粉塵爆炸威力有多大,是什麼原理?
這幾天在溫州郭溪,當地人說起這裡拋光廠爆炸,炸毀幾棟房子,死傷幾十人。
許多人不明白空氣中有粉塵為什麼會爆炸,而且威力這麼大?
- 粉塵爆炸的威力有多大,建議你搜索下美國帝國糖廠的粉塵爆炸事故,沒錯哦,就是糖粉爆炸,整個工廠都被炸沒了;如果你還是無法理解,可以簡單粗暴的認為是一個大號的炸藥爆炸了;
- 原理無非就是:1.封閉空間中懸浮在空氣中的可燃粉塵 2.氧氣 3.點火源
- 粉塵爆炸的可怕之處,在於首次爆炸之後,原本沉降在室內粉塵被揚起,放生了二次爆炸,這就是為什麼粉塵爆炸往往都很嚴重的原因;
看完了,關注這個微信公眾號:HSE之路,了解更多
懶得打字了,下面截圖是簡單介紹。簡單來說能產生爆炸的物質反應有三種,緩慢的變化,燃燒,爆炸。三種反應的區分關鍵是以反應速度。爆炸的實質其實是物質在極短時間的迅速反應,且需要一定的條件,例如tnt被引爆後的反應速度達到5000多米每秒。 從TNT的反應或許可以幫助理解粉塵的爆炸。TNT是黃色的蠟狀物質,用火能點著,但是不會爆炸。在雷管(好像是諾貝爾發明的)發明以前,TNT沒有被當做炸藥。用雷管能使TNT產生爆炸,原理就是雷管產生的速度極快的爆轟波,促使TNT發生了連鎖的快速反應,也就是爆炸。
可燃的粉塵,在一定濃度下在外界的促發下(如靜電,金屬碰撞產生的火星)就會產生連鎖的,速度極高的化學反應,最終形成爆炸。
物質要產生爆炸的的幾個條件:過程放熱,過程的高速度,必須形成氣體產物。粉塵能發生爆炸,說明粉塵符合了產生爆炸的幾個條件。爆炸性粉塵主要有可燃金屬粉塵(Al,Mg等),可燃纖維(糧食,棉花等),煤粉等,粉塵爆炸很複雜,簡單說就是氧化還原反應,產熱大於散熱,速度快,不同粉塵爆炸機理並不統一,煤塵爆炸時煤塵受到外界著火源(好多種)或者自身熱分解產生熱量,當煤塵受外界著火源作用時,煤中的可燃性揮發分在熱的作用下揮發出來,與空氣混合,當粉塵密度適當時,揮發出的可燃性揮發分(烴類)混合物到達混合物爆炸極限(爆炸性氣體或粉塵發生爆炸的濃度範圍,分上下限,混合物爆炸極限又有相關計算方法)外界能量足夠強時煤塵就局部爆炸了,然後爆炸產物及爆炸波向周圍傳播,周圍煤塵也開始爆炸,這樣隨著時間的推移,爆炸疊加,威力比一般氣體爆炸強。
問題所說金屬粉塵爆炸改天說,以上文字也是憑記憶,詳細機理需參閱文獻。
消防部門提供的資料顯示,粉塵是指分散的固體物質。粉塵爆炸是指懸浮於空氣中的可燃粉塵觸及明火或電火花等火源時發生的爆炸現象。最常見的粉塵爆炸有煤粉、麵粉、木粉、糖粉、玉米粉、土豆粉、干奶粉、鋁粉、鋅粉、鎂粉、硫磺粉等。
可燃粉塵爆炸一般應具備三個條件,即粉塵本身具有爆炸性,粉塵必須懸浮在空氣中並與空氣混合到爆炸濃度,有足以引起粉塵爆炸的火源。
粉塵爆炸的特點:(1)多次爆炸是粉塵爆炸的最大特點;(2)粉塵爆炸所需的最小點火能量較高,一般在幾十毫焦耳以上;(3)與可燃性氣體爆炸相比,粉塵爆炸壓力上升較緩慢,較高壓力持續時間長,釋放的能量大,破壞力強。
粉塵爆炸的危害:
(1)具有極強的破壞性。粉塵爆炸涉及的範圍很廣,煤炭、化工、醫藥加工、木材加工、糧食和飼料加工等部門都時有發生。如1952—1979年間,日本發生各類粉塵爆炸事故209起,傷亡共546人。近年來,中國發生的粉塵爆炸尤其是系統爆炸,造成了嚴重損失,僅1987年哈爾濱亞麻廠的亞麻塵爆炸事故,死亡58人,輕重傷177人,直接經濟損失882萬元。
(2)容易產生二次爆炸。第一次爆炸氣浪把沉積在設備或地面上的粉塵吹揚起來,在爆炸後短時間內爆炸中心區會形成負壓,周圍的新鮮空氣便由外向內填補進來,形成所謂的「返迴風」,與揚起的粉塵混合,在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆炸時,粉塵濃度一般比一次爆炸時高得多,故二次爆炸威力比第一次要大得多。
(3)能產生有毒氣體。一種是一氧化碳;另一種是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性氣體。毒氣的產生往往造成爆炸過後的大量人畜中毒傷亡。
粉塵爆炸主要是可燃粉塵在空氣中快速燃燒引發的爆炸,具體威力要看爆炸物的種類及它在空氣中的比例,不同爆炸物最高威力的配比是不同的
粉塵的爆炸更多是粉塵顆粒表面勢能的大量聚集所引起的,在達到臨界點之後勢能突然釋放而導致一些列化學放熱反應爆炸,通常來說不可燃物質的粉塵產生一次爆炸,而向硫磺、亞麻之類的可燃物質粉塵在一次爆炸後可導致劇烈的化學反應而導致二次爆炸,具有更強的破壞力。
物理化學(不是物理和化學)課本里有很詳細的原理解答。。。推薦閱讀:
※大數乘法,在演算法上,主要有幾種思路?
※點讀筆的原理是什麼?
※ERP、CRM的設計原理是什麼?
※迴旋鏢的飛行原理是什麼?