粉塵必須懸浮在助燃?xì)怏w中
從粉塵爆炸的反應(yīng)歷程看,若可燃粉塵沒(méi)有懸浮在空氣中,則形成沉聚粉塵,即使與助燃物混合均勻,有點(diǎn)火源的作用,但由于可燃粉塵和助燃物充分混合的數(shù)量有限,其受熱分解或干餾分解的可燃?xì)怏w量(或直接與助燃?xì)怏w發(fā)生劇烈氧化還原反應(yīng)的粉塵量)有限,反應(yīng)產(chǎn)生的能量會(huì)被快速釋放到空氣中,能量難以聚集,則持續(xù)反應(yīng)的能量不足,不會(huì)發(fā)生爆炸。
可燃粉塵在助燃?xì)怏w中的濃度處在爆炸濃度極限范圍內(nèi)
可燃粉塵在助燃?xì)怏w中的濃度處在爆炸濃度極限范圍內(nèi),這是粉塵爆炸形成的另一重要條件。當(dāng)粉塵懸浮在助燃物中濃度過(guò)高時(shí),可燃物的數(shù)量過(guò)大,助燃物的數(shù)量過(guò)小,兩者反應(yīng)的劇烈程度小,反應(yīng)產(chǎn)生的能量會(huì)被很快釋放到空氣中,難以聚集,不會(huì)發(fā)生爆炸,反之也一樣。只有當(dāng)可燃物和助燃物的數(shù)量混合較為均勻,反應(yīng)比例恰當(dāng)時(shí),兩者反應(yīng)最為劇烈,放出的能量最大,大量的能量聚集在一起瞬間釋放,形成化學(xué)爆炸。因此可燃粉塵能爆炸必須在其爆炸濃度極限范圍內(nèi),一般常見(jiàn)粉塵的爆炸濃度極限在20—6000 g/m3之間,但在實(shí)際生產(chǎn)、加工場(chǎng)所,由于粉塵具有沉降性,可燃粉塵很難達(dá)到爆炸濃度極限上限,因此研究可燃粉塵爆炸濃度極限的上限沒(méi)有實(shí)際意義,而應(yīng)關(guān)注可燃粉塵的爆炸濃度極限下限。常見(jiàn)可燃粉塵的爆炸濃度極限下限見(jiàn)以下:
常見(jiàn)可燃粉塵的爆炸濃度極限下限
Common combustible dust explosion concentration lower limit
粉塵名稱 爆炸濃度極限下限(g/m3) 粉塵名稱 爆炸濃度極限下限(g/m3)
35 鎂 20
小麥 60 煤 35
聚氨酯泡沫塑料 25 乙烯纖維樹(shù)脂 20
酚醛樹(shù)脂 25 聚苯乙烯樹(shù)脂 20
存在足以引起粉塵爆炸的點(diǎn)火源
從粉塵爆炸形成過(guò)程可以看出,可燃粉塵爆炸是點(diǎn)火源導(dǎo)致可燃粉塵受熱分解或干餾分解出可燃?xì)怏w,或點(diǎn)火源導(dǎo)致可燃粉塵與助燃物發(fā)生劇烈的氧化還原反應(yīng),使高溫空氣迅速膨脹,從而導(dǎo)致粉塵爆炸的發(fā)生。因此,足以引起粉塵爆炸的點(diǎn)火源是粉塵爆炸形成不可或缺的因素。常見(jiàn)可燃粉塵爆炸的最小點(diǎn)火能量如下表:
常見(jiàn)可燃粉塵的最小點(diǎn)火能量
Common the minimum ignition energy of combustible dusts
粉塵名稱 最小點(diǎn)火能量(mJ) 粉塵名稱 最小點(diǎn)火能量(mJ)
硫 15 鎂 80
小麥 160 煤 35
聚氨酯泡沫塑料 15 乙烯纖維樹(shù)脂 15
酚醛樹(shù)脂 10 聚苯乙烯樹(shù)脂 40