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　　粉塵爆炸，指粉塵在爆炸極限范圍內(nèi)，遇到熱源（明火或溫度），火焰瞬間傳播于整個混合粉塵空間，化學(xué)反應(yīng)速度極快，同時(shí)釋放大量的熱，形成很高的溫度和很大的壓力，系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械功以及光和熱的輻射，具有很強(qiáng)的破壞力。

　　【產(chǎn)生條件】

　　粉塵爆炸條件一般有三個：

　　1、可燃性粉塵以適當(dāng)?shù)臐舛仍诳諝庵袘腋?，形成人們常說的粉塵云。

　　凡是呈細(xì)粉狀態(tài)的固體物質(zhì)均稱為粉塵。能燃燒和爆炸的粉塵叫做可燃粉塵；浮在空氣中的粉塵叫懸浮粉塵；沉降在固體壁面上的粉塵叫沉積粉塵。

　　具有爆炸性粉塵有：

　　金屬（如鎂粉、鋁粉）；煤炭；糧食（如小麥、淀粉）；飼料（如血粉、魚粉）；農(nóng)副產(chǎn)品（如棉花、煙草）；林產(chǎn)品（如紙粉、木粉）；合成材料（如塑料、染料）。

　　某些廠礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵，特別是一些有機(jī)物加工中產(chǎn)生的粉塵，在某些特定條件下會發(fā)生爆炸燃燒事故。

　　2、有充足的空氣和氧化劑。

　　3、有火源或者強(qiáng)烈振動與摩擦。

　　【爆炸原理】

　　一般比較容易發(fā)生爆炸事故的粉塵易發(fā)生爆炸燃燒的原因是，有較強(qiáng)的還原劑H、C、N、S等元素存在。

　　當(dāng)它們與過氧化物和易爆粉塵共存時(shí)，便發(fā)生分解，由氧化反應(yīng)產(chǎn)生大量的氣體，或者氣體量雖小，但釋放出大量的燃燒熱。例如，鋁粉只要在二氧化碳?xì)夥罩芯陀斜ǖ奈ｋU(xiǎn)。

　　粉塵爆炸的難易與粉塵的物理、化學(xué)性質(zhì)和環(huán)境條件有關(guān)。

　　一般認(rèn)為燃燒熱越大的物質(zhì)越容易爆炸，如煤塵、碳、硫黃等。氧化速度快的物質(zhì)容易爆炸，如鎂粉、鋁粉、氧化亞鐵、染料等。容易帶電的粉塵也很容易引起爆炸，如合成樹脂粉末、纖維類粉塵、淀粉等。這些導(dǎo)電不良的物質(zhì)由于與機(jī)器或空氣摩擦產(chǎn)生的靜電積聚起來，當(dāng)達(dá)到一定量時(shí)，就會放電產(chǎn)生電火花，構(gòu)成爆炸的火源。

　　通常不易引起爆炸的粉塵有土、砂、氧化鐵、研磨材料、水泥、石英粉塵以及類似于燃燒后的灰塵等。這類物質(zhì)的粉塵化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，所以不易燃燒。但是如果這類粉塵產(chǎn)生在油霧以及CO、CH4、煤氣之類可燃?xì)怏w中，也容易發(fā)生爆炸。

　　粉塵的爆炸可視為由以下三步發(fā)展形成的：第一步是懸浮的粉塵在熱源作用下迅速地干餾或氣化而產(chǎn)生出可燃?xì)怏w；第二步是可燃?xì)怏w與空氣混合而燃燒；第三步是粉塵燃燒放出的熱量，以熱傳導(dǎo)和火焰輻射的方式傳給附近懸浮的或被吹揚(yáng)起來的粉塵，這些粉塵受熱汽化后使燃燒循環(huán)地進(jìn)行下去。隨著每個循環(huán)的逐次進(jìn)行，其反應(yīng)速度逐漸加快，通過劇烈的燃燒，最后形成爆炸。這種爆炸反應(yīng)以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸壓力等將持續(xù)加快和升高，并呈跳躍式的發(fā)展。

　　【影響因素】

　　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(xiǎn)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(shí)，就不再發(fā)生爆炸，因而焦炭粉塵沒有爆炸危險(xiǎn)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，發(fā)火點(diǎn)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相擬，粉塵爆炸也有一定的濃度范圍，也有上下限之分。但在一般資料中多數(shù)只列出粉塵的爆炸下限，因?yàn)榉蹓m的爆炸上限較高。

　　【爆炸特點(diǎn)】

　　1、多次爆炸是粉塵爆炸的最大特點(diǎn)。

　　第一次爆炸氣浪，會把沉積在設(shè)備或地面上的粉塵吹揚(yáng)起來，在爆炸后短時(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，與揚(yáng)起的粉塵混合，從而引發(fā)二次爆炸。二次爆炸時(shí)，粉塵濃度會更高。

