1、粉塵爆炸的特點

(1)粉塵爆炸要比可燃物質及可燃氣體(ti) 複雜一般地，可燃粉塵懸浮於(yu) 空氣中形成在爆炸濃度範圍內(nei) 的粉塵雲(yun) ，在點火源作用下，與(yu) 點火源接觸的部分粉塵首先被點燃並形成一個(ge) 小火球。在這個(ge) 小火球燃燒放出的熱量作用下，使得周圍臨(lin) 近粉塵被加熱、溫度升高、著火燃燒現象產(chan) 生，這樣火球就將迅速擴大而形成粉塵爆炸。

粉塵爆炸的難易程度和劇烈程度與(yu) 粉塵的物理、化學性質以及周圍空氣條件密切相關(guan) 。一般地，燃燒熱越大、顆粒越細，活性越高的粉塵，發生爆炸的危險性越大；輕的懸浮物可燃物質的爆炸危險性較大；空氣中氧氣含量高時，粉塵易被燃點，爆炸也較為(wei) 劇烈。由於(yu) 水分具有抑製爆炸的作用，所以粉塵和氣體(ti) 越幹燥，則發生爆炸的危險性越大。

(2)粉塵爆炸發生之後，往往會(hui) 產(chan) 生二次爆炸這是由於(yu) 在之前爆炸時，有不少粉塵沉積在一起，其濃度超過了粉塵爆炸的上限濃度值而不能爆炸。但是，當前麵爆炸形成的衝(chong) 擊波或氣浪將沉積粉塵重新揚起時，在空中與(yu) 空氣混合，濃度在粉塵爆炸範圍內(nei) ，就可能緊接著產(chan) 生二次爆炸。第二次爆炸所造成的災害往往比前麵爆炸要嚴(yan) 重得多。

國內(nei) 某鋁品生產(chan) 廠1963年發生的塵爆炸事故的直接原因是排風機葉輪與(yu) 吸入口端麵摩擦起火引起的。蘇州防爆除塵器風機吸入口處的蝦米彎及褲衩三通氣流不暢，容易積塵。特別是停機時更容易滯留粉塵，一旦啟動，沉積的粉塵被揚起，很快達到爆炸下限，引起粉塵爆炸。

(3)粉塵爆炸的機理可燃粉塵在空氣中燃燒時會(hui) 釋放出能量，井產(chan) 生大量氣體(ti) ，而釋放出能量的快慢即燃燒速度的大小與(yu) 粉體(ti) 暴露在空氣中的麵積有關(guan) 。因此，對於(yu) 同一種固體(ti) 物質的粉體(ti) ，其粒度越小，比表麵積則越大，燃燒擴散就越快。如果這種固體(ti) 的粒度很細。以至可懸浮起來，一旦有點火源使之引燃，則可在極短的時間內(nei) 釋放出大量的能量。這些能量來不及散逸到周圍環境中去，致使該空間內(nei) 氣體(ti) 受到加熱並絕熱膨脹，而另一方麵粉體(ti) 燃燒時產(chan) 生大量的氣體(ti) ，會(hui) 使體(ti) 係形成局部高壓，以致產(chan) 生爆炸及傳(chuan) 播，這就是通常稱作的粉塵爆炸。

(4)粉塵爆炸與(yu) 燃燒的區別大塊的固體(ti) 可燃物的燃燒是以近於(yu) 平行層向內(nei) 部推進，例如煤的燃燒等。這種燃燒能量的釋放比較緩慢。所產(chan) 生的熱量和氣體(ti) 可以迅速逸散。可燃性粉塵的堆狀燃燒，在通風良好的情況下形成明火燃燒，而在通風不好的情況下。可形成無煙或焰的隱燃。

可燃粉塵燃燒時有幾個(ge) 階段：第一階段，表麵粉也被加熱；第二階段，表麵層氣化，溢出揮發分；第三階段，揮發分發生氣相燃燒。

超細粉體(ti) 發生爆炸也是一個(ge) 較為(wei) 複雜的過程，由於(yu) 粉塵雲(yun) 的尺度一般較小，而火焰傳(chuan) 播速度較快，每秒幾百米，因此在粉塵中心發生火源點火，在不到0.1s的時間內(nei) 就可燃遍整個(ge) 粉塵雲(yun) 。在此過程中，如果粉塵已燃盡，則會(hui) 生成很高的壓強；若未燃盡，則生成較低的壓強。可燃粒子是否能燃完，取決(jue) 於(yu) 粒子的尺寸和燃燒深度。

