¿Qué tipo de polvo explotará?
Los sitios de producción y procesamiento suelen ir acompañados de polvo de aluminio, polvo de zinc, polvo de molienda de aluminio, diversos polvos plásticos, productos intermedios de drogas sintéticas orgánicas, harina de trigo, azúcar, aserrín, colorantes, ceniza de baquelita, leche en polvo y té. polvo, Las explosiones de polvo ocurren en polvo de tabaco, polvo de carbón, polvo de fibras vegetales, etc.
En general, existen cuatro situaciones para las explosiones de polvo:
(1) El polvo en sí es inflamable o explosivo;
(2) El polvo debe estar suspendido en el aire, mezclado con aire u oxígeno para alcanzar el límite de explosión;
(3) Hay suficiente energía térmica para provocar una explosión de polvo, que es la fuente de ignición;
(4) El polvo tiene cierta difusividad;
(5) El polvo explotará en un espacio confinado, como las explosiones de polvo de etanol y agua en hornos de granulación y secadores de ebullición.
Principios de explosión
Tabla 1-4 Clasificación y agrupación de polvo explosivo
Los polvos que generalmente son propensos a accidentes de explosión incluyen polvo de aluminio, polvo de zinc y polvo de ferrosilicio, polvo de magnesio, polvo de hierro, polvo de molienda para procesamiento de aluminio, diversos polvos plásticos, intermedios de drogas sintéticas orgánicas, harina de trigo, azúcar, aserrín, colorantes, ceniza de baquelita, leche en polvo, té en polvo, tabaco en polvo, carbón en polvo, polvo de fibras vegetales. , etc. La razón por la cual el polvo de estos materiales es propenso a una combustión explosiva es por la presencia de fuertes agentes reductores como H, C, N y S. Cuando están presentes con peróxidos y polvo explosivo, se descompondrán mediante reacciones de oxidación para producir una gran cantidad de gas, o una pequeña cantidad de gas, pero liberarán una gran cantidad de calor de combustión. Por ejemplo, el polvo de aluminio corre peligro de explotar mientras se encuentre en una atmósfera de dióxido de carbono. ? [2]?
La dificultad de la explosión del polvo está relacionada con las propiedades físicas y químicas del polvo y las condiciones ambientales. Generalmente se cree que las sustancias con mayor calor de combustión tienen más probabilidades de explotar, como el polvo de carbón, el carbón, el azufre, etc. Las sustancias que se oxidan rápidamente son propensas a explotar, como el polvo de magnesio, el polvo de aluminio, el óxido ferroso, los tintes, etc. El polvo que se carga fácilmente también puede provocar explosiones fácilmente, como el polvo de resina sintética, el polvo de fibras, el almidón, etc. Estas sustancias poco conductoras se acumulan debido a la electricidad estática generada por la fricción con las máquinas o el aire. Al alcanzar cierta cantidad, se descargarán y generarán chispas, formando un foco de fuego para explosiones.
Generalmente, los polvos que tienen menos probabilidades de causar explosiones incluyen tierra, arena, óxido de hierro, materiales abrasivos, cemento, polvo estacional y polvo de combustión similar. Las propiedades químicas del polvo de este tipo de material son relativamente estables y no son fáciles de quemar. Sin embargo, si este tipo de polvo se produce en neblinas de aceite y gases combustibles como CO, CH4 y gas, también es propenso a explotar.
Se puede considerar que la explosión de polvo es causada por los siguientes tres pasos: el primer paso es que el polvo en suspensión se descompone o gasifica rápidamente bajo la acción de la fuente de calor para producir gas inflamable; El paso es que el gas combustible se mezcla con el aire. Combustión mixta; en el tercer paso, el calor liberado por la combustión del polvo se transfiere al polvo suspendido o soplado cercano a través de la conducción de calor y la radiación de la llama. El polvo se calienta y se vaporiza, lo que permite el el ciclo de combustión continúe. A medida que avanza cada ciclo, la velocidad de reacción se acelera gradualmente y, mediante una combustión violenta, finalmente se forma una explosión. Esta reacción de explosión, así como la velocidad de la llama de la explosión, la velocidad de la onda de la explosión y la presión de la explosión, continuarán acelerándose y aumentando, desarrollándose a pasos agigantados.
Peligros típicos:
Factores que influyen
Propiedades físicas y químicas
Factores que influyen en la explosión del polvo
Sustancia Cuanto mayor es el calor de combustión, mayor es el riesgo de explosión del polvo, como el polvo de carbón, carbón y azufre, cuanto más fácilmente se oxidan las sustancias, más probabilidades hay de que explote su polvo, como el magnesio, el óxido ferroso, los tintes, etc. . Cuanto más cargado esté el polvo, más probabilidades habrá de provocar una explosión. Durante el proceso de producción, debido al impacto y la fricción del polvo, la electricidad estática generada no es fácil de disipar, provocando una acumulación de electricidad estática. Cuando alcanza un cierto valor, se produce una descarga electrostática. Las chispas de descarga estática pueden provocar incendios y explosiones. Las explosiones de polvo también están relacionadas con los compuestos volátiles que contienen. Por ejemplo, si la materia volátil en el polvo de carbón es inferior al 10%, no explotará, por lo que el polvo de coque no tiene riesgo de explosión.
Límites de concentración de explosión de polvo - Tabla 1
Tamaño de los gránulos
La superficie del polvo absorbe oxígeno del aire. Cuanto más finas son las partículas, más oxígeno absorben, lo que las hace más propensas a explotar. Además, cuanto menor sea el punto de ignición, menor será el límite de explosión. A medida que disminuye el diámetro de las partículas de polvo, no sólo aumenta la actividad química, sino que también se carga fácilmente con electricidad estática.
Concentración de polvo
Al igual que los gases combustibles, las explosiones de polvo también tienen un cierto rango de concentración y límites superior e inferior.
Sin embargo, la mayor parte de la información general solo enumera el límite inferior de explosión de polvo porque el límite superior de explosión de polvo es alto. La Tabla 1 (derecha) enumera algunas características de las explosiones de polvo.
Características de la explosión
(1) Las explosiones múltiples son las características más importantes de las explosiones de polvo.
Cuando la onda de aire explota por primera vez, expulsará el polvo depositado en el equipo o en el suelo. Poco tiempo después de la explosión, se formará una presión negativa en el centro de la explosión y el aire fresco de los alrededores entrará desde el exterior y se mezclará con el polvo levantado, provocando así una explosión secundaria. Durante la segunda explosión, la concentración de polvo será mayor.
(2) La energía de ignición mínima requerida para la explosión del polvo es relativamente alta, generalmente por encima de decenas de milijulios.
(3) En comparación con las explosiones de gas combustible, la presión de las explosiones de polvo aumenta lentamente, la presión más alta dura más tiempo, la energía liberada es grande y el poder destructivo es fuerte.