粉尘爆炸与爆炸危险度评价.doc

粉尘爆炸与爆炸危险度评价
第20卷第6期海军航空工程学院学报2005年11月JOURNALOFNAVALAERONAUTICALENGINEERINGINSTITUTE,,

粉尘爆炸与爆炸危险度评价
蒋耀庭
()
摘要:分析了粉尘爆炸的分类,条件,特性,因素,爆炸极限和最小点火能,重点介绍了粉
,采用Fuzzy评价的方法,建立了发生粉尘爆炸的危险度评价模型.
关键词:粉尘爆炸;静电;危险度评价
中图分类号::A
1粉尘爆炸

,日本
横滨饲料厂的玉米粉尘爆炸,引起累积性连锁燃烧,
使整个工厂遭到蔓延性重大"天灾"….2004年11月
28日,陕西铜川陈家山煤矿发生特大瓦斯爆炸事故
后,引起粉尘爆炸,巨大的冲击波将1吨重的防爆门
打到对面距矿口约50m的山坡上,事故造成63人死
.
随着生产规模的日益扩大,粉尘爆炸的问题也越
,防止粉尘爆炸的发
生,是我们面临的一个重要研究课题.

粉尘的引火源,除了明火,电气打火,撞击火花
和可燃粉尘沉降,其他热源引起的粉尘爆炸等以外,
,
分装,流动等过程巾,当粉尘与管壁,容器壁以及器
具等发生摩擦或粉体颗粒之间的碰撞均能使粉体带
,即使静电荷量较小,其电位可达
数千伏,甚至上万伏,当条件具备,粉体内聚集的电
荷释放出来,即粉尘内所带电荷达到空间电场强度的
极限值,
种放电火花,若是在已经形成粉尘爆炸危险浓度并达
到粉尘的最小引爆能量空间即可发生粉尘爆炸.
粉尘爆炸是可燃性粉尘在空气巾浮游,一种火
,

收稿日期:
作者简介:蒋耀庭【1955一),男,教授,大学
生粉尘爆炸的可能性较小,而在建筑物和配管贮槽及
机器设备装卸散粮,小麦粉,淀粉,饲料粉等农产品,
硫磺,石墨,硅化石灰等无机物品,苯二甲酸酐,各
种医药品等有机物品,木粉,软木塞粉,纸粉等纤维
类粉以及塑料粉,氧化反应放大的金属粉(例如铝粉,
镁粉等)时,都可能发生粉尘爆炸.
发生粉尘爆炸的条件:①粉尘本身具有可燃性;
②粉尘具有相当大的比表面积;③粉尘悬浮在空气
中,与空气混合形成爆炸极限范围内的混合物;④有
足够的点火能量.

(1)多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点.
(2)爆炸时产生的爆风,可使周围的粉尘飘起,
会波及二次,三次爆炸,因此,粉尘爆炸的破坏力大.
(3)爆炸时,由于粒子在燃烧中飞散,可燃物中
会因此产生局部严重碳化,可能烧伤人体.
(4)比起气体爆炸来,粉尘爆炸容易产生不完全
的燃烧.
(5)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.
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.
燃烧速度和爆炸压力比气体爆炸小,产生的能量较高
的时候为气体爆炸时的几倍,温度可上升到2000~
3000~,—
,常压下,其初期
速度为2~3m/,压力上升速
度很快,并冈爆炸火焰产生的压力,速度增为300m/s
海军航空工程学院学报2005年第6期
左右,随着火陷速度上升,压力上升速度加剧.

通过理论和实验研究表明,影响粉尘爆炸的冈素:
①与粉尘颗粒的形状,大小,表面积有关;②与粉
尘浓度有关;③与粉尘所处的空气湿度有关;④与
粉尘所处的空气中的含氧量有关;⑤与粉尘的化学成
分有关.
颗粒越小其比表面积越大,氧吸附也越多,在空
气巾悬浮时间越长,,
粉尘越小,,爆炸
,
会大大增加粉尘爆炸的危啦性.
2粉尘的爆炸极限,最小点火能和自燃点
(1)爆炸极限浓度
可燃性粉尘其浓度必须在一定范围内遇到火源时

,根据经验,其爆
炸下限浓度和爆炸上限浓度分别为20g/m3和6kg/m3.
(2)最小点