面粉機械防爆研究

周后森

摘 要 在面粉的加工及運輸過程中產生了很多粉塵，不僅僅會對個人的健康和環境造成危害，也會損害機械設備，最主要的是粉塵的爆炸成為了糧食加工運輸企業中很大的安全隱患。本文主要對于面粉爆炸的過程和特點進行分析，并且通過具體的手段措施，達到防爆的目的，本文主要對防止爆炸進行了研究，并且對現有的防爆技術進行了討論。

關鍵詞 面粉粉塵 爆炸 防爆研究

中圖分類號：TS21 文獻標識碼：A

0引言

面粉在加工和運輸的過程中會產生許多的粉塵，一方面，粉塵會對個人的健康和環境造成危害，會對人體的呼吸系統皮膚、眼睛等造成損害，此外粉塵還會加快機械內部的磨損，影響機器和設備的壽命；而且，主要的是面粉粉塵也會在糧食的儲運過程中造成爆炸的危險，糧食粉塵中的最嚴重的問題就是面粉的粉塵爆炸。

1面粉粉塵爆炸的條件、過稱及特點

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，引發壓力升高的過程。它的本質就是可燃的粉塵與空氣的快速氧化產生的反映，屬于化學性質爆炸，

面粉粉塵爆炸是一種非常復雜的過程，有很多因素會影響到他的爆炸進程，所以爆炸的原因到現在還不十分明朗，一般我們認為的面粉爆炸經過如下的過程：第一步，面粉中的粉塵粒子通過熱力的傳導和熱力輻射，從外在的火源獲得點火的熱量，使面粉表面的溫度增高。第二步，面粉粉塵表面的分子，通過高溫的蒸發，形成熱力分解和干餾作用，形成了粉塵蒸汽并且分解氣體，使得粒子從周圍放出。第三步，這種氣體與空氣發生了混合，形成了爆炸性的氣體，就是我們理解的產生了火焰。第四步，面粉的粉塵粒子從表面一直到內部都發生了融化，進而發出很小的火花，相繼點燃了周圍的面粉粉塵，進一步的擴大了爆炸的火焰范圍。

面粉粉塵爆炸有很多特點，我們主要歸結為以下的幾點：第一，面粉的爆炸燃燒速度和氣體相比壓力上升速度相對較小，但是燃燒的時間較長，產生的能量比較大，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始燃燒，一邊進行飛散，燃燒后的面粉粒子會發生碳化，這時候如果遇到人時，會產生很大的危害。第三，靜止堆積的面粉被風吹起來懸浮在空氣中，在條件滿足的情況下就會發生第一次爆炸，爆炸產生的沖擊又會波及到其他的面粉粉塵，從而產生第二次第三次的爆照，擴大爆炸危害。第四，即使參加爆炸的面粉粉塵數量很小，但是由于不完全燃燒的關系，如果是在相對封閉的空間里，會殘留大量的C0氣體，從而引起中毒。

面粉機械中的粉塵爆炸需要同時滿足四個條件才會發生，一空氣中的面粉粉塵達到一定的濃度。二有足夠量的明火源，大多數的粉塵云最小的點火能量在5到50MJ之間。三要有足夠的氧氣，四需要相對密閉的空間。

2面粉機械的防爆技術

根據面粉粉塵爆炸的原理、爆炸過程、爆炸特點以及發生面粉粉塵爆炸的四個條件，對面粉機械的防爆進行預防措施的研究。

對于面粉粉塵防爆的預防有兩大目的，一是要對面粉粉塵的物化還有爆炸性質以及爆炸的危險性進行研究分析，做基礎理論的工作，二是要破壞可以形成面粉粉塵條件的四個要素。

根據之前的研究，面粉的分成爆炸需要四個要素，并且缺少任何一項都是無法形成的。根據國內外的資料研究，預防面粉粉塵爆炸主要可以總結為以下幾個方面：

（1）惰化。就是要控制可能發生爆炸的空間內的氧氣的濃度?？赡艿膶⒀鯕獾臐舛冉档綐O限的氧氣濃度以下，使爆炸沒有發生的可能性。比如可以用惰性氣體氮氣或者鹵代氫的混合物取代空氣中的氧進行惰化，也可以使機械中的混合粉塵的可爆濃度大大提高，這樣也不會發生爆炸。

（2）控制面粉粉塵的濃度?？梢詮膬蓚€方面入手，一方面是控制住面粉粉塵的產生，另一方面是控制粉塵的飛揚和沉淀。使面粉粉塵的濃度達到最小的可爆濃度以下。一般來說減少撞擊、損傷形成的面粉粉塵主要是通過降低面粉的水平輸送和提升卸料的速度產生的。目前控制已經形成的面粉粉塵的手段主要有兩類：在機械中通風除塵或者利用某些液體的粘附性，添加抑制粉塵的飛揚。

（3）要防止產生點火源。在生產過作程中要注意明火，在具體的面粉生產過程中要采取一些有效的措施來防止明火的產生。

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，所以一旦發生了爆炸的情況，就要控制在一定的范圍內，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展的時候，采取持久的沒有危險的地方進行補救措施，對有爆炸性的容器，通過固定的開口及時卸除壓力。這樣容器的內部就不會產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內。

（2）爆炸遏制，就是發生爆炸的情況后，在爆炸的初始階段就可以約束爆炸燃燒的范圍，實際中我們會使用溫度傳感器或者自動滅火系統等，這種系統的優點就是可以用于產生有毒的可燃物，但是需要很大的設備維護。

（3）隔爆，即防止爆炸的傳播，在工業生產中添加防止爆炸的裝置。

4結語

最近幾年來，我們的防爆技術不斷發展，在尋求實際過程中與面粉爆炸統一的方面，完成了很多粉塵的安全特性、爆炸特性的進一步的理論研究，面粉機械爆炸的潛在危險無處不在，所以我們要進一步深入的研究面粉機械的爆炸以及防治，防止面粉粉塵發生爆炸，這對于減少損失，實現安全生產有很長久且現實的意義。

參考文獻

[1] 趙衡陽.氣體和粉塵爆炸原理[M].北京：北京理工大學出版社，1996.23-45.

[2] 殷博義.谷物粉塵爆炸的研究[J].糧食與飼料工業，1993.（6）：49-53.