粉尘的危害、粉尘爆炸产生的条件、粉尘爆炸的防治

简述粉尘的危害、粉尘爆炸产生的条件、粉尘爆炸的防治 粉尘的分类： 粉体：固体物质的细小颗粒，称为粒子，而固体粒子的堆集状态，称为粉体。 粉尘：因机械过程（破碎、筛分、运输等）而产生的微细粒子，能在气体中分散（悬浮）一定时间的固体粒子，称为粉尘。粉尘的粒径范围很广，由细至1/10μm到数百微米。 烟尘：因物理化学过程而产生的微细固体粒子，称为烟尘。例如冶炼、燃烧、金属焊接等过  程中，由于升华及冷凝而形成、烟尘的特点是粒度大都比较细，在1μm以下。 烟雾：燃烧草料、木柴、油、煤等生成的黑烟，称为烟雾。烟雾粒径很细，甚至在0.5μm以下。 粉末：工艺生产中的粉料，称为粉末。 粉尘的危害： ● 当人体吸入粉尘后，小于5μm的微粒，极易深入肺部，引起中毒性肺炎或矽肺，有时还会引起肺癌。沉积在肺部的污染物一旦被溶解，就会直接侵入血液，引起血液中毒，未被溶解的污染物，也可能被细胞所吸收，导致细胞结构的破坏。 ● 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，瞬间完成燃烧过程，粉尘滤芯释放大量热能，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。 上个世纪美国1913~1973年期间仅工农业方面就发生过72次比较严重的粉尘爆炸事故。 路易斯安那州一座现代化粮库发生爆炸，造成一半以上粮食简仓被毁，连办公大楼也未幸免，36人死亡，直接经济损失达3000万美元。英国和加拿大在化工和造纸等行业中也发生过多起粉尘爆炸事故，仅英国就243次，死伤204人。在中国粉尘爆炸的事故也是屡见不鲜，2011年5月富士康成都公司因打磨的铝制粉尘在管道内堆积，遇电器开关打火，在排风桶内引起爆炸，造成3人死亡，15人受伤，其中多人重伤。 粉尘发生爆炸必须具备一定的条件，归纳如下： 粉尘的火灾爆炸事故多发生在煤矿、面粉厂、糖厂、纺织厂、硫磺厂、饲料、塑料、金属加工厂及粮库等厂矿企业。这与粉尘爆炸所需条件有关。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。首先，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，无机粉尘包括金属粉尘和一部分矿物性粉尘（如煤、硫等）。最常见的可燃粉尘有煤粉尘、玉米粉尘、土豆粉尘、铝粉尘、锌粉尘、镁粉尘、硫磺粉尘等。其次，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，爆炸粉尘的危险性由浓度爆炸极限下限来表示，一般为20-60克/立方米，低于这个浓度，难以形成持续燃烧，更谈不上爆炸。第三，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（多在10毫焦-100毫焦）或温度超过其自燃点（多在400℃-500℃）就会爆炸。此外，易产生静电的设备未能妥善接地或电气及其配线连接处产生火花，尤其是粉碎机的进料未经筛选，致使铁物混入，产生碰撞性火星，皆可引发粉尘爆炸。 需指出的是，粉尘爆炸还极有可能发生破坏性更大的二次爆炸。当粉尘悬浮于含有足以维持燃烧的氧气环境中，并有合适的点火源时，可能发生初次爆炸，并引起周围环境的扰动，使那些沉积在地面、设备上的粉尘弥散而形成粉尘云，遇火源形成灾难性的第二次爆炸。此外，第一次爆炸后，在粉尘的爆炸点，由于空气受热膨胀，密度变小，迅速形成爆炸点逆流（俗称“返回风”），遇粉尘云和热能源，也会发生第二次爆炸。 粉尘爆炸由于性质较为特殊，因此救援方法也与普通火灾爆炸有所不同。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，降低浓度。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，也应引起足够重视；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。 粉尘爆炸事故频发 科学防治是关键 由于粉尘爆炸事故扑救极为困难，因此做好预防工作尤为重要。主要预防措施有以下几条： 第一是消除粉尘源。采用良好的除尘设施来控制厂房内的粉尘是首要的，可用的措施有封闭设备，通风排尘、抽风排尘或润湿降尘等。除尘设备的风机应装在清洁空气一侧。应注意易燃粉尘不能用电除尘设备，金属粉尘不能用湿式除尘设备。设备启动时应先开除尘设备，后开主机；停机时则正好相反，防止粉尘飞扬。粉尘车间各部位应平滑，尽量避免设置一些无关设施（如窗幕、门帘等）。管线等尽量不要穿越粉尘车间，宜在墙内敷设，防止粉尘积聚，另外，在条件允许下，在粉尘车间喷雾状水，在被粉碎的物质中增加水分也能促使粉尘沉降，防止形成粉尘云。此外，在车间内做好清洁工作，及时人工清扫，也是消除粉尘源的好方法。 第二是严格控制点火源。消除点火源是预防粉尘爆炸的最实用、最有效的措施。在常见点火源中，电火花、静电、摩擦火花、明火、高温物体表面、焊接切割火花等是引起粉尘爆炸的主要原因。因此，应对此高度重视。场所的电气设备应严格按照《爆炸和火灾危险环境电力装置规范》进行设计、安装，达到整体防爆要求，尽量不安装或少安装易产生静电，易产生火花的机械设备，并采取静电接地保护措施。被粉碎的物质必须经过严格筛选、去石和吸铁处理，以免杂质进入粉碎机内产生火花。 第三是采取可靠有效的防护措施。对于较小的粉碎装置，可以增加其强度，并要考虑防止爆炸火焰通过连接处向外传播。为减小爆炸的破坏性可设置泄压装置，如对车间采用轻质屋顶、墙体或增开门窗等。但应注意，泄压装置宜靠近易发生爆炸的部位，不要面向人员集中的场所和主要交通要道；为减少助燃气体含量，在粉尘与助燃气体混合气中添加惰性气体（如氮气），减少氧含量，也是可行方法之一。 结束语 较之可燃气体爆炸事故的预防难度，可燃粉尘爆炸事故预防要容易得多，而国内外因可燃粉尘爆炸造成人员伤亡、财产损失的事故却也不胜枚举，主要原因就是可燃粉尘的爆炸形成条件一般比可燃气体难，导致人们对可燃粉尘爆炸的危险性、危害性认识不足，滋生麻痹大意心理，最终酿成了一幕幕惨剧。因此只要切实提高对粉尘爆炸、危险性危害性的认识，建立合乎规范的安全生产，并在生产作业过程中严格遵守安全生产制度，则因可燃粉尘爆炸造成人员伤亡、财产损失的惨剧也必将大大减小。 工业除尘设备设计图 文献转自：  【仅供参考不做商业用途】