粉尘爆炸及防爆措施的探讨.doc

粮食立筒仓粉尘爆炸及防爆措施的探讨在粮食筒仓对粮食进行清理与输送的过程中, 将产生大量的粮食伴生粉尘, 这些粉尘在生产过程中不断地扩散。如果不采取措施治理, 任其飞扬, 不但污染筒仓周围的环境, 影响工作人员的身心健康, 而且很容易造成粉尘爆炸, 给个人及集体的生命财产造成极大的损失。因此, 在粮食立筒仓中必须采取有效措施治理粉尘, 防止粉尘爆炸, 以减少粉尘对人体的危害及粉尘爆炸事故的发生。 1 粉尘爆炸的机理与危害 粉尘组炸产生的条件粉尘与空气充分混合形成浮游状态,有时形成气溶胶状态是产生粉尘爆炸的首要条件。从理论上说,直径在 20μm 以上的很难长久悬浮于空气之中,但是在粮食筒仓生产过程中, 产尘与降尘一般是同时发生的, 另外由于一次尘化与二次尘化的作用, 使许多部位一直保持着粉尘浓度很高的状态, 使产生粉尘爆炸的危险性一直存在,表1 说明了粮食筒仓小麦粉尘粒度分布情况。表1 粮食筒仓小麦粉尘的粒度分布粒径范围μm<5 5-8 8-15 15-25 25-35 质量百分比% 粒径范围μm 35-50 50-60 60-70 > 70 质量百分比% 粉尘堆积也是一个不容忽视的重要因素, 有时粉尘没有弥漫于空气中, 而是堆积在设备中的某部位, 一旦受到外力给予的机械性作用或者受到局部爆炸的冲击波的作用, 即可形成新的粉尘悬浮溶胶状而引发粉尘爆炸。粉尘的干燥度也是导致粉尘爆炸的一个重要方面。一般情况下, 除了粮食作物在由冷变热的过程中结露使粉尘的水分增加外,一般粮食作物粉尘的水分也都在 11% — 15% ,完全具备了粉尘爆炸的条件。 粉尘爆炸产生的过程粉尘爆炸本质上是一种气体爆炸, 当粉尘表面得到热能, 粒子的温度迅速上升, 这种热能不仅仅是热传导, 热辐射也会起到很大的作用。它与气体爆炸、火药爆炸相比较突出的特点是: 要求的点火能量稍大。因为粉尘爆炸的一般过程是这样的:①粒子表面得到热能, 表面温度上升;②粒子表面的分子发生热分解或干馏作用而变成气体在粒子周围放出;③这种气体与空气混合生成爆炸性混合气体,点燃产生火焰;④火焰产生的热更进一步分解,逐渐地放出燃气体,并与空气混合点燃传播。 粮食伴生粉尘的点火能要使爆炸物发生爆炸需要一个能量把它点燃, 这个点燃可爆物的最小能量被称为最小点火能(表 2) 。不同的粉尘,最小点火能是不同的,最小点火能越大,爆炸的可能性则越小; 相反,爆炸的可能性就越大。表2 几种粮食伴生粉尘的最小点火能粉尘种类玉米粉尘玉米淀粉小麦粉尘小麦粉大豆粉尘最小点火能/J 爆炸的火焰传播速度可燃粉尘与空气混合被点燃后的燃烧波传播速度常压下为 1m/s 或更低。但在封闭的容器内,由于燃烧放出大量的气体使容器内气压剧增,燃烧波的传播速度加快,一般都在 300m/s 以上, 甚至可以达到 l000m/s 。这些速度会形成强大的冲击波, 对周围事物造成极大的破坏; 同时产生的冲击波沿通风管道或输送设备传播到其它部位,造成连环爆炸,产生非常严重的危害。 粉尘爆炸的危害程度关于粉尘爆炸的危害程度,可以通过几种粮食粉尘与固体炸药的燃烧热对比来得出(表 3)。表