸火球进行检测，并将其隔离在工序的一个较小的部分内。可以按照生产过程本身的特点使用压力探测器、火焰探测器或组合探测器。有时，在引爆发生前，通过探测引燃源(如运动的余烬和火花)，可以预测到爆炸。如果探测到引燃源的存在，生产就自动停止，此时机械障碍物就主动阻挡焰锋在系统内移动或喷射化学灭火剂将其扑灭。因为焰锋会向两个方向移动，因此在引燃源的上游和下游都必须设置障碍。

被动隔离(如回转阀或管状螺旋输送机)可以不受生产工序的限制。

泄爆是指在生产工序内安装薄弱的泄压板。在压力超过一定限度时，泄压板就会破裂，将爆炸的能量释放到大气中。泄压板通常安装于较大容器(如粮仓、干燥器等)，并必须与隔离设施共同使用，将爆炸压力引导泄放到外部，以阻止爆炸通过相互连接的管道向系统的其它部分传播。

爆炸抑制包括极早期探测以及通过喷射特殊的抑制剂以抑制发展中的爆炸火球。但是这种操作必须在极短的时间内完成。在系统中安装爆炸抑制设施，应用范围不受限制，包括双臂斗式提升机的防护、塑料粉尘抽取系统、脱水乳制品的加工、粮仓、医药品和淀粉食品的生产以及纤维梳散机等。

3结论

(1)粮食及其它可燃固体在输送、清理等过程中要尽量避免破碎而产生较多的粉尘。

(2)进口粮食粉尘爆炸特性参数中，层状、云状着火温度、最小点火能、爆炸下限浓度均低于国产粮食的，爆炸危险性同国产粮食粉尘的相比更为严重，可见对于进口粮食更应注意防尘防爆的问题。

(3)从爆炸防护措施上讲，可以采取以泄为主的泄爆和抑爆相结合的措施。

参考文献

[1]李恩科．粮食中转筒仓防尘防爆原理．与技术的研究．郑州工程学院，2002

[2]赵衡阳．气体和粉尘爆炸原理北京理工大学出版社，1996

[3]谢波．王克全．工业粉尘爆炸抑制技术研究现状及存在的问题．矿业安全与环保，2002．2

[4]罗宏昌．粉尘爆炸及“杂混合物”对其特性的影响．交通部上海船舶运输科学研究所学报，2002．6

[5]高存文．王晶禹．密闭容器中粉尘爆炸发展的影响因素分析．2002

第四篇：水泥工厂如何预防煤炭粉尘爆炸

截至8月4日，备受关注的“8·2”昆山市中荣金属制品厂特别重大粉尘爆炸事故遇难人数上升至75人，185名伤者正在接受救治。在惋惜的同时，一场严重的安全责任事故，也将粉尘爆炸这种相对陌生的概念引入公众视线。

据有关专家表示，目前已知具备爆炸性的粉尘主要包括五大类，金属(如铝粉、镁粉)、煤炭、粮食(如淀粉)、农副产品(如棉花、烟草)、合成材料(如塑料、染料)等。其中，煤炭是我国水泥工业生产主要能源，因此在水泥生产过程中如何预防煤尘爆炸必须引起水泥企业的足够重视。

事实上，很长一段时间以来，在煤粉制备、使用和储存过程中，如何避免燃烧和爆炸一直是企业普遍感到棘手的问题。

据了解，煤粉爆炸是在高温或明火热源作用下，空气中氧气与煤粉急剧氧气的反应过程，是一种非常复杂的链式反应。由于煤本身是可燃物质，当它以粉末状态存在时，总表面积显着增加，吸氧和被氧化的能力大增，达到爆炸极限密度，在高温作用下发生燃烧爆炸，一般而言煤尘粒度越小，所需引燃温度越低，且火焰传播速度也越快。

同时需要注意的是，由于煤粉含有并可以释放出的可燃性挥发份聚集于尘粒的周围，在一定温度下形成大量的可燃性气体，在高温作用下也会发生爆炸。一般说来，煤粉的可燃挥发分含量越高，爆炸性越强，即煤化作用程度低的煤，其煤尘爆炸性强，随煤化作用程度的增高而爆炸性减弱。

