(圖片來自北京頭條微博)
看過《偽裝者》的小夥伴兒肯定對凱凱王飾演的阿城當時為了毀滅證據炸掉麵粉廠的橋段有非常深刻的印象,凱凱王沒用炸藥,沒用汽油,只是劃破幾袋麵粉撒向空中,然後把點燃的打火機扔進麵粉中,嘭!麵粉廠爆炸!
(視頻來自環球時報的秒拍視頻微博)
這個視頻中是美國印第安納州斯威茲市的一個裝滿玉米的筒倉突然折斷,倉內的玉米傾瀉而出,擊中了三個電源盒,點燃了玉米粉塵,發生了爆炸燃燒!
空氣中的麵粉/玉米粉顆粒達到一定濃度,遇到明火或高溫所致。由於麵粉/玉米粉顆粒細小且質量較輕,將其揮灑在空中時,就會較長時間的滯留在半空中。當其與空氣有著較大的接觸面積,遇明火或高溫,這些漂浮在空中的麵粉/玉米粉便可能急劇燃燒並釋放出巨大熱量,在狹小的空間便會引發劇烈爆炸。
這就涉及到了我們消防工程師考試中要求的可燃粉塵爆炸知識點!
什麼是可燃粉塵爆炸
懸浮於空氣中的可燃粉塵觸及明火或電火花等火源時發生的爆炸現象。
常見的可燃粉塵
煤粉、麵粉、木粉、糖粉、玉米粉、土豆粉、幹奶粉、鋁粉、鋅粉、鎂粉、硫磺粉等。
這些物料的粉塵易發生爆炸燃燒的原因是都有較強的還原劑H、C、N、S等元素存在,當它們與過氧化物和易爆粉塵共存時,便發生分解,由氧化反應產生大量的氣體,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氣氛中就有爆炸的危險。
粉塵爆炸的難易與粉塵的物理、化學性質和環境條件有關。一般認為燃燒熱越大的物質越容易爆炸,如煤塵、碳、硫黃等。氧化速度快的物質容易爆炸,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、澱粉等。這些導電不良的物質由於與機器或空氣摩擦產生的靜電積聚起來,當達到一定量時,就會放電產生電火花,構成爆炸的火源。
通常不易引起爆炸的粉塵有土、砂、氧化鐵、研磨材料、水泥、石英粉塵以及類似於燃燒後的灰塵等。這類物質的粉塵化學性質比較穩定,所以不易燃燒。但是如果這類粉塵產生在油霧以及CO、CH4、煤氣之類可燃氣體中,也容易發生爆炸。
可燃粉塵爆炸條件
1、粉塵本身具有爆炸性;
2、粉塵必須懸浮在空氣中並與空氣混合到爆炸濃度;
3、有足以引起粉塵爆炸的火源。
粉塵爆炸的過程
第一步是懸浮的粉塵在熱源作用下迅速地乾餾或氣化而產生出可燃氣體;
第二步是可燃氣體與空氣混合而燃燒;
第三步是粉塵燃燒放出的熱量,以熱傳導和火焰輻射的方式傳給附近懸浮的或被吹揚起來的粉塵,這些粉塵受熱汽化後使燃燒循環地進行下去。
隨著每個循環的逐次進行,其反應速度逐漸加快,通過劇烈的燃燒,最後形成爆炸。這種爆炸反應以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸壓力等將持續加快和升高,並呈跳躍式的發展。
怎樣預防粉塵爆炸?
1、減少揚塵,清理疏通——及時掃除死角積塵凡是有易燃易爆的粉塵形成的企業,在安全管理和職業衛生管理上都要格外小心,要非常注意日常的清掃、維護工作,不能留有粉塵堆積的死角。
2、降低濃度,空氣流通——保證作業環境通風
爆炸性粉塵的通風系統,除了要保證作業場所中的粉塵濃度符合職業衛生的要求外,還要保證通風系統內的粉塵濃度始終在爆炸下限的50%以下。如果濃度高了,就要加大風量進行稀釋。確保即使有火源或靜電在通風系統內產生,也不會引發粉塵燃爆。
3、預防靜電,隔絕火源——選用防爆設備作業場所中的機電、設備都要選用防爆型,或加裝防爆的裝置。像鎂鋁這種熱敏性金屬粉塵,還要注意防止靜電的產生,比如布袋除塵器裡的濾料,可選用加入金屬絲的防靜電類型。
4、雙重保障,降低危害——加設隔爆或洩爆裝置通風除塵系統裝置需加設隔爆或洩爆裝置,選擇在沒有人作業的、不危險的地方,比如衝向窗口的位置加設洩爆裝置。這樣一旦在系統內發生小規模的爆炸,就能夠及時地將氣壓洩出,減少發生大規模爆炸的可能。
粉塵雖小,卻能引發巨大的火災事故,只有足夠警惕,做好預防措施才能夠防患於未然!避免我們的生命與財產受損!