現(xiàn)代社會需要大量的粉末產(chǎn)品，在其生產(chǎn)過程中，危險(xiǎn)的因素是發(fā)生粉塵爆炸。面粉廠、紡織廠、硫橫廠、飼料加工廠、塑料加工廠、金屬粉末加工廠、糖廠、煤礦等存在可燃粉塵的工廠都可能發(fā)生粉塵爆炸。研究生產(chǎn)過程中粉塵爆炸的特點(diǎn)，采取相應(yīng)措施預(yù)防粉塵爆炸，是安全生產(chǎn)的重要內(nèi)容。

生產(chǎn)過程中粉塵爆炸的特點(diǎn)（2）

1. 粉塵爆炸事故發(fā)生率高

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，粉塵種類不斷擴(kuò)大，使用量不斷增加，使粉塵爆炸潛在的危險(xiǎn)大

為增加。隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展。粉體的深細(xì)加工已經(jīng)成為當(dāng)今生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要發(fā)展方向，生產(chǎn)超細(xì)粉的產(chǎn)品日漸增多，粉塵粒徑越小，爆炸下限越低，點(diǎn)火能量越小，粉塵爆炸的感度增加，由此，粉塵爆炸的事故率大為增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上平均每天有一起谷物粉塵爆炸事故發(fā)生，英國近10年發(fā)生粉塵爆炸243起。

2. 粉塵爆炸事故危害性大

粉體的深加工使粉塵愈來愈細(xì)。粉塵粒徑越小，表面積越大，燃燒越完全，燃燒速度越

快，升壓速度越快，爆炸壓力越大。

為了實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能，生產(chǎn)設(shè)備朝著大型化發(fā)展，大容積設(shè)備爆炸發(fā)生時(shí)會有較多粉塵參與爆炸，爆炸壓力增大；同時(shí)大容積設(shè)備的強(qiáng)度比小容積設(shè)備高，如果不能及時(shí)泄爆，發(fā)生爆炸時(shí)會產(chǎn)生較大的壓力。生產(chǎn)中對于可能產(chǎn)生粉塵飛揚(yáng)的設(shè)備和場所必須盡可能密封，在密閉設(shè)備里粉塵濃度容易達(dá)到爆炸極限，密閉性越好，爆炸產(chǎn)生的壓力也越大。

現(xiàn)代生產(chǎn)的工藝參數(shù)具有高溫、高壓、高速等特點(diǎn)，這增加了系統(tǒng)發(fā)生粉塵爆炸時(shí)的初始壓力和紊流度，從而加大爆炸后果的嚴(yán)重程度。

生產(chǎn)的連續(xù)化使爆炸的傳播路線加長，沿著相鄰設(shè)備和連接管道傳播，爆炸壓力和升壓速度會在管道里發(fā)生疊加，甚至有發(fā)生爆轟的危險(xiǎn)。

粉塵爆炸易產(chǎn)生二次爆炸，次爆炸氣浪把沉積在設(shè)備或地面上的粉塵吹揚(yáng)起來，在爆炸后的短時(shí)間內(nèi)爆炸中心區(qū)會形成負(fù)壓，周圍的新鮮空氣便由外向內(nèi)填補(bǔ)進(jìn)來，形成所謂的“返回風(fēng)”，與揚(yáng)起的粉塵混合，在次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆炸時(shí)，粉塵濃度一般比一次爆炸時(shí)高得多，故二次爆炸威力比次要大得多。例如，某粉廠，磨碎機(jī)內(nèi)部發(fā)生爆炸，爆炸波沿氣體管道從磨碎機(jī)擴(kuò)散到旋風(fēng)分離器，在旋風(fēng)分離器發(fā)生了二次爆炸，爆炸波通過爆炸后在旋風(fēng)分離器上產(chǎn)生的裂口傳播到車間中，揚(yáng)起了沉降在建筑物和工藝設(shè)備上的粉塵，又發(fā)生了爆炸。

3. 生產(chǎn)過程中易出現(xiàn)多種引火源

（1） 設(shè)備內(nèi)的摩擦撞擊火花

設(shè)備內(nèi)部由于機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部位缺乏潤滑而摩擦生熱；物料、硬性雜質(zhì)或脫落的零件與設(shè)備

內(nèi)壁碰擊打出火星。表面粗糙的堅(jiān)硬物體相互猛烈撞擊或摩擦?xí)r，產(chǎn)生的火星撞擊或摩擦脫落的高溫固體微粒。若火星的微粒直徑為0.1～1mm，其所帶的能量可達(dá)1.76～1760mJ,足可點(diǎn)燃可燃粉塵。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅粉碎研碎設(shè)備因摩擦撞擊引起的爆炸事故占57％。

（2） 電火花和靜電火花

電氣設(shè)備故障引起的電火花是常見的一種引火源，事故案例較多。物料在輸送和粉碎研磨的攪拌中，粉料與管壁、設(shè)備壁，粉料的顆粒與顆粒之間的摩擦和碰擊，會產(chǎn)生靜電。一些粉塵表面的電量可達(dá)10-6~10-7C/cm2。在適當(dāng)條件下，其靜電電壓可高達(dá)數(shù)千至數(shù)萬伏。

（3） 沉積粉塵的陰燃和自燃

沉積在加熱表面如照明裝置、電動(dòng)機(jī)、機(jī)械設(shè)備熱表面的粉塵，受熱一段時(shí)間后會出現(xiàn)陰燃，終也可能轉(zhuǎn)變?yōu)槊骰?，成為粉塵爆炸的引火源。粉塵易陰燃的層厚范圍為10～20mm?？扇挤蹓m在沉積狀態(tài)下還具有自燃的傾向，因?yàn)榉蹓m微粒與空氣接觸發(fā)生氧化放熱反應(yīng)，在一定條件下熱量不能充分散發(fā)，粉層內(nèi)溫度會升高引起自燃。長期積聚在設(shè)備裂縫中和管道拐彎處的粉塵易發(fā)生自燃。

