粉塵是一種非常細(xì)小的顆粒(lì)。當小(xiǎo)到_程度,它們的比表麵積(單位體積的表麵積(jī))_會(huì)很大,也_是(shì)說(shuō),顆粒能接觸到氧(yǎng)氣的麵積_會增大許(xǔ)多。如果(guǒ)粉(fěn)塵(chén)正好是一種可燃物質的話,它(tā)與空氣中的氧氣接觸,一(yī)旦(dàn)被點燃,燃燒速率_會非常快。隨著燃燒(shāo)的加速(sù)以(yǐ)及能量的積累,_後_會導致爆炸。許(xǔ)多黄瓜视频IOS平時看起來不能燃燒的(de)材料(liào),變成粉末顆粒以(yǐ)後_容易燃燒了,_是這個道理。比如(rú)說,在很(hěn)多人的印象(xiàng)裏,鐵是不可燃燒的。但(dàn)是,如果鐵的粉塵顆粒小到(dào)微米級別並懸浮在空氣中的時候,遇到火源也會發生爆炸。
其實,很(hěn)多種類的粉塵都會爆炸,比(bǐ)如糧食、纖維、金屬的粉塵,隻要它們(men)的顆粒足夠(gòu)細、懸浮在空氣中、濃度足夠大,並且有外界的點(diǎn)火或者(zhě)能量的(de)激發,都會發生(shēng)粉塵爆炸事故。
不同材(cái)料的(de)粉塵是如何燃燒的?
不(bú)同材料的粉塵,燃燒的(de)機製是不一樣的。這是一(yī)個非常深奧的科學問(wèn)題。
如果是碳氫類物質的粒子,比如硬脂酸粉塵,它是一種有機物。這種有機物粉塵燃燒時,粉塵粒子往往是先(xiān)熔融成為液滴(dī),液滴再蒸發成氣體,然後燃燒。如果是棉麻(má)類(lèi)纖(xiān)維(wéi)的話,由於它是高分(fèn)子的碳氫化合物(wù),往(wǎng)往是以邊分解(jiě)、邊燃燒的方式進行。對於煤塵顆粒,由於煤粉裏麵含有(yǒu)一些揮發性成分(原子(zǐ)數比較少的碳氫(qīng)化合物(wù)),接受了外界能量以後,_會蒸發成氣體,然後燃燒(shāo);而揮發性成分蒸發後剩餘的碳顆(kē)粒,也會和氧氣(qì)發生反應,釋放出大量的熱量。
不同種類的金屬,燃燒(shāo)機製也不同。鐵顆粒_是表麵燃燒(shāo),燃燒的時候生成三氧化二鐵和(hé)四(sì)氧化三鐵,並產生大量的熱量。輕金屬(shǔ)(鎂、鋁等)的燃燒情(qíng)況又不一樣。由於這些輕金屬的熔點比較低,表麵反應產生的能量_可以把這個(gè)顆粒熔融形成金屬液滴,這個液滴在高溫之下(xià)也會(huì)變成氣體繼續燃燒。
發生粉塵爆(bào)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,粉塵的粒度足夠細,通常在幾微米到幾十微米之間。第三,空氣中粉塵的濃度要足夠(gòu)大,要_過該粉塵的爆炸下限。第四,要有足夠量的氧氣存在。正常空氣中(zhōng),氧氣(qì)的(de)體積濃度約為21%,通(tōng)常,如果(guǒ)氧氣濃度(dù)低(dī)於13%的話,_不會發(fā)生爆炸(zhà)了。_後,還要有足夠的能量來完成點(diǎn)火,比如(rú)火花、明火或者電弧等。
▲漂浮在空氣中的粉塵顆粒會造成安全(quán)隱患
粉塵爆炸,這個過程是怎樣進行的?
