各種粉末的自燃點(diǎn)及爆炸下限
各種粉末的自燃點(diǎn)及爆炸下限
粉塵名稱 | 霧狀粉塵的 自然點(diǎn) ℃ | 爆炸下限 /g·m-3 | 粉塵名稱 | 霧狀粉塵的 自然點(diǎn) ℃ | 爆炸下限 /g·m-3 |
蒽 | 472 | 5.04 | 對甲氧基苯酸 | 830 | 5.20 |
萘 | 565 | 2.50 | 對硝基苯酸 | 850 | 10.40 |
甲基苯酚 | 559 | 1.10 | 2-羥基萘酸 | 850 | 20.80 |
對氯苯甲酸 | 850 | 10.40 | 油溶橙R | 890 | 5.20 |
苯鄰二(甲)酰氯 | 890 | 20.80 | 油溶升華橙 | 870 | 7.80 |
對硝基苯(甲)酰氯 | 675 | 10.40 | 氯苯甲酰苯甲酸 | 970 | 10.40 |
對硝基苯替二乙胺 | 975 | 31.20 | 苯甲?;郊姿?/span> | 890 | 5.20 |
4-硝基-2-氨基甲苯 | 650 | 5.20 | 氨基氯苯甲酰苯甲酸 | 885 | 5.20 |
聯(lián)苯胺 | 910 | 5.20 | 瀝青 | - | 15.0 |
六亞甲基四胺 | 410 | 15.00 | 硬瀝青 | 580 | 20.00 |
丙烯醇樹脂 | 500 | 35.00 | 蟲膠 | - | 15.0 |
香豆酮茚樹脂 | 520 | 15.00 | 二苯基 | - | 12.6 |
木質(zhì)素樹脂 | 450 | 40.00 | 工業(yè)用酪素 | - | 32.8 |
酚醛樹脂 | 460 | 25.00 | 染料 | - | 270.0 |
蟲膠松香樹脂 | 390 | 15.00 | 酪素賽璐珞粉塵 | - | 8.0 |
聚乙烯醛縮丁醛樹脂 | 390 | 20.00 | 六次甲基四胺 | - | 15.0 |
石炭酸樹脂 | 460 | 25.00 | Ⅰ級硬橡膠粉末 | - | 7.6 |
聚乙烯樹脂 | 450 | 25.00 | 凝汽油劑 | 450 | 20.00 |
聚苯乙烯 | 490 | 25.00 | 噻吩 | 540 | 15.00 |
合成硬橡膠 | 320 | 30.00 | 面粉 | - | 30.2 |
有機(jī)玻璃 | 440 | 20.00 | 棉花 | - | 25.2 |
賽璐珞 | 125 | 4.00 | 苯磺酸鈉 | 950 | 10.40 |
醋酸纖維 | 320 | 25.00 | 氨基吡唑酮 | 825 | 10.40 |
丙酸纖維 | 460 | 25.00 | 硝基苯二甲酸酐 | 775 | 5.20 |
木纖維 | 775 | 25.00 | 2-氯-5-氨基苯甲酸 | 1010 | 10.40 |
尿素樹脂模壓物 | 450 | 75.00 | 顯影劑rCC | 925 | 10.40 |
鄰苯二甲酸 | 650 | 15.00 | 彩色顯影劑2 | 945 | 52.00 |
季戊四醇 | 450 | 30.00 | 1-苯基-5-巰基四唑 | 825 | 10.40 |
苯二甲酸酣 | 650 | 15.00 | 苯基氨基硫脲 | 890 | 5.20 |
樟腦 | 466 | 10.00 | 對氨基苯酰氰乙酸酯 | 830 | 10.40 |
松香 | 130 | 12.60 | 二甲基氨異苯鄰二酸酯 | 775 | 10.40 |
硫 | 232 | 2.27 | 對硝基苯酰氰乙酸酸酯 | 675 | 10.40 |
酸性萘酚黃 | 1075 | 104.00 | 鋁 | 645 | 35.00 |
酸性鉻紅 | 920 | 41.60 | 鋁粉末 | - | 58.0 |
酸性鉻黑C | 900 | 42.00 | 鐵 | 315 | 120.00 |
醇溶硝基清漆黃3 | 975 | 41.60 | 鎂 | 520 | 20.00 |
醇溶硝基清漆橙2KC | 975 | 72.80 | 錳 | 450 | 210.00 |
油溶棕 | 1100 | 5.00 | 硅 | 775 | 160.00 |
油溶紅A | 910 | 7.8 | 錫 | 630 | 190.00 |
鈦 | 480 | 45.00 | 魚肝油蛋白 | 520 | 45.00 |
釩 | 500 | 220.00 | 硬脂酸鋁 | 400 | 15.00 |
鋅 | 680 | 500.0 | 煙煤 | 610 | 35.00 |
鋯(霧狀粉塵產(chǎn)生靜電) | 40.00 | 煤末 | - | 114.0 | |
道氏合金(含鎂8.5%以上|) | 430 | 20.00 | 肥皂 | 430 | 45.00 |
