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“隐形杀手”,警惕粉尘爆炸危险事故
发布时间:2020年08月21日
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【预览】8月20日,山东济宁梁宝寺煤矿发生一起爆燃事故,16人送医救治,目前已造成7人遇难,1人重伤。事故原因正在调查中。


煤尘爆炸


煤矿爆炸事故往往是由瓦斯爆炸或煤尘爆炸引起。一般情况下煤尘爆炸的威力要远大过瓦斯爆炸。煤尘爆炸是指空气中的煤尘被氧气急剧氧化的反应过程。在开采过程中,煤被破碎成微细的煤尘后,总表面积显著增加,当它悬浮于空气中,吸氧和被氧化的能力大大增强,在外界高温热源的作用下,悬浮的煤尘单位时间内能吸收更多的热量,热量在积累到一定程度后会发生尘粒的闪燃。


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燃烧产物迅速膨胀在火焰波波阵面前方形成压缩波,压缩波在不断压缩的介质中传播时,后波可以赶上前波,这些单波叠加使火焰前方气体的压力逐渐增高,因而引起了火焰传播的自动加速,当火焰速度达到每秒数百米以后,煤尘的燃烧便在一定的临界条件下跳跃式地转变为爆炸。


在生产生活中,粉尘爆炸风险如同一颗隐形炸弹,时刻威胁着人们的生命财产安全。产生粉尘的作业环境不仅包含采矿、基建、金属冶炼、机器制造、化工、轻纺等,甚至也有可可、面粉、塑料、皮革、软木等生活常见材料。粉尘爆炸危险性测试正日益得到重视。


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粉尘爆炸的必要因素


只有了解粉尘爆炸危险发生的条件,才能防患于未然。下面是发生粉尘爆炸的必要因素:


有一定的粉尘浓度


粉尘爆炸所采用的化学计量浓度单位与气体爆炸不同,气体爆炸采用体积百分数表示。而粉尘浓度采用单位体积所含粉尘粒子的质量来表示。单位是g/m³或mg/L,如浓度太低,粉尘粒子间距过大,火焰难以传播。


公众号-粉尘云配图-02.jpg


有一定的氧含量


氧气是粉尘得以燃烧的基础。氧含量过低不会发生爆炸。空气中氧的含量高时,点燃粉尘的温度可以降低;氧的含量低时,点燃粉尘云相对困难。


有足够的点火源


粉尘爆炸所需的最小点火能量比气体爆炸大1~2个数量级,大多粉尘云最小点火能量在5mJ~50mJ量级范围。


公众号-粉尘云配图-01.jpg


必须处于悬浮状态


粉尘必须处于悬浮状态,即粉尘云状态。这样可以增加气固接触面积,加快反应速度。


公众号-粉尘云配图-04.jpg


在相对封闭的空间


粉尘云要处在相对封闭的空间,压力和温度才能急剧升高,继而发生爆炸。


公众号-粉尘云配图-03.jpg

部分粉尘在空气中爆炸的下限


粉尘名称爆炸下限/(g/m³)
粉尘名称爆炸下限/(g/m³)
镁铝合金50.0
面粉30.2
煤末
114.0合成橡胶
30.0
沥青
15.0谷仓尘末
227.0
有机玻璃
20.0
硫磺
2.3
木纤维
25.0
松香
55.0
铝粉
58.0

120.0
木屑65.0

160.0
20.0
烟草末
10.1
环氧树脂
20.0
棉花
25.2
尼龙
30.0燃料
270.0
以上数据来源:国家安全生产监督管理总局政府网站


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