可燃粉塵的濃度在什么范圍之內(nèi)
20-60g/平方米 。粉塵在助燃?xì)怏w中懸浮是由于粉碎、研磨、輸送、通風(fēng)等機(jī)械作用造成的 。大粒徑的粉塵一般沉降為只有燃燒能力的沉積粉塵，只有小粒徑的粉塵才能在助燃?xì)怏w中懸浮 。同時(shí)，爆炸粉塵的危險(xiǎn)性也用濃度爆炸極限下限來表示，一般是20－60ｇ／平方米，低于這個(gè)濃度 ， 難以形成持續(xù)燃燒 。
一般比較容易發(fā)生爆炸事故的粉塵大致有鋁粉、鋅粉、硅鐵粉、鎂粉、鐵粉、鋁材加工研磨粉、各種塑料粉末、有機(jī)合成藥品的中間體、小麥粉、糖、木屑、染料、膠木灰、奶粉、茶葉粉末、煙草粉末、煤塵、植物纖維塵等 。
這些物料的粉塵易發(fā)生爆炸燃燒的原因是都有較強(qiáng)的還原劑H、C、N、S等元素存在，當(dāng)它們與過氧化物和易爆粉塵共存時(shí)，便發(fā)生分解，由氧化反應(yīng)產(chǎn)生大量的氣體，或者氣體量雖?。?但釋放出大量的燃燒熱 。例如，鋁粉只要在二氧化碳?xì)夥罩芯陀斜ǖ奈ｋU(xiǎn) 。
可燃性氣體在什么濃度下會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)可燃物質(zhì)(可燃?xì)怏w、蒸氣和粉塵)與空氣(或氧氣)必須在一定的濃度范圍內(nèi)均勻混合，形成預(yù)混氣，遇著火源才會(huì)發(fā)生爆炸，這個(gè)濃度范圍稱為爆炸極限，或爆炸濃度極限 。例如一氧化碳與空氣混合的爆炸極限為12．5％～80％ 。可燃性混合物能夠發(fā)生爆炸的最低濃度和最高濃度，分別稱為爆炸下限和爆炸上限 ， 這兩者有時(shí)亦稱為著火下限和著火上限 。在低于爆炸下限和高于爆炸上限濃度時(shí)，既不爆炸，也不著火 。這是由于前者的可燃物濃度不夠，過量空氣的冷卻作用，阻止了火焰的蔓延；而后者則是空氣不足，導(dǎo)致火焰不能蔓延的緣故 。當(dāng)可燃物的濃度大致相當(dāng)于反應(yīng)當(dāng)量濃度時(shí) ， 具有最大的爆炸威力(即根據(jù)完全燃燒反應(yīng)方程式計(jì)算的濃度比例) 。
可燃性混合物的爆炸極限范圍越寬、爆炸下限越低和爆炸上限越高時(shí)，其爆炸危險(xiǎn)性越大 。這是因?yàn)楸O限越寬則出現(xiàn)爆炸條件的機(jī)會(huì)就多；爆炸下限越低則可燃物稍有泄漏就會(huì)形成爆炸條件；爆炸上限越高則有少量空氣滲入容器，就能與容器內(nèi)的可燃物混合形成爆炸條件 。應(yīng)當(dāng)指出 ， 可燃性混合物的濃度高于爆炸上限時(shí)，雖然不會(huì)著火和爆炸，但當(dāng)它從容器或管道里逸出，重新接觸空氣時(shí)卻能燃燒 ， 仍有發(fā)生著火的危險(xiǎn) 。
爆炸極限的單位 氣體或蒸氣的爆炸極限的單位，是以在混合物中所占體積的百分比(％)來表示的，如氫與空氣混合物的爆炸極限為4％～75％ ?？扇挤蹓m的爆炸極限是以混合物中所占體積的質(zhì)量比g／m3來表示的 ， 例如鋁粉的爆炸極限為40g／m3 。
爆炸極限計(jì)算 爆炸反應(yīng)當(dāng)量濃度、爆炸下限和上限、多種可燃?xì)怏w混合物的爆炸極限計(jì)算方法如下：
(1)爆炸反應(yīng)當(dāng)量濃度 。爆炸性混合物中的可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)的濃度比例，在恰好能發(fā)生完全的化合反應(yīng)時(shí) ， 則爆炸所析出的熱量最多，所產(chǎn)生的壓力也最大 。實(shí)際的反應(yīng)當(dāng)量濃度稍高于計(jì)算的反應(yīng)當(dāng)量濃度，這是因?yàn)楸ㄐ曰旌衔锿ǔ：须s質(zhì) 。
可燃?xì)怏w或蒸氣分子式一般用CαHβOγ表示，設(shè)燃燒1mol氣體所必需的氧摩爾數(shù)為n ， 則燃燒反應(yīng)式可寫成：
CαHβOγ+nO2→生成氣體
按照標(biāo)準(zhǔn)空氣中氧氣濃度為20．9％，則可燃?xì)怏w在空氣中的化學(xué)當(dāng)量濃度X(％)，可用下式表示：
可燃?xì)怏w在氧氣中的化學(xué)當(dāng)量濃度為Xo(％) ， 可用下式表示：
也可根據(jù)完全燃燒所需的氧原子數(shù)2n的數(shù)值，從表1中直接查出可燃?xì)怏w或蒸氣在空氣(或氧氣)中的化學(xué)當(dāng)量濃度 。其中。
可燃?xì)怏w（蒸氣）在空氣中和氧氣中的化學(xué)當(dāng)量濃度
(2)爆炸下限和爆炸上限 。各種可燃?xì)怏w和燃性液體蒸氣的爆炸極限，可用專門儀器測定出來 ， 或用經(jīng)驗(yàn)公式估算 。爆炸極限的估算值與實(shí)驗(yàn)值一般有些出入，其原因是在計(jì)算式中只考慮到混合物的組成，而無法考慮其他一系列因素的影．響，但仍不失去參考價(jià)值 。
1)根據(jù)完全燃燒反應(yīng)所需的氧原子數(shù)估算有機(jī)物的爆炸下限和上限 ， 其經(jīng)驗(yàn)公式如下 。