鐵鈦(低碳) | 370 | 140.00 | 硫磺 | 190 | 35.00 |
鐵硅(89%Si) | 860 | 425.00 | 硫磺 | - | 2.3 |
鎂-鋁(50%~50%) | 535 | 50.00 | 木粉 | 430 | 40.00 |
紫花苜蓿 | 530 | 100.00 | 木質(zhì) | - | 30.2 |
棉纖維 | 440 | 50.00 | 木屑 | - | 65.0 |
脫水柑皮 | 490 | 65.00 | 硫礦粉 | - | 13.9 |
三葉草籽 | 470 | 60.00 | 硫的磨碎粉末 | - | 10.1 |
谷物淀粉(加工的) | 470 | 45.00 | 頁巖粉 | - | 58.0 |
磨碎的干玉米芯 | 400 | 30.00 | 泥碳粉 | - | 10.1 |
桐籽 | 540 | 70.00 | 電子塵 | - | 30.0 |
脫水大蒜 | 360 | 100.00 | 膠木碳 | - | 7.6 |
脫水豌豆 | 560 | 50.00 | 亞麻皮屑 | - | 16.7 |
脆花生 | 570 | 85.00 | 奶粉 | - | 7.6 |
米 | 490 | 45.00 | 茶葉粉末 | - | 32.8 |
大豆 | 560 | 40.00 | 煙草粉末 | - | 68.0 |
麥粉 | 470 | 60.00 | 松香 | - | 5.0 |
粉塵爆炸極限表補(bǔ)充:
粉塵種類 | 粉塵 | 爆炸下極限 g/m3 | 起火點(diǎn) ℃ |
金屬 | 鉬 | 35 | 645 |
銻 | 420 | 416 | |
鋅 | 500 | 680 | |
鋯 | 40 | 常溫 | |
硅 | 160 | 775 | |
鈦 | 45 | 460 | |
鐵 | 120 | 316 | |
釩 | 220 | 500 | |
硅鐵合金 | 425 | 860 | |
鎂 | 20 | 520 | |
鎂鋁合金 | 50 | 535 | |
錳 | 210 | 450 | |
熱固性塑料 | 絕緣膠木 | 30 | 460 |
環(huán)氧樹脂 | 20 | 540 | |
酚甲酰胺 | 25 | 500 | |
酚糠醛 | 25 | 520 | |
熱塑性塑料 | 縮乙醛 | 35 | 440 |
醇酸 | 155 | 500 | |
乙基纖維素 | 20 | 340 | |
合成橡膠 | 30 | 320 | |
醋酸纖維素 | 35 | 420 | |
四氟乙烯 | - | 670 | |
尼龍 | 30 | 500 | |
丙酸纖維素 | 25 | 460 | |
聚丙烯酰胺 | 40 | 410 | |
聚丙烯腈 | 25 | 500 | |
聚乙烯 | 20 | 410 | |
聚對苯二甲酸乙酯 | 40 | 500 | |
聚氯乙烯 | - | 660 | |
聚醋酸乙烯酯 | 40 | 550 | |
聚苯乙烯 | 20 | 490 | |
聚丙烯 | 20 | 420 | |
聚乙烯醇 | 35 | 520 | |
甲基纖維素 | 30 | 360 | |
木質(zhì)素 | 65 | 510 | |
松香 | 55 | 440 | |
塑料一次原料 | 己二酸 | 35 | 550 |
酪蛋白 | 45 | 520 | |
對苯二酸 | 50 | 680 | |
多聚甲醛 | 40 | 410 | |
對羧基苯甲醛 | 20 | 380 | |
塑料填充劑 | 軟木 | 35 | 470 |
纖維素絮凝物 | 55 | 420 | |
棉花絮凝物 | 50 | 470 | |
木屑 | 40 | 430 | |
農(nóng)產(chǎn)品及其它 | 玉米及淀粉 | 45 | 470 |
大豆 | 40 | 560 | |
小麥 | 60 | 470 | |
花生殼 | 85 | 570 | |
砂糖 | 19 | 410 | |
煤炭(瀝青) | 35 | 610 | |
肥皂 | 45 | 430 | |
干漿紙 | 60 | 480 |
概念:、
爆炸的概念:爆炸是指物質(zhì)的狀態(tài)和存在形式發(fā)生突變,在瞬間釋放出大量的能量,形成空氣沖擊波,可使周圍物質(zhì)受到強(qiáng)烈的沖擊,同時伴隨有聲或光效應(yīng)的現(xiàn)象。
爆炸極限的概念:爆炸極限是可燃?xì)怏w、蒸氣或粉塵與空氣混合后,遇火會產(chǎn)生爆炸的最高或最低濃度。——國家標(biāo)準(zhǔn)《消防術(shù)語》
最低濃度——爆炸下限(LEL)
最高濃度——爆炸上限(UEL)
