宿州粉末可爆试验工业粉尘爆炸报告
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发布时间：2021-06-05
粉尘爆炸多在伴有铝粉、锌粉、铝材加工研磨粉、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等产生的生产加工场所。
粉尘爆炸的产生条件
粉尘本身具有可燃性，可燃粉尘（Combustible dust）是指在一定条件下与气态氧化剂（主要是空气）发生剧烈氧化反应的粉尘；
在有限空间内，粉尘悬浮在空气中达到爆炸浓度（爆炸的低浓度叫做爆炸下限，高浓度叫做爆炸上限。由于粉尘的爆炸上限值过大，在多数场合下都达不到，故较少使用）；
足够引起粉尘爆炸的起始能量，该能量可以表现为火焰、电火花等多种形式。
在日常生活和工作中，面对不同的环境，市民该如何正确防范呢？
一是在一般家庭中，使用粉尘物质远离明火。市民不要将面粉存放在厨房间，要保持面粉静置并远离火源；不要在燃着的煤气灶旁制作面点，谨防安全隐患。如果不慎将面粉、可可粉、棒子面儿扬撒出来，一定要先关闭所有火源，并马上开窗通风。
二是在生产车间里，控制粉尘源头做好防护。生产车间内做好清洁工作，同时采用通风排尘、润湿降尘等措施降低粉尘浓度。电线、燃气等管线禁止穿越粉尘车间，同时避免电火花、静电、摩擦火花、明火、高温等容易引起粉尘爆炸的隐患。
还需特别提醒的是，若发生粉尘爆炸，市民不宜用有冲击力的干粉、二氧化碳灭火器等盲目救援，防止沉积粉尘因受冲击而悬浮引起二次爆炸。此时重要的是，尽快逃离现场，避免发生二次爆炸带来再次伤害；逃离现场后，可就近跳进水质较为清洁的水池里，洗去粉尘，给伤口降温，但要当心伤口感染；不要强行褪去伤口表面的衣物，等救援人员进一步处理。
实验室测试确定“爆炸的可能性 (点火感度)”
> 爆炸分类（筛选）测试
爆炸分类测试用来确定粉尘云暴露在点火源下发生爆炸的可能性。测试结果可将材料分为可燃或不可燃。
> 小爆炸浓 (ASTM E151)
小爆炸浓度 (MEC) 测试确定粉尘云在空气中一旦点燃能产生火焰传播的小浓度。这个测试可以回答“是否容易形成爆炸性粉尘云？”
> 小点火温度 (ASTN E-2021)
小点火温度 (MIT) 测试确定能点燃分散的粉尘云所需的低温度。MIT是一个评价粉尘对加热的环境，热表面及摩擦火花等点火源点火感度的重要参数。
> 小点火能量 (ASTM E 2019)
小点火能量 (MIE) 测试确定在佳粉尘云浓度点燃时所需的小静电火花能量。本试验主要用于评估粉尘云被静电火花点燃的敏感性。
> 静电体电阻率 (ASTM D257)
按体积电阻率将粉末分为低，中等或高绝缘。绝缘粉末具有保留静电电荷的倾向并能在靠近接地的设施，设备，或人员时产生危害性静电放电。
> 静电荷电性 (与 ASTM D257 总体一致)
静电荷电性是测量粉尘粒子在传输过程中流动或在容器进行处理时负荷静电的能力。该测试提供物质的相应数据，从而从静电危害的角度制定适当的材料处理准则。
> 极限氧浓度
极限氧浓度 (LOC) 测试确定能够支持燃烧的小氧浓度（实验中通过惰性气体进行置换，例如氮气）。氧浓度低于LOC的环境不能支持燃烧，因此也不能产生粉尘爆炸。
如何防止可燃性金属粉尘爆炸？
制造金属制品时，如果存在五个关键要素，并且当它们同时发生时，金属粉尘就会发生爆炸。因此需要工作场所需要时刻警惕发生可能的悲剧。
燃烧三要素
三种要素组合导致燃烧。这种反应带来了严重的危害，可能导致火灾，随之而来的是破坏和生命的丧失。
要素：
有几种金属暴露在空气中时会燃烧，特别是金属粉末。