通过实验可以得知，煤尘中主要可燃气体甲烷、乙烷、乙烯、一氧化碳爆炸极限分别为5.00-16%、3.22-12.45%、2.75-28.26%、12.50-75.00%，其他可燃气体爆炸极限见下表。而一般说来，煤尘爆炸的下限浓度为30~50g/m3，上限浓度为1000~2000g/m3。其中爆炸力最强的浓度范围为300~500g/m3。

因此，水泥企业煤磨爆炸预防需要从煤粉爆炸和挥发分爆炸两方面入手。而在实际生产过程中，由于不同煤炭品种和不同工况中各种挥发分含量不尽相同，煤尘易燃性也不同，因此需要根据实际作出权衡。

从实验数据可以得知，煤尘爆炸必须具备以下几个条件：一是煤尘本身具有爆炸性(水泥厂煤磨煤粉粒度在80μm以下的占85-90%，在易燃爆范围内);二是煤尘在空气屮呈悬浮状态，并达到一定的浓度(爆炸上下极限范围内);三是氧气的浓度，煤粉混合气体中氧气的浓度越高就越容易引发爆照;四是具有引燃能量，煤粉燃烧需要的引燃能量可以是系统的高温热能或者直接火源，一般认为温度700-800℃可以引发燃爆。

因此在预防过程中主要可以从5个方面着手：

1、做好密封，减少系统漏风。磨头、磨尾以及选粉机、收尘器、煤粉仓的卸料口均应设置锁封装置，系统所有设备、管道及煤粉仓应密封可靠，防止新鲜空气漏入系统内部，增加氧气含量造成煤粉爆炸。

2、减少煤粉堆积。煤粉堆积容易自燃或被高温热气引燃，因此应避免煤粉在高温设备表面和管道内堆积。所有风管和溜子应尽量减少拐弯，输送煤粉的风管应尽量减少水平布置，风速应控制在18-25m/s，选粉机、除尘器及所有非标风管应保温，防止结露和煤粉堆积。

3、控制可燃气体浓度。煤粉仓屮的瓦斯等烷烃气休是煤粉在升温过 积屮解析、氧化分解而来，而CO的来源有两处。一是煤粉在仓内低温氧化产生，二是熟料煅烧过程屮，由输送给煤磨的热源带入。预防需注意两点，其一完善抽风条件，及时排除高温混合可燃气体，将浓度控制在报警设定指标以内;其次保证搅拌设备正常运转，煤粉在仓内不留死角，不为煤粉提供足够长的氧化时间。

4、降低温度，避免可燃气体或煤粉自燃。煤磨供热应控制在一定的变化范围之内，一般情况下，粉磨烟煤时，入磨气体温度不宜超过230℃，出磨气体、煤粉仓、除尘器入口气体温度不应超过70℃，粉磨无烟煤时，入磨气体温度不宜超过300℃，出磨气体、煤粉仓、除尘器入口气体和灰斗温度不应超过75℃，除尘器和煤粉仓内的一氧化碳浓度不应超过800ppm。

5、提升安全意识，避免操作失误造成爆炸。水泥工业经过这么多年的发展，煤粉应用方面控制技术和相关指标已经非常成熟，但是出现安全事故的风险依然存在，其中人为因素是关键，无论企业领导层还是普通员工都必须将安全生产放在第一位，制定并遵从安全生产操作规程，防止安全事故发生。

6、完善在线监控，做到防范于未然。目前在线温度、压力、一氧化碳、氧气等数据的监控技术已经成熟，相比以前更加健全。企业有必要购置相关设备，完善在线监控体系，及时发现潜在事故危险。

另外，需要引起重视的是，磨煤机启停或缺煤时磨煤机内的煤粉细度、气粉混合物浓度都变小，最容易达到煤粉爆炸极限浓度。而且此时磨煤机出口气粉混合物的温度会较高，煤粉易自燃产生爆炸;且磨煤机内少煤，钢球与金属瓦撞击加剧，也易产生火星点燃煤粉产生爆炸，因此需要引起特别注意。

第五篇：粉尘爆炸的危害与预防

粉尘爆炸危害和预防

定义：粉尘是指分散的固体物质。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。

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，粉尘必须悬浮在空气

中并与空气混合到爆炸浓度，有足以引起粉尘爆炸的火源。

粉尘爆炸的过程：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。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。这种爆炸反应以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸压力等将持续加快和升高，并呈跳跃式的发展。