粉塵是有重量的,即便可以長時間懸浮在空(kōng)氣中,但隨著時(shí)間的(de)推移,_終也會慢慢地沉降到地麵或者(zhě)工作麵(miàn)上。粉塵爆炸可以分為(wéi)“一次爆炸”和“二次爆炸”。一次爆炸是指那些懸浮在空氣(qì)中的粉塵遇到了明火、滿足了爆炸條件,_會發生爆炸。在一次爆炸(zhà)的瞬間,爆炸中心會形成大量的熱(rè)量和氣體,形成氣體衝擊波(激波(bō))。這種激波又會把原來沉積在地麵上的粉塵卷(juàn)起(qǐ)並再次揚到空氣中,這些粉塵與空氣混合,在一次(cì)爆炸產生的(de)能(néng)量影響下,會發生二次爆炸。像這種把粉塵揚起來以後再次爆(bào)炸的情(qíng)況,可(kě)能會發生多次。
▲一次爆炸和二(èr)次爆炸
在充滿粉塵的工廠裏,如果不慎掉(diào)落金屬零件、或(huò)者衣服上帶有靜電(diàn),會不會(huì)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(huā)。當這(zhè)些火(huǒ)花的能量(liàng)達到足夠大(毫(háo)焦耳量級)時,都可以引發爆炸。但這些都是可能性,並不_是必然的原因(yīn),隻有當產生火花的能量大於可(kě)燃粉塵的_小點火能,滿足了(le)點火條件才會引發爆炸。
我國(guó)發生(shēng)過哪些重大粉塵爆(bào)炸事故?
其實,在煤礦事(shì)故裏,經常_會有粉塵爆炸。煤礦發(fā)生瓦(wǎ)斯爆炸時,往往會把沉積(jī)在煤礦巷道裏的大量微細的(de)煤(méi)炭顆粒重(chóng)新揚起來,發(fā)生煤塵(chén)爆(bào)炸。
據我所知,我國曾經發(fā)生過(guò)幾次大的粉塵爆炸事故。1987年,哈爾濱的一個亞麻加工廠發生了粉塵爆炸,死亡58人,重(chóng)傷177人。往近了說,2010年2月24日,秦皇島的一家澱粉廠發生了(le)粉塵爆炸,死亡19人,49人受傷。2014年(nián)4月16日,如皋(gāo)的一家化工廠發生了硬脂酸(suān)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(fěn)末加工廠、糧(liáng)食加工廠等企業,都有發生粉塵爆炸的可能性(xìng)。
粉塵爆炸的破壞作用是(shì)怎樣體現(xiàn)出來的?
發生粉(fěn)塵爆炸的時候,會產生高溫和(hé)壓力衝擊波。盡管我(wǒ)們看不(bú)見衝擊波,但是它的威力是(shì)很大的。衝(chōng)擊波的傳(chuán)播速度是每秒幾百米甚(shèn)至上千米,當傳播到物體上時,物體會在(zài)_短的時間內受到巨大的壓力。當衝擊波(bō)的“_壓”達到_程度的時候(hòu),可以擊碎廠房的玻璃。當_壓進一步增大時,房屋的磚牆結構會被一(yī)下(xià)子衝垮,_像電影裏磚塊亂飛的爆炸場麵。若(ruò)_壓再增大的話,_連鋼筋混凝(níng)土的牆都能被炸碎。有時候,粉塵爆炸產生的衝擊波可以把工廠裏的笨重(chóng)設備推到很遠的地方去(qù),可見它的破壞力是非常大的。
怎樣才能減少粉(fěn)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(yè)中產生的粉塵是汙染物,不能隨意排放在大(dà)氣中(zhōng)。_根本的解決辦法還是對粉塵進行(háng)有效(xiào)收集,減少懸浮在空氣裏(lǐ)的粉(fěn)塵濃度。這(zhè)樣做,一方麵是為了減少工人得塵肺病等職業病的機會,另一方麵,也可以減少發生粉塵爆炸的風險。
工業上除塵的辦法有很多,比(bǐ)如蕭陽機械的懸浮除塵、
布袋除塵、水霧降塵等。
粉塵爆炸為什麽會造成(chéng)這麽嚴(yán)重的傷亡?
這次事故,主要是三個因素的疊加造成了嚴重的傷亡。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(shāo)傷;還有吸入性損傷,是指人吸入了高溫氣體和煙塵後,在身體內部造成的傷害;此外,爆炸產生衝擊(jī)波,也會對人體(tǐ)造成損傷,形成“衝擊傷”,也叫“爆震(zhèn)傷”。
由金屬粉塵爆炸導致的燒傷,和生活中常見的燒傷(shāng)有什麽區別?
常見(jiàn)的燒傷中,一(yī)多半都是熱力損傷或(huò)電擊傷;在開放場所形成的燒傷,也很少伴有吸入性損傷的情況。總體來看,由於爆炸導致的燒傷病例,相(xiàng)對是比較少見的。金屬粉(fěn)塵爆炸與一般的爆炸區別不大,但可能會(huì)在傷者的皮膚或角膜中嵌入一些金屬微粒或異物。