1.粉塵本身是可燃粉塵非燃性粉塵是不會發(fā)生爆炸的,燃粉塵除前述外,還有茶葉、中藥材維、硫磺粉塵等。 2.粉塵必須懸浮在空中,并與空氣混合達(dá)到一定濃度粉塵能否懸浮在空中要害在于粉塵微粒,只有直徑小于l0um的粉塵其擴(kuò)散作用才大干重力作爪,易形成爆炸“層云”。粉塵爆炸下限一般為20~60g/m3,爆炸上限為2~6kg/m3。 3.火源必須具有一定能量粉塵爆炸需首先加熱或熔融蒸發(fā)或熱解出可燃?xì)怏w,因此需較多的熱量。粉塵爆炸的最小引爆能達(dá)10毫焦以上,為氣體爆炸的近百倍。此外,空氣中的濕度不能太大,否則也不會發(fā)生粉塵爆炸。
粉塵爆炸的特點(diǎn)
1.粉塵爆炸的條件:(1)粉塵本身必須是可燃性的;(2)粉塵必須具有相當(dāng)大的比表面積;(3)粉塵必須懸浮在空氣中,與空氣混合形成爆炸極限范圍內(nèi)的混合物;(4)有足夠的點(diǎn)火能量。
2.影響粉塵爆炸的因素:(1)顆粒的尺寸;(2)粉塵濃度;(3)空氣的含水量;(4)含氧量;(5)可燃?xì)怏w含量。顆粒越小其比表面積越大,氧吸附也越多,在空氣中懸浮時間越長,爆炸危險性越大。空氣中含水量越高、粉塵越小、引爆能量越高。隨著含氧量的增加,爆炸濃度范圍擴(kuò)大。有粉塵的環(huán)境中存在可燃性氣體時,會大大增加粉塵爆炸的危險性。
3.粉塵爆炸的特點(diǎn):(1)多次爆炸是粉塵爆炸的最大特點(diǎn);(2)粉塵爆炸所需的最小點(diǎn)火能量較高,一般在幾十毫焦耳以上。(3)與可燃性氣體爆炸相比,粉塵爆炸壓力上升較緩慢,較高壓力持續(xù)時間長,釋放的能量大,破壞力強(qiáng)。
凡是顆粒極微小,粒徑在1至76um范圍內(nèi)的固體物質(zhì)稱為粉塵。粉塵包括易燃粉塵如:糖粉、淀粉、可可粉、硫粉、茶粉、橡膠粉等;可燃粉塵如:米粉、鋸末屑、皮革屑、絲、蟲膠等;難燃粉塵如:炭黑粉、木炭粉、石墨粉等。固體物質(zhì)被粉碎成粉塵以后,其燃燒特性有很大的變化。原來是不燃的物質(zhì)可能變成可燃物質(zhì),原來難燃的物質(zhì)可能變成易燃物質(zhì)。在一定條件下就有可能發(fā)生爆炸,前提是必須達(dá)到在空氣中的爆炸極限濃度。粉塵爆炸前無任何征兆,起后果卻都能使建筑物毀于一旦。而且能導(dǎo)致粉塵爆炸的情況也很多:從農(nóng)副產(chǎn)品的加工、儲存和運(yùn)輸?shù)剿幬?、食品、有機(jī)物、無機(jī)物的生產(chǎn)等很多過程中,粉塵爆炸的事故時有發(fā)生,其危害極大。
粉塵包括的范圍很廣,各種粉塵都有其自身的特性,粉塵并非隨時隨地都能爆炸,要發(fā)生粉塵爆炸必須具備以下幾個條件:
首先,構(gòu)成粉塵的物質(zhì)必須是易燃或可燃的,其中包括有機(jī)粉塵和無機(jī)粉塵。有機(jī)粉塵受熱后要發(fā)生分解,放出可燃性氣體,并留下可以燃燒的炭。無機(jī)粉塵如金屬粉塵,雖然沒有耗能分解過程,升溫只能促使其快速氧化,由表面向內(nèi)部迅速延燒放出高熱而使體系快速升溫膨脹。有些金屬顆粒本身能進(jìn)行氣、固兩相燃燒。
其次是粉塵必須是懸浮在空氣中,并與空氣混合達(dá)到爆炸濃度極限。粉塵能否懸浮在空氣中要害在于粉塵的粒徑。粒徑大的顆粒難以懸浮,即使由外力使它懸浮在空氣中,也會很快沉積下來。粒徑越小,其擴(kuò)散作用大于重力作用,粉塵易于懸浮在空氣中。再加上粒子四周有足夠的助燃空氣,很輕易達(dá)到爆炸極限濃度而燃燒或爆炸。若空氣中粉塵的濃度太小,即低于爆炸濃度的下限,燃燒放熱量太少,難于形成持續(xù)燃燒,也就不會發(fā)生爆炸。假如空氣中粉塵的濃度太大,即高于爆炸濃度的上限,混合物中因氧氣濃度太小,也不會發(fā)生燃燒或爆炸。
粉塵爆炸的另一個必要條件,就是要有足以引起粉塵爆炸的熱能源。粉塵爆炸的最小點(diǎn)燃能量一般為10 mJ至數(shù)百mJ ,相當(dāng)于氣體點(diǎn)燃能量的百倍左右。
影響粉塵爆炸的主要因素
內(nèi)部因素(粉塵的理化性能):
粉塵的燃燒速度比氣體的燃燒速度要小。粉塵的顆粒越小,相對表面越多,分散度越大,則爆炸極限范圍擴(kuò)大,其爆炸危險性便增加。因?yàn)榱W釉叫?,粒子帶電性越?qiáng),使得體積和質(zhì)量極小的粉塵粒子在空氣中懸浮的時間更長,燃燒速度就更接近可燃性氣體混合物的燃燒速度,燃燒過程也進(jìn)行的更完全。
燃燒熱高的粉塵,其爆炸濃度下限低,一旦發(fā)生爆炸即呈高溫高壓,爆炸威力大。
粉塵中含可燃揮發(fā)分越多,熱分解溫度越低,爆炸的危險性和爆炸產(chǎn)生的壓力就越大。
