金属粉尘爆炸危险性及预防.ppt

金属粉尘爆炸原因及预防措施,一、燃烧和爆炸基本知识,二、粉尘爆炸的典型案例,四、金属粉尘爆炸的条件,五、铝镁粉尘爆炸及对策,三、金属粉尘爆炸的内在原因,第一部分 燃烧和爆炸基本知识,人类进化的最根本标志是发现了取火和利用火的方法，中国是世界上最早发明了火药的国家；从此，人类生活一直就离不开燃烧和爆炸： 燃烧：发电、冶炼、取暖 爆炸：开矿、筑路、军事,然而，一旦控制不好,燃烧:,什么是燃烧？燃烧是一种放热发光的氧化反应现象。例如：2H2+O2 2H2O+Q物质与空气中的氧所进行的氧化反应是最普遍的，是发生燃烧和爆炸的最主要原因。,火灾:,泛指失去控制的燃烧。,氧化与燃烧:,氧化反应的速度有快慢之分：一般的氧化反应现象： 如：铁在空气中的氧化（生锈）；剧烈的氧化反应现象：放热、发光的氧化反应现象是燃烧。 如：木碳点燃后与氧的反应就是燃烧。,燃烧的三个条件:,1、可燃物2、助燃物3、点火源,空气,可燃物,凡是能与空气、氧气和其它氧化剂发生剧烈氧化反应的物质， 都称为可燃物质，就其状态不同可分为气态、液态和固态三类。,助燃物,着火源,凡是具有较强的氧化性能，能与可燃物质发生化学反应并引起燃烧的物质称为助燃物或氧化剂，例如空气、氧气、氯气和溴等。,具有一定的温度和热量的能源，或者说，能引起可燃物质着火的能源则称着火源，常见的着火源有火焰、电火花、电弧和炽热物体等。,防火技术措施:,1、消除着火源2、控制可燃物3、隔绝空气4、防止形成新的燃烧条件,气 体,固 体,液 体,蒸 发,熔化、蒸发或分解,氧 化 分 解,自 燃,燃 烧,热,物质燃烧的过程,什么是爆炸现象？,爆炸是物质在瞬间以机械功的形式释放出大量的气体和能量的现象。 爆炸发生时的主要特征是压力的急剧升高和巨大的响声。,燃烧与爆炸:,本质联系： 都是氧化反应现象。 都需要三个基本条件。,区 别： 氧化反应的速率不同。,爆炸的分类:,1、物理性爆炸：由物理变化引起的。 如：锅炉汽包的爆炸2、化学性爆炸：短时间内完成化学变化，形成其他物质，产生大量的气体和能量的现象。 如：TNT炸药爆炸3、核爆炸。,化学性爆炸根据瞬时燃烧速度分:,1、轻爆：物质爆炸时的燃烧速度每秒数米；爆炸时无多大破坏力，声响也不大。例如：无烟火药的快速燃烧。,化学性爆炸根据瞬时燃烧速度分:,2、爆炸：物质爆炸时的燃烧速度每秒10米至数百米；爆炸时能在爆炸点引起压力激增，有较大破坏力，有震耳的响声。,化学性爆炸根据瞬时燃烧速度分:,3、爆轰：物质爆炸时的燃烧速度每秒1000米至7000米；爆轰时的特点是突然引起极高压力，产生超音速的“冲击波”。,按照爆炸反应物的形态分类:,1、气相爆炸：如：可燃气体爆炸2、液相爆炸：如：不同液体混合爆炸3、固相爆炸：如：爆炸性化合物爆炸、 粉尘爆炸等。,爆炸机理:,如前所述，不同爆炸反应物，爆炸机理不同。针对粉尘爆炸原理，可以理解为：定义： 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点火源时发生的爆炸。,爆炸极限:,定义： 可燃物质（可燃气体、蒸气和粉尘）与空气（氧气）必须在一定浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇到火源才会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限。,可燃粉尘爆炸极限受分散度、湿度、温度和惰性粉尘影响。可燃粉尘的爆炸极限是以在混合物中所占体积的重量比（克/米3）来表示的，例如铝粉的爆炸下限为35克 /米3 。我们将可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度，分别称为爆炸下限和爆炸上限。在低于爆炸下限和高于爆炸上限浓度时，既不爆炸，也不着火。这是由于前者的可燃物浓度不够，过量空气的冷却作用，阻止了火焰的蔓延，此时活性中心的销毁数大于产生数。而后者则是空气不足，火焰不能蔓延的缘故。,可燃性混合物处于爆炸下限和爆炸上限时，爆炸所产生的压力不大，温度不高，爆炸威力也小。当可燃物的浓度大致相当于反应当量浓度时，具有最大的爆炸威力。反应当量浓度可根据燃烧反应式计算出来。可燃性混合物的爆炸极限范围越宽，爆炸下限越低和爆炸上限越高时，其爆炸危险性越大。,几种常见物质的爆炸下限:,可燃粉尘爆炸的三个条件:,粉尘本身具有爆炸性(可氧化性)；粉尘必须悬浮在空气中并混合达到 爆炸极限；有足以引起粉尘爆炸的火源。,粉尘爆炸的过程:,第一步是悬浮的粉尘在热源作用下迅速地干馏或气化 而产生出可燃气体；第二步是可燃气体与空气混合而燃烧；第三步是粉尘燃烧放出的热量，以热传导和火焰辐射 的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的粉尘，这些粉尘受热汽化后使燃烧循环地进行下去。随着每个循环的逐次进行，其反应速度逐渐加快，通过剧烈的燃烧，最后形成爆炸。,影响粉尘爆炸的因素:,粉尘的颗粒度；粉尘挥发性、粉尘水分、粉尘灰分；火源强度等影响。,粉尘爆炸的特点:,（1）多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点； （2）粉尘爆炸所需的