可燃氣有爆炸濃度極限,同樣道理,可燃性粉塵也有提炸濃度極限。
爆炸極限是防爆安全管理中的重要數據,具體說,它有以下幾點實用意義:
可用來評定可燃氣體和易燃液體蒸汽爆炸危險性的大小,作為可燃氣分級和確定其火災危險性類別的標準。進而可根據其火災危險性類別來選擇電氣防爆設備的型號及確定建築物廠房、倉庫的耐火等級。
可作為設計(主要是通風係統設計)及製定安全生產操作規程的依據。
在生產和使用可燃氣體和液體的場所,應根據其爆炸危險性采取相應的防爆措施,如通風、惰性氣體稀釋、置換、檢測等以保證該場所的可燃氣濃度嚴格控製在爆炸下限以下。
下麵介紹如何得知某可燃的爆炸極限:
查資料
可查出單一可燃氣的爆炸極限濃度。國內、國外有關資料很多。由於對燃氣爆炸極限濃度測定的儀器、條件和方法有所不同,因此數據稍有出入,但大體上相差不多。
1.計算
計算爆炸極限的方法很多,這裏擇其中幾種作介紹:按可燃氣體在空氣中完全燃燒時的理論混合比計算。
多種可燃氣組合的混合氣體爆炸極限。可燃氣混合氣體的爆炸極限,可根據各組分的爆炸極限求之。此公式應用條件為:各單獨組分間互相不反應,且在燃燒時彼此不發生催化作用。
可燃氣體和惰性氣體混合物爆炸極限計算。
一種可燃氣體與一種惰性氣體混合氣爆炸極限的測試曲線。我們可利用它們來求含有惰性氣體的可燃氣混合氣的爆炸極限。
①將每一種惰性氣體按照圖中已有的配對分別與一種可燃氣配對,求出各組配對的組合比。
②由圖中查出各組混合氣的爆炸極限。
③我們可將各組混合氣視為一種“新”可燃氣,利用多種可燃氣體混合爆炸極限公式求其爆炸極限。
五、粉塵爆炸
粉塵爆炸問題是從1878年美國一家麵扮廠爆炸開始提出並加以研究的。粉塵爆炸具有一定的破壞性。隨著近代工業的發展,如塑料、有機合成、粉末冶金等行業多采用粉體作為原料,由於粉塵種類及使用置的增加,工藝操作連續化,粉塵爆炸的潛在危險也隨之增大,所以對粉塵爆炸的問題應予是夠重視。
粉塵是固體分散在氣相中的一種分散體係。相對於塊狀固體而言,它的表麵積較大,因此它的表麵吸附作用和表麵活性都較大。可燃粉塵的自燃點在同一物質(不同粒度)中是最低的,而且粉塵還具有在空氣中保持分散狀態而不向下沉積的動力穩定性使它得以懸浮在空中。
當可燃性粉塵懸浮在空氣中並與空氣混合達到一定濃度(爆炸下限濃度)時,遇到足以引起粉塵爆炸的熱源,即會引起粉塵爆炸。
粉塵爆炸是由可燃性粉塵粒子表麵與空氣中的氧氣發生氧化反應引起的。
供給粒子表麵以熱能,使其溫度上升;
粒子表而的分子由熱分解或幹餾作用,而變為氣體分布在粒子周圍;
分解(或幹餾)氣體與空氣混合而生成爆炸性混合氣體,進而發火產生火焰;
由於這火焰產生的熱,加速了粉塵的分解……放出氣體,與空氣混合、連續發火傳播……
這仍是一種連鎖反應,當外界熱量足以使粉塵表麵達到自燃溫度時,火球不斷擴大,而引起爆炸。
若熱量不是,火球則會熄滅。從這一點上看,粉塵爆炸有點類似於可燃氣爆炸,但其中有兩點不同,即:
①粉塵爆炸所需的發火能大得多;
②可燃氣爆炸中,促使溫度上升的傳熱方式主要是熱傳導,而在粉塵爆炸中,熱輻射起的作用更大。
與可燃混合氣爆炸相比,粉塵爆炸具有以下特點:
從爆炸起因及條件看
必須有是夠數量且直徑是夠小的粉塵才能在運動的氣流中長時間懸浮,形成一定濃度的爆炸性粉塵雲。顆粒過大或空氣靜止都使得粉塵很快沉降而不能懸浮在空間。
粉塵燃燒過程比可燃混合氣燃燒過程複雜,一般粉塵要經過粒子表麵的分解或蒸發階段,即便是直接氧化的粉塵顆粒,也有一個由表麵向中心延燒的過程,因而粉塵的感應期長,可達數十秒,為氣體的數十倍。
粉塵點爆所需的初始能量大,為氣體的近百倍。
由以上三點來看,對於粉塵防爆有利用氣體防爆設備的可能性。但對粉塵的堆積自燃性、汙染導電、腐蝕磨損等向題需買另加考慮。
從爆炸後果及危害看
粉塵爆炸的燃燒速度和爆炸壓力,雖然比氣體小,但因燃燒時間長及產生的能量大,所以造成破壞及燒毀的程度要嚴重得多。如果接產舉的能量的最高值來進行昧較,是氣體的好幾倍,其主要原因是單位體爐的氫、碟含量較多(密度大)所致。
最初局部爆炸形成的衝擊波,使周圍的粉塵飛揚起來,從而可連續引起二次、三次爆炸,呈現出跳躍式發展,使爆炸危害擴大。
與氣體相比,粉塵容易引起不完全燃磕,因而在生成氣體中含有大量一氧化碳,易使人員中毒。
粉塵爆炸時因為粒子一麵燃燒一麵飛散,而使周圍的可燃物發生嚴重碳化。尤其人體;當受到燃燒的粒子衝搲時,容易受到嚴重灼傷。
總之,與可燃氣爆炸相比,引起粉塵爆炸的條件相對苛刻一些,但一旦發生粉塵爆炸,則後果可能較為嚴重。