粉塵中的灰分(即不燃物質(zhì))和水分的含量增加,其爆炸的危險性就降低。因?yàn)?,它們一方面能夠較多地吸收體系的熱量,從而減弱粉塵的爆炸性能,另一方面灰分和水分會增加粉塵的密度,加快其沉降速度,使懸浮粉塵濃度降低。
外部條件:
含氧量是粉塵爆炸最敏感的因素,隨著空氣中氧含量的增加,爆炸濃度范圍也隨之?dāng)U大,爆炸危險性也就增加。
空氣濕度增加,粉塵爆炸的危險性減小。因?yàn)闈穸仍龃?,有利于消除粉塵靜電和加速粉塵的凝聚沉降。同時水分的蒸發(fā)消耗了體系的熱能,稀釋了空氣中的含氧量,降低了粉塵的燃燒反應(yīng)速度,使粉塵不輕易發(fā)生爆炸。
當(dāng)粉塵與可燃性氣體共存時,粉塵爆炸濃度的下限相應(yīng)下降,而最小點(diǎn)火能量也有一定程度的降低,即可燃?xì)怏w的出現(xiàn),大大增加了粉塵爆炸的危險性。
當(dāng)溫度升高壓強(qiáng)增加時,粉塵爆炸濃度極限范圍會擴(kuò)大,所需要的點(diǎn)火能量也會降低,從而造成危險性增大。
點(diǎn)火源的溫度越高,強(qiáng)度越大,與粉塵和空氣的混合物接觸的時間越長。其爆炸濃度極限范圍就變得更寬。爆炸危險性也就增大。每一種可燃粉塵,在一定條件下,都有一個最小點(diǎn)火能量,若低于此能量,粉塵與空氣形成的混合物就不能爆炸。粉塵的最小點(diǎn)火能量越小,其爆炸的危險性就越大。
粉塵爆炸的危害
粉塵爆炸能呈現(xiàn)出跳躍式和爆炸連續(xù)性的特點(diǎn)。具有很大的破壞性。粉塵爆炸形成后,隨著爆炸的連續(xù),反應(yīng)速度和爆炸壓力也就持續(xù)加快和升高,并呈現(xiàn)跳躍式發(fā)展,產(chǎn)生爆震。非凡是當(dāng)在爆炸傳播途中遇有障礙物或巷道拐彎處,則壓力會急劇升高。所以在一些粉塵爆炸事故中,不僅表現(xiàn)出了爆炸連續(xù)性的特點(diǎn),而且表現(xiàn)出了離爆炸點(diǎn)越遠(yuǎn),破壞性越嚴(yán)重的特點(diǎn)。
粉塵爆炸有產(chǎn)生二次爆炸的可能性。因?yàn)榉蹓m初始爆炸的氣浪會將沉積粉塵揚(yáng)起,在新的空間迅速形成新的爆炸性混合物,在火焰和高溫的作用下,再次發(fā)生爆炸(即二次爆炸)。另一方面,在粉塵爆炸的地點(diǎn),空氣受熱膨脹,密度變小,經(jīng)過一個極短促的時間后形成負(fù)壓區(qū),由于氣壓差的作用,新鮮空氣向爆炸點(diǎn)送流,促進(jìn)空氣的二次沖擊(即返回風(fēng)),使已發(fā)生粉塵爆炸的高溫區(qū)沉積粉塵再次發(fā)生爆炸。二次爆炸所揚(yáng)起的沉積粉塵,其濃度往往比第一次爆炸時還要大,爆炸破壞力更為嚴(yán)重。
粉塵爆炸后能產(chǎn)生有毒氣體,與氣體爆炸相比,粉塵爆炸輕易引起不完全燃燒,有些沉積粉塵還有陰燃現(xiàn)象。因而在爆炸產(chǎn)物中含有大量的CO氣體及自身分解產(chǎn)生的毒性氣體HCL、HCN等輕易使人員中毒
如何知道某種可燃?xì)怏w(蒸氣、粉塵)爆炸極限的數(shù)值?
在很多情況下,需要知道可燃?xì)怏w(蒸氣、粉塵)爆炸極限的數(shù)值。這些數(shù)值可以通過下述三個途徑求得:
(1)查資料。常見的單純物質(zhì)的爆炸極限可以從有關(guān)手冊或工具書、專業(yè)書上查出。由于測試方法及設(shè)備不盡相同,在數(shù)據(jù)上可能會有差異,所以引用數(shù)據(jù)是一定要注明“來源”的。
遺憾的是混合可燃?xì)怏w的爆炸極限無法查到。
(2)測試。現(xiàn)有國家推薦標(biāo)準(zhǔn)GB/T12474一90《空氣中可燃?xì)怏w爆炸極限測定方法》。此方法和設(shè)備較為復(fù)雜,一般單位不具備條件,必要時可委托有此設(shè)備的單位(如天津消防所、大連石化安全技術(shù)研究所等)進(jìn)行測試。
(3)估算。估算方法有十幾種,其中比較有實(shí)用價值的是幾種可燃?xì)饣旌蠚怏w爆炸極限估算公式:理·查特里公式。如將估算結(jié)果用于重要場合,最好經(jīng)實(shí)測驗(yàn)證一下。
產(chǎn)生粉塵爆炸的條件是什么?
發(fā)生粉塵爆炸的首要條件是粉塵本身可燃,即能與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)。如前述的媒塵、鋁粉、面粉等;
其次,粉塵要懸浮在空氣中達(dá)到一定濃度(超過其爆炸下限),粉塵呈懸浮狀才能保證其表面與空氣(氧氣)充足接觸,堆積粉塵不會發(fā)生爆炸;
再次,要有足夠引起粉塵爆炸的起始能量。
只要同時具備上述三個條件,就會導(dǎo)致粉塵爆炸。
與可燃性混合氣體爆炸相比,粉塵爆炸有什么特點(diǎn)?
