鋁粉的危險(xiǎn)特性

鋁粉生產(chǎn)過(guò)程中的易燃、易爆介質(zhì)是鋁粉，鋁粉的危害主要體現(xiàn)于其本身屬于乙類可燃性粉末，易吸潮;其在空氣中的爆炸下限37～50mg/m3，更低點(diǎn)火溫度645℃，最小點(diǎn)火能量15mJ，更大爆炸壓力0.415MPa，氮?dú)庵斜ǜ脱鹾?%。

鋁粉粉末在空氣中與空氣混合能形成爆炸性混合物，當(dāng)達(dá)到一定濃度時(shí)，遇火星或一定的靜電能量就會(huì)發(fā)生爆炸。與酸類(如鹽酸、硫酸等)或與強(qiáng)堿接觸能產(chǎn)生可燃性危險(xiǎn)氣體(氫氣)，易引起燃燒爆炸;與氧化劑混合能形成爆炸性混合物;與氟、氯等接觸會(huì)發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)。因此鋁粉應(yīng)嚴(yán)禁與酸、堿、氧化劑等物品混合存放。

3、鋁粉火災(zāi)的特點(diǎn)鋁粉火災(zāi)的危險(xiǎn)性表現(xiàn)在：在空氣中遇到較小的著火源即能起火燃燒;在空氣中沾有油脂的鋁粉，如長(zhǎng)期堆集存放，集熱不散，也易引起自燃或爆炸，而且鋁粉的顆粒度越小爆炸危險(xiǎn)性越大，當(dāng)其在空氣中濃度達(dá)到37-50mg/m3時(shí)，遇明火即能爆炸。因此，在化學(xué)危險(xiǎn)物品管理中，鋁粉被列為二級(jí)易燃物品。

鋁粉火災(zāi)的特點(diǎn)是火焰溫度高、燃燒速度快、爆炸威力大、輻射熱強(qiáng)。燃燒時(shí)，一般呈綠藍(lán)色火焰，放出銀白色耀眼的強(qiáng)光，爆炸壓力可達(dá)6.3公斤/厘米2。對(duì)周圍建筑物及人身安全均具有較大的破壞力和危害性。由此可見(jiàn)，撲救鋁粉火災(zāi)的難度較大。

粉塵爆炸的條件

鋁粉粉塵極易引起火災(zāi)爆炸事故。鋁粉粉塵在與足夠的空氣混合后，并在一定的火源作用下，任何超細(xì)固體燃料粉塵都會(huì)發(fā)生爆炸。而且，空氣中懸浮的鋁粉粉狀可燃物完全可能發(fā)生擴(kuò)散型二次爆炸。一般粉塵顆粒越小，越易發(fā)生燃燒。

國(guó)內(nèi)外的研究成果表明，粉塵發(fā)生爆炸燃燒事故的條件一般有三種：①可燃性粉塵以適當(dāng)?shù)臐舛仍诳諝庵袘腋。浔砻娣肿优c空氣充分接觸，產(chǎn)生熱分解或干餾作用，而成為氣體排放在粒子周圍，形成爆炸性混合物，即人們常說(shuō)的粉塵云;②有充足的空氣和氧化劑;③要有足夠的引起粉塵爆炸的起始能量，如有火源或者強(qiáng)烈振動(dòng)與摩擦，具備電暈和火花放電的條件，產(chǎn)生電暈和火花放電的能量必須等于或大于可燃物的最小點(diǎn)火能量。一般，堆積的粉塵不會(huì)發(fā)生爆炸，但當(dāng)發(fā)生懸浮粉塵爆炸時(shí)，初始爆炸的沖擊波會(huì)使這些堆積的粉塵揚(yáng)起形成粉塵云，并被其后的火焰引燃，而發(fā)生第二次爆炸，產(chǎn)生更大的爆炸能量，加重火災(zāi)事故的危害程度。

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。

       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)：

(1)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。

(2)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。

(3)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。

靜電火花易引發(fā)燃爆事故

靜電火花的產(chǎn)生

在鋁粉制備生產(chǎn)和輸送過(guò)程中，由于鋁粉氣流在設(shè)備、管線中的流動(dòng)，粉體間不斷的接觸、分離、相互摩擦造成的電荷分離，使粉體帶上某種電荷，特別容易帶電，由于物料與管道壁及設(shè)備之間產(chǎn)生的摩擦，產(chǎn)生很高的靜電積累。

鋁粉屬于可燃性粉塵，在氣力輸送和收集過(guò)程中，因粉塵顆粒超細(xì)，點(diǎn)火能量極低(Emin=15mJ)，摩擦起電容易，一旦粉塵達(dá)到一定濃度(爆炸下限為37-50mg/m3)，更具有爆炸危險(xiǎn)，其危害威力相當(dāng)巨大。

另外，靜電火花的產(chǎn)生不排除現(xiàn)場(chǎng)使用非防爆工機(jī)具，以及無(wú)靜電導(dǎo)出設(shè)施，操作人員勞保著裝放電所致。

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