面粉機(jī)械防爆研究

周后森

摘 要 在面粉的加工及運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生了很多粉塵，不僅僅會(huì)對(duì)個(gè)人的健康和環(huán)境造成危害，也會(huì)損害機(jī)械設(shè)備，最主要的是粉塵的爆炸成為了糧食加工運(yùn)輸企業(yè)中很大的安全隱患。本文主要對(duì)于面粉爆炸的過(guò)程和特點(diǎn)進(jìn)行分析，并且通過(guò)具體的手段措施，達(dá)到防爆的目的，本文主要對(duì)防止爆炸進(jìn)行了研究，并且對(duì)現(xiàn)有的防爆技術(shù)進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞 面粉粉塵 爆炸 防爆研究

中圖分類(lèi)號(hào)：TS21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

面粉在加工和運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多的粉塵，一方面，粉塵會(huì)對(duì)個(gè)人的健康和環(huán)境造成危害，會(huì)對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)皮膚、眼睛等造成損害，此外粉塵還會(huì)加快機(jī)械內(nèi)部的磨損，影響機(jī)器和設(shè)備的壽命；而且，主要的是面粉粉塵也會(huì)在糧食的儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中造成爆炸的危險(xiǎn)，糧食粉塵中的最嚴(yán)重的問(wèn)題就是面粉的粉塵爆炸。

1面粉粉塵爆炸的條件、過(guò)稱(chēng)及特點(diǎn)

面粉粉塵爆炸是指在可燃的面粉粉塵快速燃燒的火焰在未燃的面粉粉塵中傳播，快速釋放能量，引發(fā)壓力升高的過(guò)程。它的本質(zhì)就是可燃的粉塵與空氣的快速氧化產(chǎn)生的反映，屬于化學(xué)性質(zhì)爆炸，

面粉粉塵爆炸是一種非常復(fù)雜的過(guò)程，有很多因素會(huì)影響到他的爆炸進(jìn)程，所以爆炸的原因到現(xiàn)在還不十分明朗，一般我們認(rèn)為的面粉爆炸經(jīng)過(guò)如下的過(guò)程：第一步，面粉中的粉塵粒子通過(guò)熱力的傳導(dǎo)和熱力輻射，從外在的火源獲得點(diǎn)火的熱量，使面粉表面的溫度增高。第二步，面粉粉塵表面的分子，通過(guò)高溫的蒸發(fā)，形成熱力分解和干餾作用，形成了粉塵蒸汽并且分解氣體，使得粒子從周?chē)懦觥５谌剑@種氣體與空氣發(fā)生了混合，形成了爆炸性的氣體，就是我們理解的產(chǎn)生了火焰。第四步，面粉的粉塵粒子從表面一直到內(nèi)部都發(fā)生了融化，進(jìn)而發(fā)出很小的火花，相繼點(diǎn)燃了周?chē)拿娣鄯蹓m，進(jìn)一步的擴(kuò)大了爆炸的火焰范圍。

面粉粉塵爆炸有很多特點(diǎn)，我們主要?dú)w結(jié)為以下的幾點(diǎn)：第一，面粉的爆炸燃燒速度和氣體相比壓力上升速度相對(duì)較小，但是燃燒的時(shí)間較長(zhǎng)，產(chǎn)生的能量比較大，所以整體的破壞力度和燒毀的力度很大。第二，面粉的爆炸粒子一旦開(kāi)始燃燒，一邊進(jìn)行飛散，燃燒后的面粉粒子會(huì)發(fā)生碳化，這時(shí)候如果遇到人時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的危害。第三，靜止堆積的面粉被風(fēng)吹起來(lái)懸浮在空氣中，在條件滿(mǎn)足的情況下就會(huì)發(fā)生第一次爆炸，爆炸產(chǎn)生的沖擊又會(huì)波及到其他的面粉粉塵，從而產(chǎn)生第二次第三次的爆照，擴(kuò)大爆炸危害。第四，即使參加爆炸的面粉粉塵數(shù)量很小，但是由于不完全燃燒的關(guān)系，如果是在相對(duì)封閉的空間里，會(huì)殘留大量的C0氣體，從而引起中毒。

面粉機(jī)械中的粉塵爆炸需要同時(shí)滿(mǎn)足四個(gè)條件才會(huì)發(fā)生，一空氣中的面粉粉塵達(dá)到一定的濃度。二有足夠量的明火源，大多數(shù)的粉塵云最小的點(diǎn)火能量在5到50MJ之間。三要有足夠的氧氣，四需要相對(duì)密閉的空間。