與可燃?xì)饣旌蠚獗ㄏ啾龋蹓m爆炸具有以下特點(diǎn):
(1)從起爆條件方面看:
1)只有達(dá)到一定濃度(達(dá)到或超過爆炸下限)的漂浮粉塵云才可能發(fā)生爆炸。而要達(dá)到這個條件需要有一定數(shù)量的粉塵并且有外力(如風(fēng)或機(jī)械力)將粉塵揚(yáng)起才成。而可燃?xì)怏w通過自然擴(kuò)散就可能形成爆炸性混合物。
2)粉塵燃燒是一種固體燃燒,其燃燒過程比氣體復(fù)雜,點(diǎn)燃粉塵所需的初始能量也比點(diǎn)燃?xì)怏w的大得多(相差近百倍)。
(2)從爆炸的后果及危害方面看:
1)一般說來,與可燃?xì)怏w爆炸相比,粉塵爆炸燃燒的時間長,產(chǎn)生的能量大,造成的破壞及燒毀的程度比較嚴(yán)重。
2)粉塵爆炸引起的沖擊波,會使周圍的堆積粉塵飛揚(yáng)起來,從而可連續(xù)引起二次、三次爆炸,使得危害擴(kuò)大。
(3)粉塵容易引起不完全燃燒,因此在產(chǎn)物氣體中含有大量一氧化碳,有發(fā)生一氧化碳中毒的危險。
(4)粉塵爆炸時因?yàn)榱W右贿吶紵贿咃w散,容易使周圍人體受到灼傷。
如何判斷生產(chǎn)場所是否有粉塵燃爆的危險?
一般的判斷需考慮以下幾個方面:
(1)了解該生產(chǎn)場所存在的可燃粉塵(或可燃纖維,下同)的爆炸極限濃度(主要是爆炸下限),并實(shí)測生產(chǎn)場所空氣中可燃粉塵的濃度。這是判斷該場所是否可能發(fā)生粉塵爆炸的主要依據(jù)。需要注意的是:同一場所同時存在兩種或兩種以上可燃粉塵,或粉塵在與可燃?xì)怏w同時存在時,混合物的爆炸下限值比組成混合物各單獨(dú)成分的爆炸下限值均要低。換句話說,即混合物的爆炸危險更大些。
(2)了解粉塵的粒度、比重、自燃溫度、導(dǎo)電性等物理性質(zhì)。這些物理性質(zhì)直接與燃爆危險性有關(guān)。一般說來,粒度越細(xì),密度越小,自燃性低且具導(dǎo)電性的粉塵,燃爆危險性越大。
(3)了解在正常生產(chǎn)狀態(tài)下,可燃粉生在產(chǎn)生與釋放的情況:如粉塵在釋放的具體部位、釋放量、釋放速度、方向、時間間隔、頻率(單位時間次數(shù))及其在空間可能分布的范圍。總之是要掌握粉塵釋放的規(guī)律。這不僅可以判斷生產(chǎn)場所的危險狀況,而且為進(jìn)一步采取安全技術(shù)措施提供了依據(jù)。
(4)了解生產(chǎn)場所的通風(fēng)情況:如通風(fēng)方式(自然通風(fēng)或強(qiáng)制通風(fēng))、通風(fēng)效果、排出粉塵的處理情況(直排大氣還是用除塵器收集)等。
(5)了解生產(chǎn)場所的其它情況:
1)現(xiàn)場有無點(diǎn)火源(包括潛在的點(diǎn)火源);
2)有無易積存粉塵的部位;
3)有無報警或指示信號裝置等;
根據(jù)以上情況進(jìn)行綜合分析,初步作出該場所有無粉塵燃爆危險性的判斷。
粉塵爆炸的過程是怎樣的?
粉塵爆炸是因其粒子表面氧化而發(fā)生的,其爆炸過程包括以下幾個階段:
(1)粉塵粒子表面接受外界能量,導(dǎo)致表面溫度上升;
(2)粒子表面的分子產(chǎn)生熱分解作用或干餾作用生成氣體包圍在粒子周圍;
(3)分解(或干餾)氣體與空氣混合成為爆炸性混合氣體,遇點(diǎn)火源即發(fā)生氧化反應(yīng);
(4)由于反應(yīng)產(chǎn)生的熱,加速了粉塵粒子的分解,產(chǎn)生氣體,與空氣混合,發(fā)生氧化反應(yīng),使火焰不斷向外傳播。
當(dāng)外界能量足夠時,火焰?zhèn)鞑ニ俣仍絹碓娇欤詈笠鸨ā?/span>
哪些粉塵容易發(fā)生爆炸?
目前發(fā)現(xiàn)具有粉塵爆炸危險的行業(yè)主要有:
(1)金屬行業(yè)(鎂、鈦、鋁粉等)
(2)煤炭行業(yè)(活性炭、煤塵等)
(3)合成材料行業(yè)(塑料、染料粉塵等)
(4)輕紡行業(yè)(棉塵、麻塵、紙塵、木塵等)
(5)化纖行業(yè)(聚酯粉塵、聚丙烯粉塵等)
(6)軍工、煙花行業(yè)(火藥、炸藥塵等)
(7)糧食行業(yè)(面粉、淀粉等)
(8)農(nóng)副產(chǎn)品加工行業(yè)(棉花塵、煙草塵、糖塵等)
(9)飼料行業(yè)(血粉、魚粉等)
怎樣從爆炸極限的數(shù)值來判斷可燃?xì)怏w(蒸氣、粉塵)燃爆危險度?
一般說來,可燃?xì)怏w(蒸氣、粉塵)的爆炸下限數(shù)值越低,爆炸極限范圍越大,則它的燃爆危險性越大。如氫氣的爆炸極限是4.0%~75.6%,氨氣的爆炸極限是15.0%~28.0%。可以看出,氫氣的燃爆危險性比氨氣要大。為了更加科學(xué)地進(jìn)行分析比較,又提出了爆炸危險度這個指標(biāo),它綜合考慮了爆炸下限和爆炸范圍兩個方面:
爆炸危險度=(爆炸上限濃度-爆炸下限濃度)/爆炸下限濃度
可燃?xì)怏w爆炸危險度越大,則其燃爆危險性越大。
三種氣體爆炸危險性比較為:
氫氣>甲烷>氨氣
什么是可燃?xì)怏w(蒸氣、粉塵)的爆炸極限?
