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為什麽面粉和粉塵會爆炸?是什麽科學原理?

粉塵爆炸是化學爆炸的壹種,原理是粉塵與空氣的接觸面積大,使得壹些平常不燃或者難燃的物質在空氣中具備爆炸危險。粉塵爆炸具有連續性、最小點火能量高、壓力上升緩慢、壓力持續時間長的特點。

在各種安全事故當中,粉塵爆炸是比較特殊的壹種,壹旦發生粉塵爆炸的事件,壹般危害性是很大的。比如2014年8月2日,江蘇省昆山市壹個金屬拋光車間發生鋁粉塵爆炸事故,造成146人死亡、114人受傷的慘重事件(數據來源於新華社2016年2月3日消息)。

我們常見的爆炸有化學爆炸和物理爆炸兩種形式,化學爆炸是指爆炸前後物質發生了化學變化,粉塵爆炸屬於化學變化。

其原理是:粉塵的粒徑非常小,當具有爆炸性的粉塵懸浮於空氣中時,粉塵與空氣的接觸面積大大增加,此時局部的點火源可引起粉塵燃燒,如果達到了爆炸濃度,那麽局部燃燒釋放的能量可以延伸,導致多米諾骨牌效應,使得整個粉塵空間發生劇烈的爆炸。

影響粉塵爆炸的因素非常多,比如粉塵濃度、空氣含水量、空氣溫度、空氣壓力、粉塵性質、容器大小等等;由於粉塵與空氣的接觸面積非常大,對於很多正常情況下不燃或者難燃的物質,比如鋁、鐵、氧化亞鐵、樹脂等等,在粉塵狀態下也變得極易發生爆炸。

粉塵爆炸相對於氣體爆炸來說,其釋放的能量大,產生的破壞力強,較高壓力持續時間長,而且時常伴隨著連續爆炸,所以粉塵爆炸的危害非常大,對於存在粉塵爆炸風險的工廠或者車間,壹定要防患於未然。

比如鋁粉廠房、金屬拋光車間、面粉研磨部位、活性炭制造廠房等等,在我國消防當中,就屬於?乙類6項?火災危險等級,需要有嚴格的消防安全措施。

雖然粉塵爆炸危害大,但是粉塵爆炸的預防手段很多,其效果也非常明顯,比如:

1、控制相應粉塵在空氣中的濃度,只要達不到爆炸濃度,就不會引起粉塵爆炸。

2、嚴格控制火源,粉塵爆炸的最小點火能量高,在易發生粉塵爆炸的地方,壹定要嚴格限制明火的使用。

3、對必要的粉塵空間,可以降低氧含量和充入惰性氣體,比如氮氣、二氧化碳等等,可以有效抑制粉塵爆炸。

4、控制粉塵空間的空氣參數,比如提高含水量、降低壓力、降低環境溫度、及時排除靜電等等。