一、粉尘产生的原理:

粉尘粉尘几乎到处可见。土壤和岩石风化后分裂成许多细小的颗粒,它们伴随着花粉,孢子以及其他有机颗粒在空中随风飘荡。除此之外,许多粉尘乃是工业和交通运输发展的副产品;烟囱和内燃机排放的废气中也含有大量的粉尘,面粉,采石场等的作业引起的,火山爆发的火山灰。

(1)固体物质的机械加工或粉碎,如金属研磨、切削、钻孔、爆破、破碎、磨粉、农林产品加工等。

(2)物质加热时产生的蒸气在空气中凝结或被氧化所形成的尘粒,如金属熔炼,焊接、浇铸等。

(3)有机物质不完全燃烧所形成的微粒,如木材、油、煤类等燃烧时所产生的烟尘等。

(4)铸件的翻砂、清砂粉状物质的混合,过筛、包装、搬运等操作过程中,以及沉积的粉尘由于振动或气流运动,使沉积的粉尘重又浮游于空气中(产生二次扬尘)也是粉尘的来源。


二、粉尘爆炸形成因素:

粉尘爆炸粉尘和其他物质一样具有一定能量。由于粉尘的粒径小,表面积大,从而其表面能也增大。一块1 g重的煤其表面积只有5~6c㎡,而1 g的煤粉飘尘,其表面积可达2㎡。粉尘与空气混合,能形成可燃的混合气体,若遇明火或高温物体,极易着火,倾刻间完成燃烧过程,释放大量热能,使燃烧气体骤然升高,体积猛烈膨胀,形成很高的膨胀压力。

燃烧后的粉尘,氧化反应十分迅速,它产生的热量能很快传递给相邻粉尘,从而引起一系列连锁反应。粉尘发生爆炸必须具备一定的条件,归纳如下:

(1)粒径大小——这是影响其反应速度和灵敏度的重要因素。颗粒越小越易燃烧,爆炸也越强烈。粒径在200 μm以下,且分散度较大时,易于在空中飘浮,吸热快,容易着火。粒径超过500μm,其中并含有一定数量的大颗粒则不易起爆。

(2)化学成分——有机物粉尘中若含有COOH,OH,NH2,NO,C=N,C=N和N=N的基团时,发生爆炸的危险性较大;含卤素和钾,钠的粉尘,爆炸趋势减弱。

(3)爆炸浓度——在一个给定容积中,能够传播火焰的悬浮粉尘的重量称为爆炸浓度。通常,达到粉尘爆炸浓度的粉尘才会发生爆炸。面粉的爆炸浓度约为15~20 g/m3,散粮爆炸浓度大约是30~40g/m3。

(4)空气湿度——当空气湿度较大时,亲水性粉尘会吸附水份,从而使粉尘难以弥散和着火,传播火焰的速度也会减小。湿度大的粉尘即使着火,其热量首先消耗在蒸发粉尘中的水份,然后才用于燃烧过程。粉尘湿度超过30%便不易起爆。

(5)有足够的点火温度——粉尘爆炸大都起源于外部明火,如机械撞击,电焊和切割,静电火花或电火花,摩擦火花,火柴和高温体传热等。这类火源点火温度为300~500 ℃。

(6)足够的氧气——粉尘悬浮环境中需含有足够维持燃烧的氧气。

(7)粉尘紊动程度——悬浮在空气中的粉尘,紊动强度越大,越易吸收空气中的氧气而加快其反应速率,从而容易爆炸。


三、预防粉尘爆炸的相关措施:

粉尘虽然会发生爆炸,但若采取可靠的措施还是可以避免的,粉尘预防措施:控制粉尘浓度;杜绝起燃点;减低空气中氧的浓度;采取有效降尘措施;建立预报系统;设置爆炸压力泄放口等。还有以下常见几点预防技术措施:

(1﹚消除火源

a、可靠接地

b、使用粉尘防爆电器(粉尘浓度报警器)

c、火花探测与熄灭

d、消除明火

e、防止局部过热

f、不用金属敲击,防止产生火花

(2﹚消除燃料

a、保持工作间的整洁、正确清扫

b、设备表面清洁

c、注意天花板上的粉尘

(3﹚消除氧化剂

a、内部空气惰化

b、用惰性气体如N2、C02等替代氧气

c、通常适用于筒仓,但对于旋风分离器、干燥器、粉尘收集器等设备不适合

(4﹚粉尘爆炸保护措施

a、泄爆:存在于围包体内的粉尘云发生爆炸时,在爆炸压力尚未达到围包体的极限强度之前,爆炸产物通过泄压膜泄除,使围包体不致被破坏的控爆技术。

b、抑爆:爆炸初始阶段,通过物理化学作用扑灭火焰,抑制爆炸发展的技术。

c、隔爆:爆炸发生后,通过物理化学作用扑灭火焰,阻止爆炸传播的技术。

d、提高设备耐压能力:制造高强度的设备来承受Pmax,结构上要遵循压力容器标准。

因为这样会造成成本过高,所以不是很实际。

e、多种保护方案并用:泄爆、隔爆、抑爆相互组合。

四、深圳博云创环境科技生产的粉尘浓度报警器BYF-DT100主要用于在线测量车间作业场合粉尘浓度含量,并超标预警,有效的监测现场粉尘的实际浓度;防止由于粉尘浓度过高有害作业身体人员健康或由于浓度过高导致爆炸事故,危害生命安全。广泛应用于面粉厂、水泥厂、饲料厂、抛光厂、家具厂、木材厂、塑料厂等容易产生粉尘的作业领域。此产品价格低反应灵敏,受广大加工工厂所青睐。

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