可燃?xì)怏w(蒸氣)與空氣的混合物,并不是在任何濃度下,遇到火源都能爆炸,而必須是在一定的濃度范圍內(nèi)遇火源才能發(fā)生爆炸。這個遇火源能發(fā)生爆炸的可燃?xì)鉂舛确秶?,稱為可燃?xì)獾谋O限(包括爆炸下限和爆炸上限)。不同可燃?xì)猓ㄕ魵猓┑谋O限是不同的,如氫氣的爆炸極限是4.0%~75.6%(體積濃度),意思是如果氫氣在空氣中的體積濃度在4.0%~75.6%之間時,遇火源就會爆炸,而當(dāng)氫氣濃度小于4.0%或大于75.6%時,即使遇到火源,也不會爆炸。甲烷的爆炸極限是5.0%~15%意味著甲烷在空氣中體積濃度在5.O%~15%之間時,遇火源會爆炸,否則就不會爆炸。
可燃粉塵爆炸極限的概念與可燃?xì)獗O限是一致的。
爆炸極限一般用可燃?xì)猓ǚ蹓m)在空氣中的體積百分?jǐn)?shù)表示(%),也可以用可燃?xì)猓ǚ蹓m)的重量百分?jǐn)?shù)表示(克/米*或是毫克/升)。
爆炸極限是一個很重要的概念,在防火防爆工作中有很大的實(shí)際意義:
(1)它可以用來評定可燃?xì)怏w(蒸氣、粉塵)燃爆危險性的大小,作為可燃?xì)怏w分級和確定其火災(zāi)危險性類別的依據(jù)。我國目前把爆炸下限小于是10%的可燃?xì)怏w劃為一級可燃?xì)怏w,其火災(zāi)危險性列為甲類。
(2)它可以作為設(shè)計的依據(jù),例如確定建筑物的耐火等級,設(shè)計廠房通風(fēng)系統(tǒng)等,都需要知道該場所存在的可燃?xì)怏w(蒸氣、粉塵)的爆炸極限數(shù)值。
(3)它可以作為制定安全生產(chǎn)操作規(guī)程的依據(jù)。在生產(chǎn)、使用和貯存可燃?xì)怏w(蒸氣、粉塵)的場所,為避免發(fā)生火災(zāi)和爆炸事故,應(yīng)嚴(yán)格將可燃?xì)怏w(蒸氣、粉塵)的濃度控制在爆炸下限以下。為保證這一點(diǎn),在制定安全生產(chǎn)操作規(guī)程時,應(yīng)根據(jù)可燃?xì)猓ㄕ魵?、粉塵)的燃爆危險性和其它理化性質(zhì),采取相應(yīng)的防范措施,如通風(fēng)、置換、惰性氣體稀釋、檢測報警等。
為什么汽油、煤氣等有時會發(fā)生燃燒而有時則會爆炸?
汽油、煤氣等可燃物的燃燒與爆炸的本質(zhì)都是氧化反應(yīng),區(qū)別在于速度不同。對于同一種可燃物來說,速度取決于燃燒條件。因此,汽油、煤氣等由于燃燒條件不同,有時是平穩(wěn)燃燒,有時則可能發(fā)生爆炸。
煤氣的情況在題25已經(jīng)說明?,F(xiàn)在講一下汽油的情況。
如果我點(diǎn)燃盛裝在敞口容器中的汽油,實(shí)際上是汽油表面的蒸氣在燃燒,可以看作是一種擴(kuò)散燃燒,像管道煤氣燃燒一樣,蒸發(fā)多少就燒掉多少,一般不會發(fā)生爆炸。如果容器中的汽油未被點(diǎn)燃而任其蒸發(fā)并擴(kuò)散到空間,與空氣形成預(yù)混氣,遇明火則可能爆炸。
還有一個情況,如密封的汽油桶受熱爆炸,則是因汽油受熱蒸發(fā)形成的壓力造成汽油桶破裂,蒸氣彌漫到空間形成預(yù)混氣遇明火發(fā)生爆炸。
什么是擴(kuò)散燃燒和動力燃燒(混合燃燒)?