(5)可燃粉塵分類粉體(ti) 按其可燃性可劃分為(wei) 兩(liang) 類：一類為(wei) 可燃；一類為(wei) 非可燃。可燃粉體(ti) 的分類方法和標準在不同的國家有所不同。

美國將可燃粉體(ti) 劃為(wei) Ⅱ級危險品，同時又將其中的金屬粉、含碳粉塵、穀物粉塵列入不同的組。美國製定的分類方法是按被測粉體(ti) 在標準試驗裝置內(nei) 發生粉塵爆炸時所得升壓速度來進行分類，並劃分為(wei) 三個(ge) 等級。我國目前尚未見到關(guan) 於(yu) 可燃粉塵分類的現成標準。

2、粉塵濃度和顆粒對爆炸的影響

(1)粉塵濃度可燃粉塵爆炸也存在粉塵濃度的上下限。該值受點火能量、氧濃度、粉體(ti) 粒度、粉體(ti) 品種、水分等多種因素的影響。采用簡化公式，可估算出爆炸極限，一般而言粉塵爆炸下限濃度為(wei) 20～60g/m3，上限介於(yu) 2～6kg/m3。上限受到多種因素的影響，其值不如下限易確定，通常也不易達到上限的濃度。所以，下限值更重要、更有用。

從(cong) 物理意義(yi) 上講，粉塵濃度上下限值反映了粒子間距離對粒子燃燒火焰傳(chuan) 播的影響，若粒子間距離達到使燃燒火焰不能延伸至相鄰粒子時，則燃燒就不能繼續進行(傳(chuan) 播)，爆炸也就不會(hui) 發生；此時粉塵濃度即低於(yu) 爆炸的下限濃度值。若粒子間的距離過小，粒子間氧不足以提供充分燃燒條件，也就不能形成爆炸，此時粒子濃度即高於(yu) 上限值。

(2)粉體(ti) 粒度可燃物粉體(ti) 顆粒大於(yu) 400um時，所形成的粉塵雲(yun) 不再具有可爆性。但對於(yu) 超細粉體(ti) 當其粒度在10um以下時則具有較大的危險性。應引起注意的是，有時即使粉體(ti) 的平均粒度大於(yu) 400um，但其中往往也含有較細的粉體(ti) ，這少部分的粉體(ti) 也具備爆炸性。

雖然粉體(ti) 的粒度對爆炸性能影響的規律性並不強，但粉體(ti) 的尺寸越小，其比表麵就越大，燃燒就越快，壓強升高速度隨之呈線性增加。在一定條件下很大壓強變化不大，因為(wei) 這是取決(jue) 於(yu) 燃燒時發出的總能量，而與(yu) 釋放能量的速度並無明顯的關(guan) 係。

3、粉塵爆炸的技術措施

燃燒反應需要有可燃物質和氧氣，還需要有一定能量的點火源。對於(yu) 粉塵爆炸來說應具備三個(ge) 要素：點火源；可燃細粉塵；粉塵懸浮於(yu) 空氣中，形成在爆炸濃度範圍內(nei) 的粉塵雲(yun) 。這三個(ge) 要素同時存在才會(hui) 發生爆炸。因此，隻要消除其中一條件即可防止爆炸的發生。在袋式除塵器中常采用以下技術措施。

(1)防爆的結構設計措施本體(ti) 結構的特殊設計中，為(wei) 防止hth华体官方下载內(nei) 部構件可燃粉塵的積灰，所有梁、分隔板等應設置防塵板，而防塵板斜度應小於(yu) 70度。灰鬥的溜角大於(yu) 70度，為(wei) 防止因兩(liang) 鬥壁間夾角太小而積灰，兩(liang) 相鄰側(ce) 板應焊上溜料板，消除粉塵的沉積，考慮到由於(yu) 操作不正常和粉塵濕度大時出現灰鬥結露堵寒，設計灰鬥時，在灰鬥壁板上對高溫hth华体官方下载增加蒸汽管保溫或管狀電加熱器。為(wei) 防止灰鬥蓬料，每個(ge) 灰鬥還需設置倉(cang) 臂振動器或空氣炮。

