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1.1.1.保护性润滑剂涂层的很细的片状粉末对着火特别敏感.
因为来源于粉末加工或燃烧反应并截留在金属粉末中的活性气体,由于粉末的自身发热和细粉的散热性能很差,可能达到很高的温度,这些易燃气体可能着火,从而点燃粉尘云,所以,化学处理和氧化物膜可以改变金属粉末的爆炸性.

1.1.2.铝热反应影响金属混合物的爆炸性
铝热反应是指用另一种更活泼的金属的粉末放热性还原金属氧化物.这种反应不需要由外界供给任何氧,因为氧是由金属氧化物供给的.但铝热反应将粉末引燃,并使未参与反应的粉尘散入周围空气中,就形成了粉尘云.粉尘---空气混合物混合的不均匀可减小发生重大爆炸的危害,但是在空气或设备中积存的粉尘可能使情况变得严重和困难,例如,像粉碎机和锤磨机之类的加工设备,由于可产生很强的扰动和混合,从而使粉尘与空气生成相当均匀的混合物,从而就为形成一种活性的粉尘云创造了适当的条件.

1.1.3.金属粉末有水分的情况下产生极大的活性
钾、铷和钯一但与水(作用同氧化剂一样)接触时,就迅速猛列的燃烧.某些金属在有水分存在的情况下会产生易燃性气体或蒸气(例如氢气), 若有粉尘云存在时,这就有爆炸的危险.像镁铝和锌之类的金属粉末皆与水反应,并可能自行发热到足以引起局部燃烧.此外,一些金属粉末,如铝,可能与卤代烃或其它化学物质由于发生无氧的氧化/还原反应而产生剧烈反应.在空气存在的情况下的自燃性或自发的活性,这也是金属粉末爆炸时引燃的一个原因.

1.2.物理因素

1.2.1.粒度和表面积的影响
粒度和表面积决定着粉尘云是否会引燃,或一旦引燃是否会蔓延.粒度减小时,金属粉尘云变得较易引燃,同时反应速率较快.通常,当粒度减小到149m(100 目)以下时,金属粉末较易引燃,爆炸时压力升高的速率较快,倘若金属粉末混合物中的较易爆炸组分是粒度较小者,那么,较大和较重的颗粒可能由形成的粉尘云中沉积下来,而留下的粉尘云,其爆炸性远比原来的粉末混合物大得多.

1.2.2 颗粒形状的影响
片状铝粉和镁粉的表面积对体积之比,比其它颗粒形状者大,因此,就比其它形状的雾化铝粉和镁粉容易燃烧得多.再者,片状铝粉或镁粉较易破碎成较细的颗粒,从而产生较强烈的二次效应,-较脆的金属颗粒(粉末)多半会生成可形成粉尘云的较细颗粒和发生二次效应.

粉末云中颗粒的浓度是爆炸的主要决定因素,发生的爆炸要扩展,粉末颗粒和空气必须形成比较均匀的混合物,同时粉末颗粒必须悬浮于粉尘云(缓慢沉积)中.静电力也影响颗粒滞留于均匀悬浮体中的能力.依据材料的特性,在粉尘云上升时产生的静电力可能阻碍或有助于粉尘在空气中的弥散.

1.2.3.聚集静电荷的影响
颗粒表面的成分决定颗粒在表面是聚集静电荷,还是固有地具有自由离子.例如,在铝颗粒上涂覆的硬脂酸使之在表面上生成自由离子,从而使它们在悬浮中相互排斥,并在气体区域寻找带相反电荷的离子.雾化铝粉在静电性上较趋于保持中性和沉积较快.

粉尘云中的扰动将加快爆炸的扩展速率和加剧其总的破坏程度.粉尘扰动可能起始于粉尘云内部的起爆,或是由给与颗粒较大能量使之保持悬浮的加工设备从外部引起的.一般说来,扰动增大时,爆炸压力和压力升高的速率都较高.

1.2.4.粉尘云外型影响爆炸力
处于一较小容器中的粉尘云,由于压力输出波的多次反射(反射增强压力波的强度并加速反应), 爆炸压力增高的速率较高.粉尘云的大小决定了爆炸可能扩展的范围,粉尘云的形状决定了爆炸扩展的主要方向.总之,粉末的化学和物理参数都影响它对引燃的敏感性,粉末上升和形成粉尘云的趋势以及粉末产生二次爆炸的可能性.

2.气氛因素

粉尘上升所处的气氛大大影响粉尘的爆炸特性.氧含量可决定金属是否着火和爆炸或燃烧是否扩展:某些金属只需要很少的氧即可燃烧,而另外一些金属则只有氧含量高时才会燃烧.

在粉尘云中发生燃烧的一些金属粉末(例如,锂、镁和铪)是与气体(诸如二氧化碳), 而不是与空气相反应.易燃性气体和蒸气的存在,通常由于可显著减低爆炸限,而强烈影响燃烧和爆炸的参数.

依据金属和水的相容性,周围空气的相对湿度可能增强或抑制爆炸和燃烧的扩展.虽然,气氛的压力和温度在一定程度上会影响可燃性和爆炸烈度,但是,它们的影响不会像氧含量那样大.

3.火源因素
火种的能量大小和能源的类型决定了粉尘云是否燃烧,以及爆炸力有多强.通常的火种是热度、机械火花、电或静电放电火花及火焰.在粉尘云爆炸中,火种较强(着火能量较大)时,一般地压力升高的较高和较快.

4.爆炸力的估计

最近,研究出了一些将粉尘云的爆炸力由实验室结果按比例增大的新方法.这些方法都是基?quot;立方"规律,其公式为:Kst = dp/dt max (v1/3)式中,dp/dt 是在一特定容器中粉尘爆炸时,压力升高的******速率(bar/s);V 是特定容器的容积(m3);Kst 是Barknecht 常数.用Barknecht 常数来比较各种材料的爆炸性.

式中,F1 是为防止燃烧时压力超过给定值,试验容器上排气口的面积;F2 是为防止燃烧时压力超过给定的同一值,实际尺寸外壳容积的排气口面积;V1 是试验容器的容积;V2 是实际尺寸外壳的容积.对于正确的设计外壳和排气口还必须考虑到其它复杂的因素.设计排气口时,建议认真研究和严格遵守现行标准