在可燃?xì)怏w(蒸氣)與空氣混合氣的燃燒過程中,可燃?xì)猓ㄕ魵猓┓肿优c氧比劑分子從釋放源通過擴(kuò)散達(dá)到相互接觸,在點(diǎn)火源所提供能量的激發(fā)下,發(fā)生氧化反應(yīng)而燃燒(或爆炸)。細(xì)分起來.燃燒過程可以分為分子擴(kuò)散混合與氧化反應(yīng)兩個階段,而分子擴(kuò)散速度遠(yuǎn)比氧化反應(yīng)速度慢得多。因此可燃?xì)猓ㄕ魵猓┓肿优c氧化劑分子擴(kuò)散混合情況就成了燃燒速度快慢的制約因素。據(jù)此,將燃燒分為擴(kuò)散燃燒和動力燃燒(混合燃燒)兩類。
擴(kuò)散燃燒:如果可燃?xì)猓ㄕ魵猓┡c氧化劑(空氣中氧氣)的混合是在燃燒過程中進(jìn)行的,即邊混合邊燃燒,這種燃燒叫做擴(kuò)散燃燒。
動力燃燒:如果可燃?xì)馀c空氣(或其它氧化劑)在未點(diǎn)燃前已經(jīng)均勻混合好,并且完全是氣相,一旦遇火源發(fā)生燃燒(爆炸)。這種燃燒叫做動力燃燒,或叫混合燃燒。
以煤氣為例:
管道煤氣在爐子燃嘴處噴出燃燒,是典型的擴(kuò)散燃燒,如圖1-2所示?;鹧娴拿髁羺^(qū)是擴(kuò)散區(qū),火焰中心發(fā)暗的錐形區(qū)叫燃料錐。空氣中的氧氣分子由火焰周圍空間向內(nèi)擴(kuò)散,煤氣分子由管道口向外擴(kuò)散,兩種分子在擴(kuò)散區(qū)相遇,完成氧化反應(yīng)而燃燒。
如果煤氣未經(jīng)點(diǎn)燃而泄漏(由管口或破裂處)到空間與空氣混合,預(yù)混氣充滿了整個空間,一旦遇到火源,預(yù)混氣被點(diǎn)燃,燃燒迅速傳到整個空間,反應(yīng)速度極快,形成爆炸。
在擴(kuò)散燃燒中,氧化反應(yīng)速度比擴(kuò)散速度快得多,分子擴(kuò)散多少就反應(yīng)多少。因此燃燒速度取決于氧化反應(yīng)速度。一般說來,擴(kuò)散燃燒比較平穩(wěn)、易控,而動力燃燒速度要比擴(kuò)散速度快得多,往往引起爆炸,很多爆炸事故都是由此造成的。
燃燒與氧化爆炸有什么異同點(diǎn)?
可燃物的燃燒與氧化爆炸的本質(zhì)是相同的,都是氧化反應(yīng),但二者的反應(yīng)速度、放熱速率不同,火焰?zhèn)鞑ニ俣纫膊煌?,爆炸比燃燒要快得多?/span>
爆炸的主要破壞形式有哪幾種?
爆炸的破壞形式通常有直接的爆炸作用、沖擊波的破壞作用和火災(zāi)等三種,后果往往都比較嚴(yán)重。
(1)直接的爆炸作用。這是爆炸對周圍設(shè)備、建筑和人的直接作用,它直接造成機(jī)械設(shè)備、裝置、容器和建筑的毀壞和人員傷亡。機(jī)械設(shè)備和建筑物的碎片飛出,會在相當(dāng)范圍內(nèi)造成危險,碎片擊中人體則造成傷亡。
(2)沖擊波的破壞作用。也稱爆破作用。爆炸時產(chǎn)生高溫高壓氣體產(chǎn)物以極高的速度膨脹,象活塞一樣擠壓周圍空氣,把爆炸反應(yīng)釋放出的部分能量傳給這壓縮的空氣層??諝馐軟_擊波而發(fā)生擾動,這種擾動在空氣中傳播就成為沖擊波。沖擊波可以在周圍環(huán)境中的固體、液體、氣體介質(zhì)(如金屬、巖石、建筑材料、水、空氣等)中傳播。在傳播過程中,可以對這些介質(zhì)產(chǎn)生破壞作用,造成周圍環(huán)境中的機(jī)械設(shè)備、建筑物的毀壞和人員傷亡。沖擊波還可以在它的作用區(qū)域產(chǎn)生震蕩作用,使物體因震蕩而松散,甚至破壞。
(3)造成火災(zāi)??扇?xì)猓ɑ蚩扇挤蹓m)與空氣的混合物爆炸一般都引起燃燒起火,會形成火災(zāi)。
盛裝易燃物的容器、管道發(fā)生爆炸時,爆炸拋出的易燃物有可能引起大面積火災(zāi)。這種情況在油罐、液化氣爆炸后最容易發(fā)生,正在運(yùn)行的燃燒設(shè)備或高溫的化工設(shè)備被炸壞,其熾熱的碎片飛出,有可能點(diǎn)燃附近貯存的燃料或其它可燃物,引起火災(zāi)。
爆炸品爆炸后,氣體產(chǎn)物的擴(kuò)散,不足以引起一般可燃物的燃燒,但是被炸建筑物內(nèi)遺留大量的熱或殘余火苗,會把被破壞設(shè)備內(nèi)部溢出的可燃物氣體或可燃液體蒸氣點(diǎn)燃,也可能將其它易燃物點(diǎn)燃,引起火災(zāi)。
凡爆炸引起火災(zāi),損失更加嚴(yán)重。
可燃?xì)怏w爆炸有哪兩種類型?
可燃?xì)怏w爆炸分為兩種類型,一類是分解性氣體爆炸。這類氣體即使在沒有氧氣(隔絕空氣)的情況下,遇到點(diǎn)火源也會發(fā)生爆炸。爆炸所需的能量是由此類氣體本身分解時放出的分解熱提供的。另一類是爆炸性混合氣體爆炸,可燃?xì)怏w,可燃液體蒸汽與空氣混合形成的混合物,遇火源可能發(fā)生的爆炸就屬此類。這類爆炸需要具備一定的條件,它們的危險性比前類較低。但這類爆炸造成的事故很多,遍及工業(yè)、交通、生活各個領(lǐng)域,造成的損失與危害很大,因此特別應(yīng)該引起人們的重視。
什么是爆炸?爆炸現(xiàn)象有何特征?
