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粉尘爆炸及预防
浏览:8 发布日期:2021-03-03
粉尘爆炸及预防
 
面粉还能成为爆炸物???
 
空气中所含的面粉达到了一定的浓度,遇火后发生了爆炸,爆炸物正是面粉本身
 
粉尘之所以会成为“炸药”,是因为粉尘具有较大的表面积。与块状物质相比,粉尘化学活动性强,接触空气面积大,吸附氧分子多,氧化放热过程快。当条件适当时,如果其中某一粒粉尘被火点燃,就会像原子弹那样发生连锁反应,爆炸就发生。
 
面粉厂里的粉碎机要把小麦加工成很细很细的面粉,粉碎机就要消耗电能而对被加工的物料做功,使物料被粉碎。其中,粉碎机所做的功的一部分转化成能量,而储存在被粉碎以后的物质颗粒表面,这部分能量在物理化学中被叫做“表面能”。并且,对于一定的物质来说,被粉碎的程度越大,即颗粒越小,则表面积越大,那么表面能也就越大。
 
由于粉尘具有这么高的表面能,同大块的物料相比,它就很容易发生物理变化或化学变化将其能量释放出来。这个道理就好似由于高处的水比低处的水有多余的势能,因此它要向低处流一样。所以,这些平时看起来微不足道的细小粉尘一遇适宜的条件,与空气充分混合,遇火后,它就会迅速地发生激烈的燃烧反应,在瞬间放出巨大的能量,这样一个令人惧怕的事——面粉爆炸也就随之发生。
 
面粉和糖的组成中都含有碳、氢等元素,它们都是可以发生燃烧的物质。不过,虽然面粉和砂糖都是可燃物,但我们从平时的生活实践中知道,它们决不会像黑火药那样一点就燃。它们爆炸的重要条件是粉尘的颗粒特别细。
 
 
粉尘爆炸发生的条件是什么?
 
粉尘本身具有可燃性,可燃粉尘是指在一定条件下与气态氧化剂(主要是空气)发生剧烈氧化反应的粉尘;
 
在有限空间内,粉尘悬浮在空气中达到爆炸浓度
 
足够引起粉尘爆炸的起始能量,该能量可以表现为火焰、电火花等多种形式。
 
 
防止粉类车间爆炸管理控制措施
 
粉类加工尘爆炸事故处置较为困难,预防工作至关重要
 
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设计规范》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。
 
第四是严格安全生产管理.要健全完善安全生产规章制度,严格落实责任,加强安全教育培训,加强安全检查,切实消除隐患。
 
粉尘爆炸性质较为特殊,因此救援方法也与普通火灾爆炸有所不同,救援时重点是要避免使沉聚粉尘形成悬浮粉尘:
 
进行粉尘火灾扑救时,要尽量避免使沉聚粉尘形成悬浮粉尘,沉聚粉尘没有爆炸危险性,而悬浮粉尘则有爆炸危险性,因此扑救粉尘火灾时要引起重视。常见的处理措施是在粉尘火灾事故现场避免用强压力驱动器的灭火器或灭火措施,如用水进行灭火时,不宜采用直流水枪,而多采用喷雾水枪或开花水枪灭火。
 
应特别关注的食品加工企业
 
涉及稻谷、小麦、玉米、大豆、菜籽、米糠、豆粕、豆皮、面粉、淀粉等原、辅物料、加工产品、半成品的食品加工企业,在加工、运输过程中存在粉尘爆炸的风险,植物油厂的溶剂浸出车间使用的溶剂正己烷的闪点-26度,浸出车间存在气体爆炸的风险。对粮油加工企业生产场所的危险区域的划分是通过对可能出现爆炸性气体环境、爆炸性粉尘混合物环境进行分析和分区,以便正确选择和安装危险环境中的电气设备,达到安全经济使用的目的。
 
爆炸危险区域的划分应由负责生产工艺加工介质性能、设备和工艺性能的专业人员和安全、电气专业的工程技术人员共同商议完成。爆炸危险环境按场所中存在物质的物态不同,分为爆炸性气体环境和可燃性粉尘环境。
 
爆炸危险环境区域划分
 
(一)爆炸性气体环境,是指大气条件下气体或蒸气可燃物质与空气的混合物点燃后,能够保持燃烧自行传播的环境。《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058-2014根据爆炸性气体环境出现的频率和持续时间,将爆炸性气体环境分为三个区,即0区、1区、2区。
 
(二)爆炸性粉尘环境,是指大气条件下可燃性粉尘与空气形成的混合物被点燃后,能够保持燃烧自行传播的环境。《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058-2014根据爆炸性粉尘环境出现的频繁程度和持续时间分为三个区,即20区、21区、22区。爆炸危险环境类别及区域等级见下表。
 
 
粮油加工厂爆炸危险区域的分区、分级、分组举例
 
(一)爆炸性气体环境
 
浸出油厂使用的溶剂多为6号溶剂油和正己烷,6号溶剂油的主要成份为正己烷和环己烷,根据《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058-2014附录C,浸出车间使用溶剂的分级、分组如下表:
 
 
(二)爆炸性粉尘环境
 
小麦、玉米、稻谷、大豆、油料等农作物及其在制品、半成品和成品在装卸、运输、加工过程中特别是运输、粉碎、干燥等过程中易产生粮食粉尘,导致爆炸性粉尘的环境。
 
粮食粉尘爆炸危险场所的划分
 
粮食粉尘爆炸危险等级根据下列条件进行划分:
 
根据爆炸性粉尘混合物出现的频繁程度和持续时间,粮食粉尘爆炸危险场所按下列规定分区
 
粮食粉尘爆炸危险场的划分,应按粮食粉尘释放源位置、释放粉尘的数量及可能性、爆炸条件和通风除尘等条件确定。
 
采用无洞孔的墙体和防火弹簧门与20区、21区、22区隔开的区域,可以划为非危险区域。
 
当一个微小的火花点燃面粉,火焰以极其惊人的速度扩散到整个磨坊,厂房内瞬间急剧膨胀的空气就引发猛烈爆炸。


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