　　2、粉塵爆炸所需的最小點(diǎn)火能量較高，一般在幾十毫焦耳以上。

　　3、與可燃性氣體爆炸相比，粉塵爆炸壓力上升較緩慢，較高壓力持續(xù)時(shí)間長，釋放的能量大，破壞力強(qiáng)。

　　【主要危害】

　　1、具有極強(qiáng)的破壞性。

　　粉塵爆炸涉及的范圍很廣，煤炭、化工、醫(yī)藥加工、木材加工、糧食和飼料加工等部門都時(shí)有發(fā)生。

　　2、容易產(chǎn)生二次爆炸。

　　第一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，在第一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，故二次爆炸威力比第一次要大得多

　　3、能產(chǎn)生有毒氣體。

　　一種是一氧化碳；另一種是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性氣體。毒氣的產(chǎn)生往往造成爆炸過后的大量人畜中毒傷亡，必須充分重視。

　　【補(bǔ)救措施】

　　無組織排放粉塵治理，在前些年確實(shí)是除塵技術(shù)領(lǐng)域的一大難題，布袋除塵、靜電除塵、密閉除塵、噴水除塵等傳統(tǒng)除塵技術(shù)對于無組織排放粉塵都起不到明顯的治理效果。

　　根據(jù)2014年3月環(huán)保部和科技部聯(lián)合發(fā)布的《大氣污染物防治先進(jìn)技術(shù)》，我國已有生物納膜抑塵技術(shù)（生物納米抑塵技術(shù)）、云霧抑塵技術(shù)、濕式收塵技術(shù)等無組織排放綜合抑塵技術(shù)。

　　撲救粉塵爆炸事故的有效滅火劑是水，尤以霧狀水為佳。它既可以熄滅燃燒，又可濕潤未燃粉塵，驅(qū)散和消除懸浮粉塵，降低空氣濃度，但忌用直流噴射的水和泡沫，也不宜用有沖擊力的干粉、二氧化碳、1211滅火劑，防止沉積粉塵因受沖擊而懸浮引起二次爆炸。

　　對一些金屬粉塵(忌水物質(zhì))如鋁、鎂粉等，遇水反應(yīng)，會使燃燒更劇烈，因此禁止用水撲救。

　　可以用干沙、石灰等(不可沖擊)；堆積的粉塵等，明火熄滅后內(nèi)部可能還陰燃，也因引起足夠重視；對于面積大、距離長的車間的粉塵火災(zāi)，要注意采取有效的分割措施，防止火勢沿沉積粉塵蔓延或引發(fā)連鎖爆炸。

【真題鞏固】

　?。?019·新疆）下列關(guān)于粉塵爆炸的說法錯誤的是：

　　A. 顆粒越小越易燃燒，爆炸也越劇烈

　　B. 越易氧化的物質(zhì)，其粉塵越易爆炸

　　C. 越易帶電的物質(zhì)，其粉塵越易爆炸

　　D. 含鹵素和鉀、鈉的粉塵，爆炸趨勢增強(qiáng)

　　【答案】D

　　【解析】

　　粉塵爆炸，指粉塵在爆炸極限范圍內(nèi)，遇到熱源(明火或溫度)，火焰瞬間傳播于整個混合粉塵空間，化學(xué)反應(yīng)速度極快，同時(shí)釋放大量的熱，形成很高的溫度和很大的壓力，系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械功以及光和熱的輻射，具有很強(qiáng)的破壞力。

　　A項(xiàng)：粒徑大小是影響粉塵爆炸反應(yīng)速度和靈敏度的重要因素。顆粒越小越易燃燒，爆炸也越強(qiáng)烈。粒徑在200μm以下，且分散度較大時(shí)，易于在空中飄浮，吸熱快，容易著火。

　　B項(xiàng)：粉塵的表面能吸附空氣中的氧，顆粒越細(xì)，吸附的氧就越多，越容易加快其反應(yīng)速率因而更易發(fā)生爆炸。

　　C項(xiàng)：越易帶電的粉塵越易爆炸，如合成樹脂粉末、纖維類粉塵、淀粉等。這些導(dǎo)電不良的物質(zhì)與機(jī)器或空氣摩擦產(chǎn)生的靜電積聚起來，在達(dá)到一定量時(shí)，就會放電產(chǎn)生電火花，構(gòu)成爆炸的火源。

　　D項(xiàng)：粉塵發(fā)生爆炸必須具備一定的條件，歸納起來主要是燃料、氧氣和溫度等。根據(jù)實(shí)踐分析，有機(jī)物粉塵中含有COOH、OH、NH2、NO、C=N、C=N和N=N的基團(tuán)時(shí)，發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)性較大；含鹵素和鉀、鈉的粉塵，爆炸趨勢減弱，并非增強(qiáng)。

　　因此，選擇D選項(xiàng)。