4.1.2粉塵爆炸的機(jī)理

　　鋁粉具有粉塵爆炸危險(xiǎn)性的物質(zhì)之一，其獨(dú)特的遇濕易燃特性，以及爆炸極限范圍小，爆炸壓力危害大，是導(dǎo)致鋁粉制備行業(yè)潛在危害的重要因素，因此，了解鋁粉的爆炸機(jī)理，對(duì)于防范鋁粉粉塵爆炸具有深遠(yuǎn)的意義。

　　鋁粉粉塵爆炸是一個(gè)瞬間的連鎖反應(yīng)，屬于一個(gè)氣固二相流反應(yīng)，其爆炸過(guò)程比較復(fù)雜，它將受諸多因素的制約。鋁粉粉塵爆炸的機(jī)理（如圖所示）。

　　鋁粉粉塵粒子表面通過(guò)熱傳導(dǎo)和熱輻射，從火源獲得能量，使表面溫度急劇升高，達(dá)到粉塵粒子加速分解的溫度和蒸發(fā)溫度，形成粉塵蒸氣或分解氣體，這種氣體與空氣混合后就容易引起點(diǎn)火（氣相點(diǎn)火）。另外，粉塵粒子本身相繼發(fā)生熔融氣化，迸發(fā)出微小火花，成為周圍未燃燒粉塵的點(diǎn)火源，使之著火，從而擴(kuò)大了爆炸范圍，這一過(guò)程與氣體爆炸相比就復(fù)雜的多。

　　4.1.3鋁粉粉塵爆炸的危害

　　從鋁粉粉塵爆炸過(guò)程可以看出其爆炸有如下特點(diǎn)：

　?。?）粉塵爆炸速度或爆炸壓力上升速度比爆炸氣體小，但燃燒時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)生的能量大，破壞程度大。

　?。?）爆炸感應(yīng)期較長(zhǎng)，粉塵的爆炸過(guò)程比氣體的爆炸過(guò)程復(fù)雜，要經(jīng)過(guò)塵粒的表面分解或蒸發(fā)階段及由表面向中心延燒的過(guò)程，所以感應(yīng)期比氣體長(zhǎng)的多。

　?。?）有產(chǎn)生二次爆炸的可能性。因?yàn)榉蹓m初次爆炸產(chǎn)生的沖擊波會(huì)將堆積的粉塵揚(yáng)起，懸浮在空氣中，在新的空間形成達(dá)到爆炸極限濃度范圍內(nèi)的混合物，而飛散的火花和輻射熱成為點(diǎn)火源，引起第二次爆炸，這種連續(xù)爆炸會(huì)造成嚴(yán)重的破壞。

　　鋁粉粉塵爆炸屬于爆炸式燃燒，其危害性巨大，當(dāng)空氣中粉塵與適量的空氣預(yù)混，達(dá)到一定濃度范圍，點(diǎn)燃后爆炸就會(huì)發(fā)生。從機(jī)理上粉塵爆炸被認(rèn)為是一種瞬間的過(guò)程，爆炸的結(jié)果可能威力極大，造成巨大的破壞，如將整棟建筑物摧毀；因?yàn)楸〞r(shí)產(chǎn)生的空氣溫度高達(dá)2000～3000℃，甚至更高，通常爆炸氣體產(chǎn)生的熱量瞬間內(nèi)擴(kuò)散，會(huì)引起附近的可燃物質(zhì)產(chǎn)生高溫后燃燒，既而引發(fā)鋁粉火災(zāi)，加重爆炸的破壞程度。

　　如：1963年6月16日，某鋁制品廠磨光車間突然發(fā)生猛烈爆炸，整個(gè)車間及相鄰的部分包裝車間共678m2廠房頓時(shí)被炸塌，造成了19人死亡，24人受傷的慘重事故。導(dǎo)致事故發(fā)生的直接原因是由于通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)，除塵管道曲率半徑明顯偏小，氣流不暢通，積聚了大量的粉塵，在除塵過(guò)程中，受到風(fēng)力的作用，鋁粉粉塵被擾動(dòng)，遇到靜電火花引發(fā)一次爆炸事故；另外，該廠磨光車間各處積存大量的鋁粉塵，加之天氣高溫，氣候干燥，車間各處積存的大量鋁粉塵突然受震飛揚(yáng)，形成空間粉塵云，從而釀成了二次爆炸。這起事故雖然發(fā)生在20多年前，但是一起相當(dāng)?shù)湫偷牡匿X粉塵爆炸事故。

　　進(jìn)入八十年代，我國(guó)鋁粉冶煉技術(shù)不斷發(fā)展，但人們對(duì)鋁粉粉塵爆炸引發(fā)的火災(zāi)危害性仍認(rèn)識(shí)不足，教訓(xùn)十分慘重。如1978年1月31日，濟(jì)南向陽(yáng)化工一廠鋁粉車間在更換篩網(wǎng)試車時(shí)，因活絡(luò)帶上的鐵螺釘與鐵輪摩擦打出火花，引起地面鋁粉燃燒，由于職工缺乏滅火常識(shí)，在撲救過(guò)程中人員迅速集中到狹窄的車間，致使鋁粉飛揚(yáng)，引起粉塵爆炸，造成死亡17人，重傷17人，輕傷33人的重大惡性事故。

　　以上事故案例充分驗(yàn)證了鋁粉粉塵的危害性，它所導(dǎo)致的鋁粉火災(zāi)其危害程度遠(yuǎn)大于可燃液體火災(zāi)。
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