影响粉尘爆炸的因素：粉尘的爆炸性能受粉尘的颗粒度、粉尘挥发性、粉尘水分、粉

尘灰分和火源强度等影响。

粉尘爆炸的特点：

（1）多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点；

（2）粉尘爆炸所需的最小点火能量较高，一般在几十毫焦耳以上。

（3）与可燃性气体爆炸相比，粉尘爆炸压力上升较缓慢，较高压力持续时间长，释放的能量大，破坏力强。

粉尘爆炸的危害：

（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。如 1952—1979 年间，日本发生各类粉尘爆炸事故209起，伤亡共546人，其中以粉碎制粉工程和吸尘分离工程较突出，各为46起。

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 尘和粮食饲料爆炸事故，分别占32％和25％。近几年来，我国每年发生粉尘爆炸的频率为：

局部爆炸150-300次系统爆炸1-3次，且呈增长趋势。我国发生的这些粉尘爆炸尤其是系 统爆炸，造成了严重损失，仅1987年哈尔滨亚麻厂的亚麻尘爆炸事故，死亡58人，轻重伤177人，直接经济损失882万元。

（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。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。例如，某硫磺粉厂，名人堂：众名人带你感受他们的驱动人生马云任志强李嘉诚柳传志史玉柱磨碎机内部发生爆炸，爆炸波沿气体管道从磨碎机扩散到旋风分离器，在旋风分离器发生了二次爆炸，爆炸波通过爆炸后在旋风分离器上产生的裂口传播到车间中，扬起了沉降在建筑

物和工艺设备上的硫磺粉尘，又发生了爆炸。

（3）能产生有毒气体。一种是一氧化碳；另一种是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性气 体。毒气的产生往往造成爆炸过后的大量人畜中毒伤亡，必须充分重视。

什么样的粉尘有可能发生爆炸？最常见的粉尘爆炸有煤粉、淀粉、面粉、茶叶、木粉、糖粉、可可粉尘，玉米粉、土豆粉、干奶粉、铝粉、锌粉、镁粉、硫磺粉、硬橡胶粉、中药 材加工厂的锯屑、药材粉尘，谷物加工厂和粮食仓库的粮食粉尘等。这粉尘必须呈悬浮状态。这些粉尘与空气混合后，就如同可燃气体或易燃液体的蒸气与空气混合一样，达到一定的浓

度遇火源才会发生爆炸。

但只要我们加强防范措施，这类爆炸还是完全可以避免的。如采用有效的通风和除尘措施，严禁吸烟及明火作业。在设备外壳设泄压活门或其他装置，采用爆炸遏制系统等。对有粉尘爆炸危险的厂房，必须严格按照防爆技术等级进行设计，并单独设置通风、排尘系统。要经常湿式打扫车间地面和设备，防止粉尘飞扬和聚集。保证系统要有很好的密闭性，必要时对密闭容器或管道中的可燃性粉尘充入氮气、二氧化碳等气体，以减少氧气的含量，抑制粉尘的爆炸。

为了防止粉尘爆炸的发生,我们应该采用非活性粉尘的方法

如加强机器的维护保养,在新建厂房车间时,要采用先进的建筑材料,保留足够的泄压面积和通风设施.只要掌握了粉尘的特性及爆炸原因，就可以找到有效的预防方法。预防粉尘爆炸的措施主要有三个方面：

①控制粉尘。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，这是积

极的，也是最基本的预防措施；

②控制氧气的含量。主要是在研磨机内充灌一定的惰性气体（如氮气），使氧气含量 减少。如研磨硫黄粉，在设备内充灌 25--50% 的氮气，爆炸就不可能发生；

③控制引燃粉尘热源。凡是产生可燃粉尘的车间、工作间，应列为禁火区；有可燃粉尘产生的场所，电机应采用封闭式；其它的电器、仪表和照明灯具均采用防尘型；研磨的物质在进入研磨机前，必须经过筛选、去石和吸铁处理，不让石块、金属杂质进入研磨机内，以免撞击产生火花；轴承要勤加检查，保持油路通畅，以免过热；还要防止静电放电；

④控制爆炸的范围。在发生粉尘爆炸时，把爆炸控制在较小范围内，阻止其继续传播

和发展，以减少损失。例如设置自动水幕、水带来阻止爆炸延伸；有粉尘爆炸危险的厂房，在设计时就应考虑泄压措施、设置防爆墙等。