面粉机械防爆研究

周后森

摘 要 在面粉的加工及运输过程中产生了很多粉尘，不仅仅会对个人的健康和环境造成危害，也会损害机械设备，最主要的是粉尘的爆炸成为了粮食加工运输企业中很大的安全隐患。本文主要对于面粉爆炸的过程和特点进行分析，并且通过具体的手段措施，达到防爆的目的，本文主要对防止爆炸进行了研究，并且对现有的防爆技术进行了讨论。

关键词 面粉粉尘 爆炸 防爆研究

中图分类号：TS21 文献标识码：A

0引言

面粉在加工和运输的过程中会产生许多的粉尘，一方面，粉尘会对个人的健康和环境造成危害，会对人体的呼吸系统皮肤、眼睛等造成损害，此外粉尘还会加快机械内部的磨损，影响机器和设备的寿命；而且，主要的是面粉粉尘也会在粮食的储运过程中造成爆炸的危险，粮食粉尘中的最严重的问题就是面粉的粉尘爆炸。

1面粉粉尘爆炸的条件、过称及特点

面粉粉尘爆炸是指在可燃的面粉粉尘快速燃烧的火焰在未燃的面粉粉尘中传播，快速释放能量，引发压力升高的过程。它的本质就是可燃的粉尘与空气的快速氧化产生的反映，属于化学性质爆炸，

面粉粉尘爆炸是一种非常复杂的过程，有很多因素会影响到他的爆炸进程，所以爆炸的原因到现在还不十分明朗，一般我们认为的面粉爆炸经过如下的过程：第一步，面粉中的粉尘粒子通过热力的傳导和热力辐射，从外在的火源获得点火的热量，使面粉表面的温度增高。第二步，面粉粉尘表面的分子，通过高温的蒸发，形成热力分解和干馏作用，形成了粉尘蒸汽并且分解气体，使得粒子从周围放出。第三步，这种气体与空气发生了混合，形成了爆炸性的气体，就是我们理解的产生了火焰。第四步，面粉的粉尘粒子从表面一直到内部都发生了融化，进而发出很小的火花，相继点燃了周围的面粉粉尘，进一步的扩大了爆炸的火焰范围。

面粉粉尘爆炸有很多特点，我们主要归结为以下的几点：第一，面粉的爆炸燃烧速度和气体相比压力上升速度相对较小，但是燃烧的时间较长，产生的能量比较大，所以整体的破坏力度和烧毁的力度很大。第二，面粉的爆炸粒子一旦开始燃烧，一边进行飞散，燃烧后的面粉粒子会发生碳化，这时候如果遇到人时，会产生很大的危害。第三，静止堆积的面粉被风吹起来悬浮在空气中，在条件满足的情况下就会发生第一次爆炸，爆炸产生的冲击又会波及到其他的面粉粉尘，从而产生第二次第三次的爆照，扩大爆炸危害。第四，即使参加爆炸的面粉粉尘数量很小，但是由于不完全燃烧的关系，如果是在相对封闭的空间里，会残留大量的C0气体，从而引起中毒。

面粉机械中的粉尘爆炸需要同时满足四个条件才会发生，一空气中的面粉粉尘达到一定的浓度。二有足够量的明火源，大多数的粉尘云最小的点火能量在5到50MJ之间。三要有足够的氧气，四需要相对密闭的空间。

2面粉机械的防爆技术

根据面粉粉尘爆炸的原理、爆炸过程、爆炸特点以及发生面粉粉尘爆炸的四个条件，对面粉机械的防爆进行预防措施的研究。

对于面粉粉尘防爆的预防有两大目的，一是要对面粉粉尘的物化还有爆炸性质以及爆炸的危险性进行研究分析，做基础理论的工作，二是要破坏可以形成面粉粉尘条件的四个要素。

根据之前的研究，面粉的分成爆炸需要四个要素，并且缺少任何一项都是无法形成的。根据国内外的资料研究，预防面粉粉尘爆炸主要可以总结为以下几个方面：

（1）惰化。就是要控制可能发生爆炸的空间内的氧气的浓度。可能的将氧气的浓度降到极限的氧气浓度以下，使爆炸没有发生的可能性。比如可以用惰性气体氮气或者卤代氢的混合物取代空气中的氧进行惰化，也可以使机械中的混合粉尘的可爆浓度大大提高，这样也不会发生爆炸。

（2）控制面粉粉尘的浓度。可以从两个方面入手，一方面是控制住面粉粉尘的产生，另一方面是控制粉尘的飞扬和沉淀。使面粉粉尘的浓度达到最小的可爆浓度以下。一般来说减少撞击、损伤形成的面粉粉尘主要是通过降低面粉的水平输送和提升卸料的速度产生的。目前控制已经形成的面粉粉尘的手段主要有两类：在机械中通风除尘或者利用某些液体的粘附性，添加抑制粉尘的飞扬。

（3）要防止产生点火源。在生产过作程中要注意明火，在具体的面粉生产过程中要采取一些有效的措施来防止明火的产生。

3面粉粉尘的爆炸控制

需要了解的是，即使采取了比较完备的预防措施，也不能都排除面粉粉尘粉尘爆炸的可能性，所以一旦发生了爆炸的情况，就要控制在一定的范围内，将损失降低到最小。主要的手段有：

（1）泄爆，就是在爆炸物的初始阶段或者爆炸扩展的时候，采取持久的没有危险的地方进行补救措施，对有爆炸性的容器，通过固定的开口及时卸除压力。这样容器的内部就不会产生不可承受的爆炸的压力，因而可以将巨大的压力排放到大气中，将爆炸的压力限制在容器的范围以内。

（2）爆炸遏制，就是发生爆炸的情况后，在爆炸的初始阶段就可以约束爆炸燃烧的范围，实际中我们会使用温度传感器或者自动灭火系统等，这种系统的优点就是可以用于产生有毒的可燃物，但是需要很大的设备维护。

（3）隔爆，即防止爆炸的传播，在工业生产中添加防止爆炸的装置。

4结语

最近几年来，我们的防爆技术不断发展，在寻求实际过程中与面粉爆炸统一的方面，完成了很多粉尘的安全特性、爆炸特性的进一步的理论研究，面粉机械爆炸的潜在危险无处不在，所以我们要进一步深入的研究面粉机械的爆炸以及防治，防止面粉粉尘发生爆炸，这对于减少损失，实现安全生产有很长久且现实的意义。

参考文献

[1] 赵衡阳.气体和粉尘爆炸原理[M].北京：北京理工大学出版社，1996.23-45.

[2] 殷博义.谷物粉尘爆炸的研究[J].粮食与饲料工业，1993.（6）：49-53.