粉塵是一種非常細(xì)小的顆粒。當小到_程度,它們的(de)比表麵積(單位體積的表麵積)_會(huì)很大,也_是說,顆粒能接觸到氧氣(qì)的麵積_會(huì)增大許多。如果粉塵正好是(shì)一種可燃(rán)物質的話,它與空氣中的氧氣接觸,一旦被點燃,燃燒速率_會非常快。隨著燃燒的加速以及能(néng)量的積累(lèi),_後_會導致爆炸。許多黄瓜视频IOS平時看起來不能燃燒的材料(liào),變成粉末顆粒以後(hòu)_容易燃燒了,_是這個道理。比如說,在很多人的印象裏,鐵是(shì)不可燃燒的。但是,如果鐵的粉塵顆粒小到(dào)微(wēi)米級(jí)別並懸浮在空(kōng)氣中的時候,遇到火源也會發生爆炸。
其(qí)實,很多種(zhǒng)類的粉(fěn)塵都會爆炸,比如糧食、纖維、金屬的粉塵,隻要它們的顆粒足(zú)夠細、懸浮在空氣中、濃度足夠大(dà),並且有外界的點火或者能量的激發(fā),都會發生粉塵爆炸事故。
不同材料的粉塵是如何燃燒的?
不(bú)同材(cái)料的粉塵,燃(rán)燒(shāo)的機製是不一樣的。這是一個非常深奧的科學問題。
如果是碳氫類物質的粒子,比如(rú)硬脂酸粉塵,它是一種有機物。這(zhè)種有機物粉(fěn)塵燃燒時,粉塵粒子往往(wǎng)是先熔融成為液滴,液滴再蒸發成氣(qì)體(tǐ),然後燃(rán)燒。如果是棉麻類纖維的話,由(yóu)於(yú)它是高分子的(de)碳氫化合物,往(wǎng)往是以邊分解、邊燃燒(shāo)的方式進行。對於煤塵顆粒,由於(yú)煤粉裏麵含(hán)有一些(xiē)揮發(fā)性成分(原子數比較少的碳氫化合物),接受了外界能量以後,_會蒸發成氣體,然後燃燒;而揮發性成分蒸發後剩(shèng)餘的(de)碳顆粒,也會和氧氣發生反應,釋放出大(dà)量的熱量。
不同種類的金屬,燃燒(shāo)機製也不同。鐵顆粒_是表麵燃燒,燃燒的時候生成三氧化二鐵和四氧化三鐵,並產生大量的熱量。輕金屬(鎂、鋁(lǚ)等)的燃燒(shāo)情(qíng)況又不一樣。由於這些輕金屬的熔點比較低(dī),表麵反應產生的能量_可以(yǐ)把這(zhè)個顆粒熔融形成金屬液滴,這個液滴在高溫之下也會變成氣(qì)體繼續燃燒。
發生粉塵爆炸,需要滿足哪些條件?
首先,組成粉塵的物質_是可燃的。其(qí)次,粉塵的粒度(dù)足夠細,通常在幾微米到幾(jǐ)十微米之間。第三,空氣中粉塵的(de)濃度要足夠大,要(yào)_過該(gāi)粉塵的爆炸下限。第四,要有足夠量的氧氣存在(zài)。正常(cháng)空氣中,氧氣的體積濃度約(yuē)為21%,通常(cháng),如果氧氣濃度(dù)低於13%的話,_不會發生爆(bào)炸了。_後,還(hái)要有足夠的能量來完成點火,比如火花、明火或者電弧等。
▲漂浮在空氣中(zhōng)的粉塵顆粒會(huì)造(zào)成安全隱患(huàn)
粉塵爆炸,這個過程是怎樣進行(háng)的?
粉塵是有重量的,即便可以長時間懸浮在空氣中,但隨著時間的推移(yí),_終也會慢慢地沉降到地麵或者工作麵上。粉塵(chén)爆炸可以分為“一次爆炸”和“二次爆炸”。一次爆炸是指那(nà)些懸浮在空氣中的粉塵遇到了明火、滿足了爆炸條件,_會發(fā)生爆炸。在一次爆炸的瞬間,爆炸中心會形成(chéng)大量的熱量和氣體,形成氣體衝擊波(激波)。這種激波又會把原來沉(chén)積(jī)在地麵上的粉塵卷起並再次揚到空氣中,這些粉塵與空氣混合,在一次爆炸產生(shēng)的能量影響下,會發生(shēng)二次爆炸。像這種把粉塵揚起來以後再次爆炸的情況,可能會發生多次。
▲一次(cì)爆(bào)炸和二次(cì)爆炸
在充滿粉塵的(de)工(gōng)廠裏,如果不慎掉落金屬零件、或者衣服上帶有靜(jìng)電,會不會引發爆炸呢?