爆炸下限公式：
(體積)
爆炸上限公式：
(體積)
式中 L下——可燃性混合物爆炸下限；
L上——可燃性混合物爆炸上限；
n——1mol可燃?xì)怏w完全燃燒所需的氧原子數(shù) 。
某些有機(jī)物爆炸上限和下限估算值與實(shí)驗(yàn)值比較如表2：
表2 石蠟烴的化學(xué)計(jì)量濃度及其爆炸極限計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的比較
從表中所列數(shù)值可以看出，實(shí)驗(yàn)所得與計(jì)算的值有一定差別，但采用安全系數(shù)后，在實(shí)際生產(chǎn)工作中仍可供參考 。
2)根據(jù)化學(xué)當(dāng)量濃度計(jì)算爆炸極限和爆炸性混合氣完全燃燒時(shí)的化學(xué)當(dāng)量濃度，可以估算有機(jī)物的爆炸下限和上限 。計(jì)算公式如下：
此計(jì)算公式用于鏈烷烴類，其計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值比較，誤差不超過10％ 。例如甲烷爆炸極限的實(shí)驗(yàn)值為5％～15％，與計(jì)算值非常接近 。但用以估算H2、C2H2以及含N2、Cl2等可燃?xì)怏w時(shí) ， 出入較大 ， 不可應(yīng)用 。
(3)多種可燃?xì)怏w組成混合物的爆炸極限 。由多種可燃?xì)怏w組成爆炸混合氣的爆炸極限，可根據(jù)各組分的爆炸極限進(jìn)行估算，其計(jì)算公式如下：
式中 Lm——爆炸性混合氣的爆炸極限(％)；
L1、L2、L3、Ln——組成混合氣各組分的爆炸極限(％)；
V1、V2、V3、…Vn——各組分在混合氣中的濃度(％) 。
V1+V2+V3+…Vn=100
該公式用于煤氣、水煤氣、天然氣等混合氣爆炸極限的計(jì)算比較準(zhǔn)確，而對(duì)于氫與乙烯、氫與硫化氫、甲烷與硫化氫等混合氣及二硫化碳的混合氣體 ， 則計(jì)算的誤差較大 ， 不得應(yīng)用 。
——摘自《安全科學(xué)技術(shù)百科全書》（中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2003年6月出版）
explosive limit 可燃性氣體或蒸氣與助燃性氣體形成的均勻混合系在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下引起爆炸的濃度極限值 。助燃性氣體可以是空氣、氧氣或其他助燃性氣體 。一般情況提及的爆炸極限是指可燃?xì)怏w或蒸氣在空氣中的濃度極限 。能夠引起爆炸的可燃?xì)怏w的最低含量稱為爆炸下限；最高濃度稱為爆炸上限 ?；旌舷档慕M分不同，爆炸極限也不同 。同一混合系，由于初始溫度、系統(tǒng)壓力、惰性介質(zhì)含量、混合系存在空間及器壁材質(zhì)以及點(diǎn)火能量的大小等的都能使爆炸極限發(fā)生變化 。一般規(guī)律是：混合系原始溫度升高，則爆炸極限范圍增大 ， 即下限降低、上限升高 。因?yàn)橄到y(tǒng)溫度升高，分子內(nèi)能增加，使原來不燃的混合物成為可燃、可爆系統(tǒng) 。系統(tǒng)壓力增大，爆炸極限范圍也擴(kuò)大，這是由于系統(tǒng)壓力增高，使分子間距離更為接近，碰撞幾率增高，使燃燒反應(yīng)更易進(jìn)行 。壓力降低，則爆炸極限范圍縮?。壞毖沽抵烈歡ㄖ凳? ，其上限與下限重合，此時(shí)對(duì)應(yīng)的壓力稱為混合系的臨界壓力 。壓力降至臨界壓力以下，系統(tǒng)便不成為爆炸系統(tǒng)(個(gè)別氣體有反常現(xiàn)象) ?；旌舷抵兴栊詺怏w量增加，爆炸極限范圍縮??，稒稍气体浓度提高祪e騁皇擔(dān)?混合系就不能爆炸 。容器、管子直徑越小，則爆炸范圍就越小 。當(dāng)管徑(火焰通道)小到一定程度時(shí)，單位體積火焰所對(duì)應(yīng)的固體冷卻表面散出的熱量就會(huì)大于產(chǎn)生的熱量，火焰便會(huì)中斷熄滅 ?；鹧娌荒軅鞑サ淖畲蠊軓椒Q為該混合系的臨界直徑 。點(diǎn)火能的強(qiáng)度高、熱表面的面積大、點(diǎn)火源與混合物的接觸時(shí)間不等都會(huì)使爆炸極限擴(kuò)大 。除上述因素外，混合系接觸的封閉外殼的材質(zhì)、機(jī)械雜質(zhì)、光照、表面活性物質(zhì)等都可能影響到爆炸極限范圍 。
可燃性蒸氣的爆炸極限值是由可燃液體表面產(chǎn)生的蒸氣濃度決定的 。對(duì)于可燃液體而言 ， 爆炸下限濃度對(duì)應(yīng)的閃點(diǎn)溫度又可以稱為爆炸下限溫度；爆炸上限濃度對(duì)應(yīng)的液體溫度又可以稱為爆炸上限溫度 。
【可燃粉塵的濃度在什么范圍之內(nèi)】
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