粉尘爆炸基础知识及风险控制粉尘爆炸基础知识及风险控制内 容 提 要1 、粉尘爆炸的基本概念1.1 粉尘为啥会爆炸?1.2 哪些粉尘会爆炸?1.3 粉尘爆炸的必要条件是什么?1.4 描述粉尘爆炸特性的参数有哪些?测试这些参数有何意义?1.5 影响粉尘爆炸特性的因素有哪些?2 、粉尘爆炸风险控制2.1 何谓粉尘爆炸风险?如何定义?2.2 粉尘爆炸风险如何评估?2.3 粉尘爆炸风险如何控制?2.4 粉尘爆炸危险场所如何划分?2.5 防爆电气如何选择?1.1 粉尘为什么会爆炸?• 可燃物质越细小越容易点燃、燃烧速度越快1.1 粉尘为什么会爆炸?• 物质燃烧释放的是化学能–1g TNT(C6H2CH3(NO2)3) 完全燃烧释放 4.5kJ ;–1g 玉米淀粉( C6H10O5)n 完全燃烧释放 多少能量?–1g 铝粉呢? 30kJ1.2. 哪些物质会发生粉尘爆炸?• 粉尘爆炸的化学本质——燃烧– 只要能发生燃烧的物质,理论上都能发生粉尘爆炸– 非稳定的氧化物会产生粉尘爆炸– 有些物质和 CO2,N2也能发生反应• 能发生粉尘爆炸的物质– 天然有机物质(谷物,糖,麻等)– 合成有机材料(塑料,有机颜料,杀虫剂等)– 煤– 金属(铝,镁,锌,铁,锆等)哪些物质不会发生粉尘爆炸?• 硅酸盐• 硫酸盐• 硝酸盐• 碳酸盐• 普通水泥• 沙子• 天然大理石• 不锈钢粉尘?石墨?炭黑?活性炭? 1.3. 粉尘什么条件下会爆炸? 可燃粉尘氧化剂( air )点火源空间相对受限粉尘云( 1 )可燃性粉尘 : 可与助燃气体发生氧化反应而燃烧的粉尘。( 2 )氧化剂—氧气, CO2,N2? 。( 3 )点火源 : 高温表面或火花或辐射等。 ( 4 )粉尘云:悬浮并达到爆炸下限。( 5 )密闭空间 : 粉尘云被限制在相对密闭的空间。( 1 )明火: 吸烟;工业动火 - 如气焊割;其它明火 - 如加热炉( 2 )高温物体:加热设备、供暖设备和管线(电烙铁、暖气片、未加保温的热力管道);非防爆电机、灯具的热表面(过热马达、白炽灯);其他(汽车排气管、烟囱火星、焊割作业金属熔渣)( 3 )电气火花:电气线路短路电缆老化电缆因环境原因被破坏(机械破坏、老鼠啃咬等)非防爆电气设备启停或运行过程产生的火花非防爆的接插件、非防爆开关、非防爆电机 电气设备过载( 4 )静电放电:火花放电、刷型放电、电晕放电、静电积累、人体静电等常见点火源( 5 )撞击与摩擦各种打磨抛光工具和金属件的摩擦转动轴摩擦发热粉碎研磨设备中混入杂物(铁屑等)斗式提升机跑偏、打滑、断带皮带辊与支架摩擦刮板机刮板与箱体摩擦螺旋输送机堵料摩擦旋转下料阀堵料摩擦风机叶轮与壳体或外物摩擦或碰撞采用不防爆的作业工具( 6 )光线照射与聚焦:雷闪电、光线聚焦( 7 )化学反应放热:氧化燃烧、自燃常见点火源容易发生粉尘爆炸的工艺与设备打磨抛光各类金属制品、木制品、塑料制品等存在打磨抛光生产工艺,其粉尘颗粒细微,极易在空间扩散形成粉尘云,一旦空间受限,则易发生粉尘爆炸。干式除尘系统 除尘器工作状态下,因自重降落和滤袋清灰,灰斗内始终存在高浓度悬浮状粉尘,若遇有足够能量的点火源,极易引发粉尘爆炸事故。粉料管道气力输送过程中,高浓度细粉料与空气处于完全混合悬浮的流动状态,易引起粉尘爆炸,且输送管线与分离过滤器和除尘设备相连,易引起二次爆炸。气力输送系统容易发生粉尘爆炸的工艺与设备其它生产设备 粮食、饲料企业的斗式提升机、筒仓、料仓、料斗等都是极易发生粉尘爆炸的生产设备。 干燥过程使用喷雾、气流或沸腾干燥器干燥颗粒状物料或粉料时,设备内形成的可燃粉尘——空气混合物的爆炸事故在生产实践中时有发生。容易发生粉尘爆炸的工艺与设备 1.4. 粉尘爆炸的特性如何描述? • 着火敏感性参数 粉尘云爆炸下限( MEC ):粉尘发生爆炸所必须达到的最低粉尘 \ 空气混合物浓度,一般为几十到几百 g/m³ , MEC 越低越敏感,越容易发生爆炸; 粉尘云最小着火能量( MIE ):引燃粉尘云着火爆炸的最低电火花能量,一般为几十到几百 mJ , MIE 越小越敏感,越容易被静电火花引燃;...