第二要素：氧气（空气）
支持和维持燃烧的成分。氧化剂（如氧气）和以适当比例混合可能导致燃烧。
第三要素：点火源
也称为活化能，与化学反应相关的温升使得燃料与空气混合物能够点燃。
金属氧化反应
氧化是可能导致自燃的一个过程。当某些金属表面直接暴露于氧气时，会发生放热反应。例如，由于暴露于环境空气的表面积减少，钛锭提供有限的反应性。但是，当粉碎成粉末时，钛金属的高表面积为反应提供了充足的机会。事实上，钛粉是自燃的，会在5分钟内自发点燃。
爆炸五要素
如上所述，五个元素必须同时发生存在才发生爆炸。事实上，有了两个额外的成分，你的燃烧三角形变成了一种爆炸性混合物
第四个要素：粉尘浓度
当我们接近低爆炸浓度水平时，悬浮颗粒物质变得危险。与前4种元素相结合，细金属粉末可能会在闪火中迅速氧化。
第五个要素：空间封闭
在封闭或半封闭空间范围内的粒子分散是有限的。如果灰尘点燃，密闭区域内的气体迅速膨胀将爆燃。某些金属粉末可能会加速反应并导致爆炸。
在制造的金属产品的制造中，当火花进入除尘系统中时，通常会发生爆炸。在大多数情况下，您无法确定点火源。另外，在自清洁过程中，过滤除尘会产生高度可燃的尘埃云，可能随时点燃。
尽管许多情况涉及单个爆炸，但通常会有一系列爆燃。初的爆炸震动通常会震动含尘尘埃的上表面，并且由此产生的尘埃云与相同或不同的点火源一起引发二次爆炸。
这些二次爆炸历来是导致人身伤害和财产损失的主要原因。
在日常生活工作中，渺小的粉尘为何连连引发事故，甚至给人们的人身安全造成威胁？粉尘爆炸是什么？它的威力到底有多大？我们该如何防范？在此,消防为大家进行科普支招，预防类似意外事故再次发生。
所谓粉尘爆炸，是指悬浮于空气中的可燃粉尘触及明火或电火花等火源时发生的爆炸现象。当一定的浓度的粉尘悬浮在空气中，一旦遇到热源，火焰便会瞬间传播于整个混合粉尘空间，化学反应速度极快，同时释放大量的热，形成很高的温度和很大的压力，具有很强的破坏力。
据消防部门介绍，引发粉尘爆炸主要有三要素：一是粉尘必须可燃，不的粉尘不会爆炸；第二个条件是要有助燃剂，比如空气；第三个条件就是要有点燃源，提供燃烧的热源。目前已知的具有爆炸性的粉尘物质主要有7类：金属(如、铝粉)；煤炭；粮食(如小麦粉、淀粉)；饲料(如血粉、鱼粉)；农副产品(如棉花、烟草)；林产品(如纸粉、木粉)；合成材料(如塑料、染料)等。“在这7类粉尘物质中，又以面粉在家庭中为常见，比如在煤气灶旁边做面点，一不小心就会有爆炸危险，市民不可掉以轻心。”
此外，我们还了解到，粉尘爆炸大的特点和危害性在于容易引发多次爆炸，通常在发生次爆炸后，气浪会把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来，在爆炸后短时间内，爆炸中心区会形成负压，周围的新鲜空气便由外向内填补进来，与扬起的粉尘混合，从而引发二次爆炸，甚至是三次、四次。与可燃性气体爆炸相比，粉尘爆炸压力上升较缓慢，较高压力持续时间长，释放能量大，破坏性强。
粉体粒度是粉尘爆炸敏感性和事故严重性的重要影响因素[2]。由于绝大多数粉尘并非球形、表面光滑颗粒，单纯的粒度分布测试不足以说明其对粉尘爆炸特征参数的影响性，所以通过测试比表面积来表征粉尘表面的物理特性在粉尘爆炸研究领域具有重要意义。
左前明[3]在煤尘爆炸特性及相应抑爆技术的研究中，对所研究煤矿的煤样的比表面积和孔径进行了表征。研究表明粉尘比表面越大，热传导和热辐射速率越快，越容易产生挥发分形成爆炸性气体源；同时比表面积越大，意味着粉尘材料与空气的接触面积越大，这就加速了粉尘表面与氧的反应，增加了粉尘的化学活性，使粉尘点火后燃烧更快，爆炸猛烈度更高。
