我國(guó)氣體與粉塵爆炸事故現(xiàn)狀及影響因素分析

潘曉靜 薛慧瑾 沈麗雯

摘要：當(dāng)前，在工業(yè)事故當(dāng)中，氣體與粉塵爆炸事故頻發(fā)，且所占比重較大。為了能夠更好地避免與消除氣體與粉塵爆炸事故的發(fā)生，加強(qiáng)對(duì)我國(guó)氣體與粉塵爆炸事故現(xiàn)狀的了解與掌握，并對(duì)其影響因素進(jìn)行全面的分析與研究是非常有必要。本文主要就對(duì)氣體和粉塵爆炸事故的現(xiàn)狀、影響原因等進(jìn)行分析，旨在更好地制定有效的策略、方法或者措施來最大化的避免氣體與粉塵爆炸事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：氣體;粉塵爆炸;現(xiàn)狀研究;因素分析

在工業(yè)生產(chǎn)與生活領(lǐng)域當(dāng)中，氣體與粉塵爆炸是爆炸災(zāi)害中一種非常主要且重要的形式。由于氣體與粉塵爆炸具有較大的破壞力，一旦產(chǎn)生爆炸就難以控制，容易給人們的生產(chǎn)與生活帶來很大的危害。因此，通過對(duì)我國(guó)氣體與粉塵爆炸事故現(xiàn)狀的分析與掌握，了解影響我國(guó)氣體與粉塵爆炸事故問題發(fā)生的因素，從而有針對(duì)性地提出解決策略與方法來進(jìn)行防爆，減少氣體與粉塵爆炸事故所帶來的的損害。

一、我國(guó)氣體與粉塵爆炸事故現(xiàn)狀分析

氣體與粉塵爆炸需要經(jīng)歷一個(gè)較為復(fù)雜的過程，而在這個(gè)過程中會(huì)有很多物理因素對(duì)氣體與粉塵產(chǎn)生影響，從而形成一定的爆炸機(jī)理而引發(fā)氣體與粉塵爆炸事故。而氣體與粉塵爆炸的激勵(lì)至今還沒有清晰的探究結(jié)果。一些日本專家或者學(xué)者認(rèn)為，空氣與粉塵爆炸主要是粉塵粒子的表面和氧發(fā)生了反應(yīng)而引起的爆炸，這種爆炸與氣體的氧化劑與可燃物均勻混合后所產(chǎn)生的爆炸反應(yīng)不同，其是一種凝固的可燃物和周圍空氣中存在的氧化劑在不均勻的狀態(tài)而產(chǎn)生的反應(yīng)。因而日本學(xué)者認(rèn)為粉塵爆炸是一種介于炸藥爆炸與氣體爆炸的一種居間狀態(tài)，這種爆炸所釋放的能量會(huì)是氣體爆炸的很多倍。與此同時(shí)，粉塵爆炸的過程主要體現(xiàn)在對(duì)粒子表面供給熱情來提升其溫度，同時(shí)粒子表面的分子由于受熱產(chǎn)生干餾或者分解的作用，并分布在粒子的周圍，促進(jìn)了粉塵的加速分解，容易誘發(fā)粉塵爆炸。

在我國(guó)的農(nóng)業(yè)、礦山、紡織以及化工等領(lǐng)域都存在氣體與粉塵事故爆炸發(fā)生的危險(xiǎn)。農(nóng)業(yè)方面的粉塵有面粉、淀粉、玉米面、糖、魚粉、棉花、亞麻、煙草、木粉等;礦山方面的粉塵有煤、硫化礦等;紡織方面的粉塵有化學(xué)纖維以及燃料等;化工方面的粉塵有鎂粉、鋁粉、鋅粉、活性炭、電炭以及塑料等。為了能夠更好地對(duì)氣體與粉塵爆炸事故進(jìn)行預(yù)防，通過對(duì)當(dāng)前粉塵爆炸事故現(xiàn)狀的更好掌握，為做好防爆工作奠定良好的基礎(chǔ)與保障。

二、分析影響我國(guó)氣體與粉塵爆炸事故的因素

目前，影響我國(guó)氣體與粉塵爆炸事故的因素有很多，下面就對(duì)其影響因素進(jìn)行全面的分析與討論：

（一）影響氣體發(fā)生爆炸故事的因素分析：

1、濃度影響

當(dāng)氣體發(fā)生爆炸時(shí)，那么首先必須滿足濃度的要求。當(dāng)空氣中的可燃?xì)怏w或者蒸汽的濃度要小于爆炸的最小值時(shí)，此時(shí)可燃?xì)怏w以及蒸汽即使遇到了明火也不會(huì)產(chǎn)生燃燒或者爆炸。但是如果這些可燃?xì)怏w的濃度要比爆炸的上限還要高，那么遇到明火會(huì)產(chǎn)生燃燒，不會(huì)發(fā)生爆炸，如果在燃燒過程中進(jìn)入空氣，使得蒸汽或者可燃?xì)怏w的濃度逐漸下降，達(dá)到了爆炸的極限值，那么也會(huì)產(chǎn)生爆炸。由此可見，濃度是影響氣體與粉塵發(fā)生爆炸的一大影響因素。