1台除塵器少則2～3個(ge) 灰鬥，多則5～8個(ge) ，在使用時會(hui) 產(chan) 生風量不均引起的偏斜，各灰鬥內(nei) 煤粉量不均，H後邊的灰量大。

為(wei) 解決(jue) 風量不均勻問題在結構可以采取以下措施：①在風道斜隔板上加擋風板，如圖5—168所示。擋板的尺寸需根據等風量和等風壓原理確定；②再考慮到現場的實際情況的變化，在提升閥杆與(yu) 閥板之間采用可調，使出口高h為(wei) 變化值，以進一步修正；③在進風支管設風量調節閥，設備運行後對各箱室風量進行調節。使各箱室風量差別控製在5%以內(nei) 。

(2)采用防靜電濾袋在除塵器內(nei) 部，由於(yu) 高濃度粉塵隨在流動過程中互相摩擦，粉塵與(yu) 濾布也有相互摩擦都能產(chan) 生靜電，靜電的積集會(hui) 產(chan) 生火花而引起燃燒。對於(yu) 脈衝(chong) 清灰方式，濾袋用滌綸針刺氈，為(wei) 消除滌綸針刺氈易產(chan) 生靜電不足，濾袋布料中中紡入導電的金屬絲(si) 或碳纖維，在安裝濾袋時，濾袋通過鋼骨架和多孔板相連，經過殼體(ti) 連入車間接地網。對於(yu) 反吹風清灰的濾袋，已開發出MP922等多種防靜電產(chan) 品。使用效果都很好。

(3)設置安全孔(閥)為(wei) 將爆炸局限於(yu) 袋式除塵器內(nei) 部而不向其他方麵擴展，設置安全孔和必不可少的消火設備，實為(wei) 重要。設置安全孔的目的不是讓安全孔防止發生爆炸，而是用它限製爆炸範圍和減少爆炸次數。大多數處理爆炸性粉塵的hth华体官方下载都是在設置安全孔條件下進行運轉的。正因為(wei) 這樣，安全孔的設計應保證萬(wan) 一出現爆炸事故，能切實起到作用；平時要加強對安全孔的維護管理。

破裂板型安全孔是用普通薄金屬板製成。因為(wei) 袋式除塵器箱體(ti) 承受不住很大壓力，所以設計破裂板的強度時應使該板在更低的壓力下即被破壞。有時由於(yu) 箱體(ti) 長期受壓使鋁板產(chan) 生疲勞變形以致發生破裂現象，即使這是正常的也不允許更換高強度的厚板。

彈簧門型安全孔是通過增減彈簧張力來調節開啟的壓力。為(wei) 了保證事故時門型孔能切實起到安全作用，必須定期對其進行動作試驗。

安全孔的麵積應該按照粉塵爆炸時的很大壓力、壓力增高的速度以及箱體(ti) 的耐壓強度之間的關(guan) 係來確定，但目前尚無確切的資料。要根據袋式除塵器的形式、結構來確定安全孔麵積的大小、我們(men) 認為(wei) 對中小型hth华体官方下载安全孔與(yu) 除塵器體(ti) 積之比為(wei) 1/10～1/30，對大中型除塵器其比值為(wei) 1/30～1/60較為(wei) 合適。遇到困難時，要適當參照其他裝置預留安全防爆孔的實際確定。

①防爆板防爆板是由壓力差驅動、非自動關(guan) 閉的緊急泄壓裝置，主要用於(yu) 管道或除塵設備，使它們(men) 避免因超壓或真空而導致破壞。與(yu) 安全閥相比，爆破片具有泄放麵積大、動作靈敏、精度高、耐腐蝕和不容易堵塞等優(you) 點。爆破片可單獨使用，也可與(yu) 安全閥組合使用。