爆炸是能量(物理能、化學(xué)能或核能)在瞬間迅速釋放或急劇轉(zhuǎn)化成機(jī)械功和其它能量的現(xiàn)象。
一般說來,爆炸現(xiàn)象具有以下特征:
(1)爆炸過程進(jìn)行得很快;
(2)爆炸點(diǎn)附近壓力急劇升高,多數(shù)爆炸伴有溫度升高;
(3)周圍介質(zhì)在壓力作用下產(chǎn)生振動或受到機(jī)械破壞;
(4)由于介質(zhì)振動而產(chǎn)生音響。
其中,壓力急劇升高是爆炸現(xiàn)象的最主要特征。
按照產(chǎn)生的原因和性質(zhì),爆炸可分為幾類?
按照產(chǎn)生的原因和性質(zhì),可將爆炸分為三類:
(1)物理爆炸:這是一種物理過程。在爆炸中,介質(zhì)只發(fā)生物態(tài)變化,不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這類爆炸一般是由于容器內(nèi)氣體壓力升高超過容器所能承受的壓力,致使容器破裂所形成的。如鍋爐爆炸、高壓氣瓶及其它壓力容器、輪胎爆炸等。
(2)化學(xué)爆炸:物質(zhì)發(fā)生高速放熱化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致爆炸,主要化學(xué)反應(yīng)有兩類:
一類是某些物質(zhì)(如乙烯、環(huán)氧乙烷等分解性氣體或某些炸藥等)的分解爆炸;另一類為可燃物與氧化劑急劇的氧化反應(yīng),如炸藥爆炸,可燃?xì)饣蚍蹓m與空氣形成的混合物爆炸等。后一類爆炸引發(fā)的事故較多,應(yīng)屬防范重點(diǎn)。
(3)原子爆炸(核爆炸):某些物質(zhì)的原子核發(fā)生裂變反應(yīng),瞬間放出巨大能量而形成的爆炸。如原子彈爆炸是鈾-235或钚-239的裂變反應(yīng),由較重的核分裂成較輕的原子核放出巨大核能(l克鈾-235完全裂變放出的能量相當(dāng)于2萬噸梯恩梯炸藥爆炸放出的能量)
可燃物發(fā)生自燃和什么因素有關(guān)?
導(dǎo)致可燃物自燃的兩個條件,一是可燃物因某種原因放熱,二是熱量不易散失得以積聚。
影響放熱速率的主要因素有:
(1)發(fā)熱量:發(fā)熱量大,則可能積聚的熱量也大;
(2)溫度:一般說來,可燃物溫度越高,導(dǎo)致放熱的物理、化學(xué)或生物作用越強(qiáng)烈,所放熱量也越多;
(3)水分:可燃物中水分的存在,會對某些放熱反應(yīng)起催化作用,加速了這些反應(yīng)。如水對干性油脂的氧化,堆積植物的發(fā)酵等都有催化作用。
熱量積聚主要與下列因素有關(guān):
(l)可燃物的導(dǎo)熱率:可燃物導(dǎo)熱率越小,所放熱量越不容易散失;
(2)堆積狀態(tài):薄葉狀、粉末狀可燃料堆積緊密.熱量不容易導(dǎo)出散失;
(3)空氣的流通:空氣流通有利于散熱,在通風(fēng)好的場所儲存的物品很少發(fā)生自燃。
人們可以很據(jù)以上分析,采取防范措施,預(yù)防自燃的發(fā)生。
什么叫自燃點(diǎn)?自燃點(diǎn)在防火中有何意義?
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,可燃物質(zhì)發(fā)生自燃的最低溫度叫做自燃點(diǎn)(或稱為自燃溫度、引燃溫度)。
國家標(biāo)準(zhǔn)GB5332--85規(guī)定了可燃液體和氣體引燃溫度(自燃點(diǎn))的測定方法??扇脊腆w自燃點(diǎn)的測定目前還沒有國家標(biāo)準(zhǔn)。
自燃點(diǎn)是判斷、評價可燃物質(zhì)火災(zāi)危險性的重要指標(biāo)之一。自燃點(diǎn)越低,可燃物質(zhì)發(fā)生自燃火災(zāi)的危險性越大。
閃點(diǎn)在防火中有何意義?
閃點(diǎn)是發(fā)生持續(xù)燃燒的先兆,當(dāng)可燃液體溫度高于閃點(diǎn)時,隨時都有被點(diǎn)燃的危險。
閃點(diǎn)是評定液體火災(zāi)危險性大小的主要依據(jù)。液體的閃點(diǎn)越低,火災(zāi)危險性越大。在防火工作中,應(yīng)根據(jù)可燃液體閃點(diǎn)的高低,采取相應(yīng)的安全防范措施。
什么是閃燃和閃點(diǎn)?
易燃、可燃液體(包括具有升華性質(zhì)的可燃固體)表面揮發(fā)的蒸氣濃度隨其溫度上升而增大。這些蒸氣與空氣形成混合氣體。當(dāng)蒸氣達(dá)到一定濃度時,如與火源接觸,就會產(chǎn)生一閃即滅的瞬間燃燒,這種現(xiàn)象稱為閃燃。
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,液體發(fā)生閃燃的最低溫度叫做閃點(diǎn)。
目前,我國測定閃點(diǎn)的方法有兩種,對閃點(diǎn)較低的液體,一般采用閉口杯法(國家標(biāo)準(zhǔn)GB261一83);對閃點(diǎn)較高液體,一般采用開口杯法。(國家標(biāo)準(zhǔn)GB3536-83)。
燃燒現(xiàn)象根據(jù)其特點(diǎn)可以分為幾種類型?
根據(jù)燃燒的特點(diǎn),可以將燃燒現(xiàn)象分為三種類型:閃燃、自燃和點(diǎn)燃。