2面粉機(jī)械的防爆技術(shù)

根據(jù)面粉粉塵爆炸的原理、爆炸過(guò)程、爆炸特點(diǎn)以及發(fā)生面粉粉塵爆炸的四個(gè)條件，對(duì)面粉機(jī)械的防爆進(jìn)行預(yù)防措施的研究。

對(duì)于面粉粉塵防爆的預(yù)防有兩大目的，一是要對(duì)面粉粉塵的物化還有爆炸性質(zhì)以及爆炸的危險(xiǎn)性進(jìn)行研究分析，做基礎(chǔ)理論的工作，二是要破壞可以形成面粉粉塵條件的四個(gè)要素。

根據(jù)之前的研究，面粉的分成爆炸需要四個(gè)要素，并且缺少任何一項(xiàng)都是無(wú)法形成的。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的資料研究，預(yù)防面粉粉塵爆炸主要可以總結(jié)為以下幾個(gè)方面：

（1）惰化。就是要控制可能發(fā)生爆炸的空間內(nèi)的氧氣的濃度。可能的將氧氣的濃度降到極限的氧氣濃度以下，使爆炸沒(méi)有發(fā)生的可能性。比如可以用惰性氣體氮?dú)饣蛘啕u代氫的混合物取代空氣中的氧進(jìn)行惰化，也可以使機(jī)械中的混合粉塵的可爆濃度大大提高，這樣也不會(huì)發(fā)生爆炸。

（2）控制面粉粉塵的濃度。可以從兩個(gè)方面入手，一方面是控制住面粉粉塵的產(chǎn)生，另一方面是控制粉塵的飛揚(yáng)和沉淀。使面粉粉塵的濃度達(dá)到最小的可爆濃度以下。一般來(lái)說(shuō)減少撞擊、損傷形成的面粉粉塵主要是通過(guò)降低面粉的水平輸送和提升卸料的速度產(chǎn)生的。目前控制已經(jīng)形成的面粉粉塵的手段主要有兩類(lèi)：在機(jī)械中通風(fēng)除塵或者利用某些液體的粘附性，添加抑制粉塵的飛揚(yáng)。

（3）要防止產(chǎn)生點(diǎn)火源。在生產(chǎn)過(guò)作程中要注意明火，在具體的面粉生產(chǎn)過(guò)程中要采取一些有效的措施來(lái)防止明火的產(chǎn)生。

3面粉粉塵的爆炸控制

需要了解的是，即使采取了比較完備的預(yù)防措施，也不能都排除面粉粉塵粉塵爆炸的可能性，所以一旦發(fā)生了爆炸的情況，就要控制在一定的范圍內(nèi)，將損失降低到最小。主要的手段有：

（1）泄爆，就是在爆炸物的初始階段或者爆炸擴(kuò)展的時(shí)候，采取持久的沒(méi)有危險(xiǎn)的地方進(jìn)行補(bǔ)救措施，對(duì)有爆炸性的容器，通過(guò)固定的開(kāi)口及時(shí)卸除壓力。這樣容器的內(nèi)部就不會(huì)產(chǎn)生不可承受的爆炸的壓力，因而可以將巨大的壓力排放到大氣中，將爆炸的壓力限制在容器的范圍以?xún)?nèi)。

（2）爆炸遏制，就是發(fā)生爆炸的情況后，在爆炸的初始階段就可以約束爆炸燃燒的范圍，實(shí)際中我們會(huì)使用溫度傳感器或者自動(dòng)滅火系統(tǒng)等，這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)就是可以用于產(chǎn)生有毒的可燃物，但是需要很大的設(shè)備維護(hù)。

（3）隔爆，即防止爆炸的傳播，在工業(yè)生產(chǎn)中添加防止爆炸的裝置。

4結(jié)語(yǔ)

最近幾年來(lái)，我們的防爆技術(shù)不斷發(fā)展，在尋求實(shí)際過(guò)程中與面粉爆炸統(tǒng)一的方面，完成了很多粉塵的安全特性、爆炸特性的進(jìn)一步的理論研究，面粉機(jī)械爆炸的潛在危險(xiǎn)無(wú)處不在，所以我們要進(jìn)一步深入的研究面粉機(jī)械的爆炸以及防治，防止面粉粉塵發(fā)生爆炸，這對(duì)于減少損失，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)有很長(zhǎng)久且現(xiàn)實(shí)的意義。

參考文獻(xiàn)

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