防爆板裝置由爆破片和夾持器兩(liang) 部分組成，夾持器由Q235、16Mn或OCr13等材料製成，其作用是夾緊和保護防爆板，以保證爆破壓力穩定。防爆板由鋁、鎳、不鏽鋼或石墨等材料製成，有不同形狀：拱形防爆板的凹麵朝向受壓側(ce) ，爆破時發生拉伸或剪切破壞；反拱形防爆板的凸麵朝向受壓側(ce) ，爆破時因失穩突然翻轉被刀刃割破或沿縫槽撕裂；平麵形防爆板爆破時也發生拉伸或剪切破壞。

除塵器選擇防爆板的耐壓力應以hth华体官方下载工作壓力為(wei) 依據。因為(wei) hth华体官方下载本體(ti) 耐壓要求8000～18000Pa按設定耐壓要求查資料確定泄爆閥膜破裂壓力。

②防爆閥設計安全防爆閥設計主要有兩(liang) 種：一種是防爆板；另一種是重錘式防爆閥。前一種破裂後需更換新的板，生產(chan) 要中斷，遇高負壓時，易坯且不易保溫。後一種較前一種先進一些，在關(guan) 閉狀態靠重錘壓，嚴(yan) 密性差。上述兩(liang) 種方法都不宜采用高壓脈衝(chong) 清灰。為(wei) 解決(jue) 嚴(yan) 密性問題，在重錘式肪爆閥上可設計防爆安全鎖。其特點是：在關(guan) 閉時，安全門的鎖合主要是通過此鎖，在遇爆炸時可自動打開進行釋放，其釋放力(安全力)又可通過彈簧來調整。為(wei) 了使安全門受力均衡，一般根據安全門麵積需設置4～6個(ge) 鎖不等。為(wei) 使防爆門嚴(yan) 密不漏風可設計成防爆板與(yu) 安全鎖的雙重結構。

(4)檢測和消防措施為(wei) 防範於(yu) 未然，在除塵係統上可采取必要的消防措施。

①消防設施。主要有水、CO2和惰性滅火劑。對於(yu) 水泥廠主要采甩、CO2，而鋼廠可采用氮氣。

②溫度的檢測。為(wei) 了解除塵器溫度的變化情況，控製著火點，一般在hth华体官方下载入口處，灰鬥上分別裝上若幹溫度計。

③CO的檢測。對於(yu) 大型除塵設備因體(ti) 積較大，溫度計的裝設是很有限的，有時在溫度計測點較遠處發生燃燒現象難於(yu) 從(cong) 溫度計上反映出來。可在除塵器出口處裝設一台CO檢測裝置，以幫助檢測，隻要除塵器內(nei) 任何地方發生燃燒現象，煙氣中的CO便會(hui) 升高，此時把CO濃度升高的報警與(yu) 除塵係統控製聯銷，以便及時停止係統除塵器的運行。

(5)設備接地措施hth华体官方下载因運行安全需要常常露天布置。甚至露天布置在高大的鋼結構上，根據設備接地要求，設備接地避雷成為(wei) 一項必不可少的措施，但是除塵器一般不設避雷針。

除塵器所有連接法蘭(lan) 間均增設傳(chuan) 導性能較好的導體(ti) ，導體(ti) 形式可做成卡片式。也可做成線條式。線條式導體(ti) 見圖。卡片式導體(ti) 見圖。無論采用哪一種形式導體(ti) ，連接必須牢固，且需表麵處埋，有一定耐腐蝕功能。否則都將影響設備接地避雷效果。

(6)配套部件防爆在除塵器防爆措施中選擇防爆部件是必不可少的。hth华体官方下载忌諱運行工況中的粉塵竄入電氣負載內(nei) 誘發誘導產(chan) 生爆炸危險。除塵器運行時電氣負載、元件在電流傳(chuan) 輸接觸時，甚至導通中也難免產(chan) 生電擊火化，放電火花誘導超過極限濃度的塵源氣體(ti) 爆炸也是極易發生的事，電氣負載元件必須全部選用防爆型部件，杜絕爆炸誘導因素產(chan) 生。保證設備運行和操作安全。例如，脈衝(chong) 除塵器的脈衝(chong) 閥、提升閥用的電磁閥都應當用防爆產(chan) 品。