靜電會引起火花,金屬和金屬撞擊時,也會產生火花。當這(zhè)些火花的能量達到足(zú)夠大(毫焦(jiāo)耳量級)時,都(dōu)可以(yǐ)引發爆炸。但這些都是可(kě)能性,並不_是必然的原因,隻有(yǒu)當產生火花(huā)的能量大於可燃粉塵的_小點火能,滿足(zú)了點火條(tiáo)件才會引發爆(bào)炸。
我國(guó)發生過哪些重大粉塵爆炸事故?
其實(shí),在煤礦事故(gù)裏,經(jīng)常_會有粉塵爆炸。煤礦發生瓦斯爆炸時,往往會把沉積在煤(méi)礦巷道裏的大量微細的煤炭顆粒重新揚起來,發生煤(méi)塵爆炸(zhà)。
據我所知,我國曾經發生過幾次大的粉塵爆炸事故。1987年,哈爾濱的(de)一個亞麻加工廠(chǎng)發生了粉塵爆炸,死亡58人,重傷177人。往(wǎng)近了說,2010年2月24日,秦(qín)皇島的一家澱粉廠發生了粉塵爆炸,死亡19人,49人受傷。2014年4月16日,如皋的一家化工廠發(fā)生了硬脂酸粉塵爆炸,死亡8人,9人受傷。
粉塵爆炸可以出現在多個行業,如棉紡廠、金屬粉末加工廠、糧(liáng)食(shí)加工廠等企業,都有發生粉塵(chén)爆炸的可能性。
粉塵爆炸(zhà)的破壞作用是怎樣體現出來的?
發生粉塵爆炸的時候,會產生高溫和壓(yā)力衝擊波。盡管黄瓜视频IOS看不(bú)見衝擊(jī)波,但是它的威力是(shì)很大的。衝擊波的傳播速度是每秒幾百米甚至上千(qiān)米,當傳播到物體上時,物體會在_短的時間內受到巨大的壓力。當衝擊波的“_壓”達到_程度的時候,可以擊碎廠房的玻璃。當_壓進(jìn)一步增大時,房屋的磚牆結構會被一下子衝垮,_像電影裏磚(zhuān)塊亂飛的爆炸場麵。若_壓再增大的話,_連鋼筋混凝土的牆都能(néng)被炸碎(suì)。有時候,粉(fěn)塵爆炸產生的衝(chōng)擊(jī)波可以(yǐ)把工廠裏的笨重設備(bèi)推到很遠的地方去,可見它的破壞力是非常大的。
怎(zěn)樣才能減少粉塵爆炸的風險?直接開窗通風可(kě)以降低封閉空間的爆炸機會嗎?
工業中產生的粉塵是汙染物,不能隨意排放在(zài)大氣中。_根本的解決辦法還(hái)是對粉塵進行有效收集,減少(shǎo)懸浮在空氣裏的粉塵濃度(dù)。這(zhè)樣做,一方(fāng)麵是為了減少(shǎo)工人得塵肺病等職業病(bìng)的(de)機會,另一方麵,也可以減少(shǎo)發生粉(fěn)塵爆炸的風險。
工(gōng)業上(shàng)除塵的辦法有很多,比如蕭陽機械(xiè)的懸浮除塵、
布袋除塵、水霧降塵等(děng)。
粉塵爆炸為什(shí)麽會造成這麽(me)嚴重(chóng)的傷亡?
這次事故,主要(yào)是三個因素的疊加造成了嚴重的傷(shāng)亡。爆炸時,會對人(rén)的皮膚產生熱力致傷,_是黄瓜视频IOS平時說的燒傷;還有吸入性損傷,是指人吸入了高溫氣體和煙塵後,在身體內部(bù)造成的傷害;此外,爆炸產生衝擊波,也(yě)會對人體造成損傷,形成“衝擊(jī)傷”,也叫“爆震傷”。
由金屬粉塵(chén)爆炸導致的燒傷,和生活中常見的燒傷有什麽區別?
常見的燒傷中,一多半都是熱力損傷或電擊傷;在開放場(chǎng)所形成的燒傷,也很少伴有吸入性損傷(shāng)的情況。總體(tǐ)來看,由於爆炸導致的燒傷病例,相(xiàng)對是比(bǐ)較少見(jiàn)的。金屬(shǔ)粉塵爆(bào)炸與一般的爆炸區別不(bú)大,但(dàn)可能會在傷者的皮膚(fū)或角膜中(zhōng)嵌入一些金屬(shǔ)微粒或異物。