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粉塵究竟包括什么?它的來源和分類又有哪些?
粉塵是生產(chǎn)環(huán)境中有害物質(zhì)存在的一種主要形態(tài),它是塵肺病因。生產(chǎn)性粉塵是指在生產(chǎn)過程中形成并能較長時間漂浮在空氣中的固體微粒。
粉塵怎么就爆炸了
粉塵爆炸事故是*可以預(yù)防的,而粉塵爆炸事故持續(xù)發(fā)生的原因之一,是人們?nèi)狈@些物質(zhì)的了解。大多數(shù)固體有機物質(zhì)都會爆炸,如果粒子足夠小,而且分布在足夠的濃度中的話,就肯定會爆炸。一些物質(zhì)容易形成易燃粉塵,包括煤炭、鋸屑、糖粉、面粉、藥物等。正如所有爆炸一樣,粉塵發(fā)生爆炸,除了有燃料、氧氣、火源,還需要兩個額外因素,分散面積和受限空間。當(dāng)粉塵處于一個建筑物或某個設(shè)備內(nèi)的受限空間時,會發(fā)生和傳播劇烈的爆炸。粉塵可能在表面積累并多年絲毫不動。然后,一些被稱為初始事件的初的火災(zāi)或爆炸,搖晃、松動和點燃了粉塵,產(chǎn)生了壓波,穿過工廠,使那些可能在橫梁上、設(shè)備頂上的不為人知的粉塵全部都被震了起來。這些粉塵穿過工廠,為第二次爆炸提供了燃料。大部分的死亡和毀滅性的傷害,都是由于這些二次粉塵爆炸造成的。粉塵爆炸的的條件可以歸納為三類:
1、物理化學(xué)性質(zhì)
物質(zhì)的燃燒熱越大,則其粉塵的爆炸危險性也越大,例如煤、碳、硫的粉塵等;越易氧化的物質(zhì),其粉塵越易爆炸,例如鎂、氧化亞鐵、染料等;越易帶電的粉塵越易此起爆炸。粉塵在生產(chǎn)過程中,由于互相碰撞、磨擦等作用,產(chǎn)生的靜電不易散失,造成靜電積累,當(dāng)達(dá)到某一數(shù)值后,便出現(xiàn)靜電放電。靜電放電火花能引起火災(zāi)和爆炸事故。粉塵爆炸還與其所含揮發(fā)物有關(guān)。如煤粉中當(dāng)揮發(fā)物低于10%時,就不再發(fā)生爆炸,因而焦炭粉塵沒有爆炸危險性。
2、顆粒大小
粉塵的表面吸附空氣中的氧,顆粒越細(xì),吸附的氧就越多,因而越易發(fā)生爆炸,而且,起火點越低,爆炸下限也越低。隨著粉塵顆粒的直徑的減小,不僅化學(xué)活性增加,而且還容易帶上靜電。
3、粉塵的濃度
與可燃?xì)怏w相比,粉塵爆炸也有一定的濃度范圍,也有上下之分。但在一般資料中多數(shù)只列出粉塵的爆炸下限,因為粉塵的爆炸上限較高一些。
粉塵爆炸是如何對人體造成危害的呢?首先,爆炸產(chǎn)生*的壓力波,對人體的聽力和內(nèi)臟系統(tǒng)產(chǎn)生較大的破壞力,那些受傷者往往與爆炸產(chǎn)生的壓力波有關(guān)。其次,金屬燃燒產(chǎn)生*的溫度(可達(dá)3000℃以上),產(chǎn)生*的輻射,會燒傷皮膚,留下顯著的ba痕:第三,由于粉塵爆炸過程極為短促,短時間內(nèi)消耗掉所有的氧氣,所以很多遇難者是當(dāng)場缺氧窒息,迅速死亡。
如何降低粉塵爆炸的危害
那么,粉塵爆炸如何控制呢?
1.與火災(zāi)的滅火動作相比,爆炸保護(hù)的關(guān)鍵是動作要快(毫秒量級),一旦發(fā)生預(yù)兆性的壓力波動,立即釋放滅火劑,可以把點火的苗頭壓下去。對付爆炸的滅火劑,理論上只要不易燃燒的材料都可以,實際應(yīng)用中需要仔細(xì)選擇適合快速排放的介質(zhì)。通常一套爆炸保護(hù)系統(tǒng)的價格是被保護(hù)設(shè)備的30%~50%。
2.由于立即滅火的成本太高,人們就想辦法對爆炸發(fā)生進(jìn)行結(jié)果控制,于是研究者設(shè)計了一種防爆減壓窗。一旦室內(nèi)壓力太高,該窗立即爆破,讓壓力波順利泄漏出去,避免壓力波返回去點燃更多的粉塵。這是一種結(jié)構(gòu)防爆設(shè)計。
3.還有一種防爆設(shè)計是預(yù)防性設(shè)計,主要是降低儀表作為點火源的可能性。工作在粉塵或可燃?xì)怏w場合的儀表,需要對內(nèi)部的微量電流加以控制,因為電壓雖然小,但放電的能量足以點燃預(yù)混之后的氣體,為此需要控制每一個可能造成點火的環(huán)節(jié),防范儀表本身成為點火源。1816年,戴維爵士為防范地下煤礦爆炸設(shè)計了一種安全燈,這種安全燈基于金屬網(wǎng)吸熱導(dǎo)熱的原理,防范燈火點燃煤氣。其安全防爆的原理現(xiàn)在仍然應(yīng)用在各種防爆儀表的設(shè)計當(dāng)中。
4.既然是粉塵爆炸,當(dāng)然需要控制粉塵的產(chǎn)生。管理者對粉塵環(huán)境的規(guī)范,通常是靠量一量地面堆積的粉塵厚度,作為是否標(biāo)的參數(shù)??瓷先ズ芎唵?,可是對于日常有產(chǎn)生粉塵的工業(yè)過程,做到這一點很困難。對此有各種工業(yè)通風(fēng)設(shè)計,防止粉塵的積聚。