2、混合氣體爆炸極限發(fā)生了變化

由于不同的可燃液體蒸汽、可燃?xì)怏w的物理性質(zhì)不同，他們的爆炸極限也不盡相同。每種可燃液體蒸汽或者可燃?xì)怏w的爆炸極限也都存在一定的不確定性，他們會(huì)受到容器的直徑、含氧量、壓力以及溫度等因素的影響而發(fā)生變化。如當(dāng)溫度、壓力或者氣體中含氧量升高或者增加過程中會(huì)降低爆炸的下限，增加爆炸的危險(xiǎn)性。容器的直徑大小也會(huì)影響爆炸的極限，容器的直徑越小，其爆炸極限的上下限之間的差距就越小，這樣會(huì)大大地降低爆炸的危險(xiǎn)性。

3、火源因素

在氣體爆炸故事的影響上，火源也是其重要影響因素。火源的性質(zhì)能夠影響混合氣體的爆炸危險(xiǎn)性。當(dāng)火源的強(qiáng)度變高時(shí)，其熱表面的面積也會(huì)變大，如果與混合物進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的接觸，那么會(huì)擴(kuò)大爆炸的界限，大大地增加爆炸的危險(xiǎn)性。

（二）粉塵爆炸事故影響因素分析

與氣體爆炸相比，粉塵爆炸的條件更為復(fù)雜、多變，其受到粉塵濃度、含氧量、點(diǎn)火源以及其他爆炸條件的影響。下面對(duì)影響粉塵爆炸的因素進(jìn)行分析：

1、粉塵濃度

氣體爆炸濃度多是以體積百分?jǐn)?shù)來表示，而粉塵爆炸化學(xué)計(jì)量濃度一般都是運(yùn)用g/m3來表示，如果粉塵的濃度比較低，粉塵粒子之間的間距比較大，那么很難實(shí)現(xiàn)火焰的傳播，也不能夠產(chǎn)生粉塵爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

2、氧含量

粉塵燃燒與爆炸一般都是以氧含量為基礎(chǔ)，如果氧含量不夠，那么也不會(huì)產(chǎn)生粉塵爆炸的故事。

3、點(diǎn)火源

粉塵爆炸也要有足夠的點(diǎn)火源才行。通常情況下，大多數(shù)粉塵的最小點(diǎn)火能量的量級(jí)范圍會(huì)在5-50mj之間。粉塵爆炸所需要的點(diǎn)火源能量要比氣體爆炸大2個(gè)數(shù)量級(jí)左右，因此，如果粉塵爆炸，其點(diǎn)火源要足夠才可以。

4、粉塵云狀態(tài)

當(dāng)粉塵處于懸浮狀態(tài)時(shí)，其氣固接觸面積會(huì)大大的增加，使其反應(yīng)速度加快。與此同時(shí)，當(dāng)粉塵云在較為封閉的空間時(shí)，會(huì)提升粉塵的溫度與壓力，這樣容易導(dǎo)致粉塵爆炸事故的發(fā)生。

總而言之，影響粉塵爆炸的因素主要有內(nèi)因與外因。內(nèi)因就是粉塵自身所產(chǎn)生的物理、化學(xué)反應(yīng);外因就是可燃?xì)鉂舛取⒀鯕鉂舛取怏w流動(dòng)的速度與狀態(tài)、點(diǎn)火源狀態(tài)、濕度、灰分以及阻燃性粉塵濃度等等，這些都會(huì)對(duì)粉塵爆炸產(chǎn)生很大的影響。

三、氣體與粉塵爆炸事故預(yù)防的措施分析

結(jié)合當(dāng)前氣體與粉塵爆炸事故發(fā)生的現(xiàn)狀，并對(duì)影響氣體與粉塵爆炸事故的因素進(jìn)行分析，有針對(duì)性的提升防爆的方法與措施。

通常情況下，抑爆、惰化、隔爆、泄爆是防爆的重要手段與方法。惰化法主要就是將惰化氣體加入到氣體或者粉塵中，抑制粉塵或者氣體爆炸事故的發(fā)生。抑爆主要將抑制劑加入到氣體或者粉塵中來防止爆炸。隔爆主要就是隔斷氣體或者粉塵爆炸的傳播通道。泄爆是當(dāng)前氣體或者粉塵爆炸事故防爆過程中應(yīng)用比較廣泛的一種方法或者措施。泄爆具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、較低的成本、較小的占地面積，在氣體與粉塵爆炸事故預(yù)防方面發(fā)揮著積極的促進(jìn)作用與價(jià)值。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)，氣體與粉塵爆炸事故常有發(fā)生。為了能夠最大化的降低氣體與粉塵爆炸事故發(fā)生的概率，減少相關(guān)損失或者損害，先對(duì)氣體與粉塵爆炸事故的現(xiàn)狀以及影響因素進(jìn)行分析，并運(yùn)用切實(shí)可行的防爆措施，減少氣體與粉塵爆炸事故的發(fā)生。

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（作者單位：山東英才學(xué)院）