空气雾化铝粉混合属于危险作业场所吗 ?

发表时间:2023-06-25 访问量:80004

铝粉的危险特性

铝粉生产过程中的易燃、易爆介质是铝粉,铝粉的危害主要体现于其本身属于乙类可燃性粉末,易吸潮;其在空气中的爆炸下限37~50mg/m3,更低点火温度645℃,最小点火能量15mJ,更大爆炸压力0.415MPa,氮气中爆炸更低氧含量9%。

铝粉粉末在空气中与空气混合能形成爆炸性混合物,当达到一定浓度时,遇火星或一定的静电能量就会发生爆炸。与酸类(如盐酸、硫酸等)或与强碱接触能产生可燃性危险气体(氢气),易引起燃烧爆炸;与氧化剂混合能形成爆炸性混合物;与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。因此铝粉应严禁与酸、碱、氧化剂等物品混合存放。

3、铝粉火灾的特点铝粉火灾的危险性表现在:在空气中遇到较小的着火源即能起火燃烧;在空气中沾有油脂的铝粉,如长期堆集存放,集热不散,也易引起自燃或爆炸,而且铝粉的颗粒度越小爆炸危险性越大,当其在空气中浓度达到37-50mg/m3时,遇明火即能爆炸。因此,在化学危险物品管理中,铝粉被列为二级易燃物品。

铝粉火灾的特点是火焰温度高、燃烧速度快、爆炸威力大、辐射热强。燃烧时,一般呈绿蓝色火焰,放出银白色耀眼的强光,爆炸压力可达6.3公斤/厘米2。对周围建筑物及人身安全均具有较大的破坏力和危害性。由此可见,扑救铝粉火灾的难度较大。

粉尘爆炸的条件

铝粉粉尘极易引起火灾爆炸事故。铝粉粉尘在与足够的空气混合后,并在一定的火源作用下,任何超细固体燃料粉尘都会发生爆炸。而且,空气中悬浮的铝粉粉状可燃物完全可能发生扩散型二次爆炸。一般粉尘颗粒越小,越易发生燃烧。

国内外的研究成果表明,粉尘发生爆炸燃烧事故的条件一般有三种:①可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮,其表面分子与空气充分接触,产生热分解或干馏作用,而成为气体排放在粒子周围,形成爆炸性混合物,即人们常说的粉尘云;②有充足的空气和氧化剂;③要有足够的引起粉尘爆炸的起始能量,如有火源或者强烈振动与摩擦,具备电晕和火花放电的条件,产生电晕和火花放电的能量必须等于或大于可燃物的最小点火能量。一般,堆积的粉尘不会发生爆炸,但当发生悬浮粉尘爆炸时,初始爆炸的冲击波会使这些堆积的粉尘扬起形成粉尘云,并被其后的火焰引燃,而发生第二次爆炸,产生更大的爆炸能量,加重火灾事故的危害程度。

粉尘爆炸的机理

铝粉具有粉尘爆炸危险性的物质之一,其独特的遇湿易燃特性,以及爆炸极限范围小,爆炸压力危害大,是导致铝粉制备行业潜在危害的重要因素,因此,了解铝粉的爆炸机理,对于防范铝粉粉尘爆炸具有深远的意义。铝粉粉尘爆炸是一个瞬间的连锁反应,属于一个气固二相流反应,其爆炸过程比较复杂,它将受诸多因素的制约。铝粉粉尘爆炸的机理(如图所示)。铝粉粉尘粒子表面通过热传导和热辐射,从火源获得能量,使表面温度急剧升高,达到粉尘粒子加速分解的温度和蒸发温度,形成粉尘蒸气或分解气体,这种气体与空气混合后就容易引起点火(气相点火)。另外,粉尘粒子本身相继发生熔融气化,迸发出微小火花,成为周围未燃烧粉尘的点火源,使之着火,从而扩大了爆炸范围,这一过程与气体爆炸相比就复杂的多。

       铝粉粉尘爆炸的危害

从铝粉粉尘爆炸过程可以看出其爆炸有如下特点:

(1)粉尘爆炸速度或爆炸压力上升速度比爆炸气体小,但燃烧时间长,产生的能量大,破坏程度大。

(2)爆炸感应期较长,粉尘的爆炸过程比气体的爆炸过程复杂,要经过尘粒的表面分解或蒸发阶段及由表面向中心延烧的过程,所以感应期比气体长的多。

(3)有产生二次爆炸的可能性。因为粉尘初次爆炸产生的冲击波会将堆积的粉尘扬起,悬浮在空气中,在新的空间形成达到爆炸极限浓度范围内的混合物,而飞散的火花和辐射热成为点火源,引起第二次爆炸,这种连续爆炸会造成严重的破坏。

铝粉粉尘爆炸属于爆炸式燃烧,其危害性巨大,当空气中粉尘与适量的空气预混,达到一定浓度范围,点燃后爆炸就会发生。从机理上粉尘爆炸被认为是一种瞬间的过程,爆炸的结果可能威力极大,造成巨大的破坏,如将整栋建筑物摧毁;因为爆炸时产生的空气温度高达2000~3000℃,甚至更高,通常爆炸气体产生的热量瞬间内扩散,会引起附近的可燃物质产生高温后燃烧,既而引发铝粉火灾,加重爆炸的破坏程度。

静电火花易引发燃爆事故

静电火花的产生

在铝粉制备生产和输送过程中,由于铝粉气流在设备、管线中的流动,粉体间不断的接触、分离、相互摩擦造成的电荷分离,使粉体带上某种电荷,特别容易带电,由于物料与管道壁及设备之间产生的摩擦,产生很高的静电积累。

铝粉属于可燃性粉尘,在气力输送和收集过程中,因粉尘颗粒超细,点火能量极低(Emin=15mJ),摩擦起电容易,一旦粉尘达到一定浓度(爆炸下限为37-50mg/m3),更具有爆炸危险,其危害威力相当巨大。

另外,静电火花的产生不排除现场使用非防爆工机具,以及无静电导出设施,操作人员劳保着装放电所致。

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