易發(fā)生粉塵爆炸的工藝過程（3）

1. 粉碎過程

按作用力性質(zhì)不同，粉碎過程有：擠壓、撞擊、研磨、劈裂以及彎曲、撕裂等方法，

一般情況下，粉碎研磨損作要同時(shí)利用多種作用力。粉碎操作由于機(jī)械力的作用會揚(yáng)起大量粉塵，設(shè)備內(nèi)懸浮的粉塵往往處于爆炸濃度范圍之內(nèi)。且各種力的作用更容易產(chǎn)生摩擦、撞擊火花，靜電等點(diǎn)火源，導(dǎo)致粉塵爆炸的發(fā)生。這類設(shè)備如顎式破碎機(jī)、滾筒軋碎機(jī)、球磨機(jī)、膠體磨等，都是具有粉塵爆炸的危險(xiǎn)設(shè)備。

2. 分離過程

典型的分離裝置有旋風(fēng)分離器。和其他類似裝置一樣，分離的主要原理都是利用氣流

旋轉(zhuǎn)過程中作用在物料上的離心力，使物料按重量大小達(dá)到分離的效果。在風(fēng)力作用下，分離器內(nèi)的粉塵均處于懸浮狀態(tài)，此時(shí)，如存在足夠能量的點(diǎn)火源，爆炸事故就會不可避免地發(fā)生。

3. 除塵過程

除塵器的原理通常是利用濾材將氣體流中的顆粒阻擋住，除塵前粉塵是處于懸浮狀態(tài)

的，不僅如此，在濾材清灰時(shí)通常采用脈沖反吹風(fēng)方式，此時(shí)，粘附在濾材上的粉塵又再次處于懸浮狀態(tài)，若恰好有足夠能量的點(diǎn)火源，也將發(fā)生粉塵爆炸事故。

4. 干燥過程

干燥是從含水或濕物料中脫除水分或其他溶劑的操作過程，氣流干燥器是一種流化設(shè)

備，濕物料在高速熱氣流載體的流動(dòng)中進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，再經(jīng)旋風(fēng)分離器使物料中水分隨熱空氣排出；噴霧干燥器是將含水量高達(dá)75％～80％的溶液、懸浮液或熔融液的物料在熱氣流中噴成細(xì)霧，霧滴在很短時(shí)間內(nèi)被干燥成粉末；沸騰干燥器又稱流化床干燥器，是利用熱氣流使散粒狀物料在干燥器內(nèi)呈沸騰狀態(tài)，使水分汽化、脫除，達(dá)到干燥的目的。使用噴霧、氣流或沸騰干燥器干燥顆粒狀物料或粉料時(shí)，設(shè)備內(nèi)形成的可燃粉塵－空氣混合物的爆炸事故在生產(chǎn)實(shí)踐中時(shí)有發(fā)生。

5. 輸送過程

為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的連續(xù)和自動(dòng)化，工廠生產(chǎn)通常采用自動(dòng)輸送，而粉塵由于其特性而采用

氣力輸送管線輸送，輸送過程中，工業(yè)粉塵處于蓬松的懸浮狀態(tài)，已具備粉塵爆炸的主要條件，只要有合適的點(diǎn)火源則極其危險(xiǎn)，并且輸送管線與分離和除塵設(shè)備相連，極易引起二次爆炸，造成更大的傷亡和損失。

6. 清掃、吹掃過程

生產(chǎn)過程中粉塵難免要從設(shè)備中逸出，這些粉塵堆積在廠房及設(shè)備表面，若不及時(shí)清

除，在達(dá)到一定濃度并且飛揚(yáng)起來之后，很容易造成爆炸事故，并且在清掃過程中，也極易粉塵飛揚(yáng)，形成懸浮爆炸條件。

防火粉塵爆炸的安全技術(shù) 

1. 控制粉塵濃度

各生產(chǎn)過程中的設(shè)備要密閉，操作間應(yīng)有良好的通風(fēng)設(shè)備，以降低空氣中粉塵含量。供

給設(shè)備以粉料時(shí)，必須使正常操作條件下設(shè)備和氣動(dòng)輸送裝置中的空氣量不超過30％，并且高極限含氧量為6％～8％。在粉塵濃度爆炸極限內(nèi)操作的設(shè)備，可用縮小容器體積的方法提高粉塵濃度，使之超過爆炸上限，以防止粉塵爆炸，也可減弱爆炸威力。

2. 減少粉塵沉積

各工段設(shè)備應(yīng)隔離設(shè)備在單獨(dú)房間內(nèi)；車間的地面、墻面、頂棚要求平滑無凹凸之處，

不設(shè)凸出部件，非設(shè)置不可時(shí)，應(yīng)保持其上平面與水平線成60℃以上的傾角，便于沉積的粉塵自動(dòng)滑落；梁與柱子應(yīng)加以覆蓋，門窗與墻壁保持在同一平面內(nèi)。粉末的輸送管道設(shè)置要考慮粉末沉積問題。粉末輸竤管段不允許鋪成水平狀態(tài)，不得有氣流死角；死頭支管及連接2個(gè)干燥設(shè)備或粉碎設(shè)備的連接管，粉末輸送管與水平線所成的傾斜角不得小于45°。應(yīng)定期及時(shí)清理沉積于廠房內(nèi)各角落、設(shè)備、管道上的粉塵，使設(shè)備外面的粉塵和系統(tǒng)內(nèi)各部件之間的粉塵減至少。