散粮筒仓系统发生粉尘爆炸必须具备以下4个条件而且缺一不可。
1 粉尘云的形成
当一定浓度和粒径的粉尘在外部力量的作用下产生移动,经过一定时间形成粉尘云之后,就有可能导致爆炸。如果粉尘的粒径较大,点火燃烧时,其产生的热量是逐步释放的,而且很容易被驱散,其爆炸的危险性比较小;若粉尘的粒径很小,则其表面积很大,与空气中的氧气充分接触,一旦着火燃烧,在瞬间就可以释放大量的能量引起爆炸。对于任何粉尘爆炸都必须达到一定的浓度,达到粉尘爆炸的最低浓度,称为爆炸下限。根据粮食品种的不同,港口散粮筒仓发生粉尘爆炸的下限浓度为40~60 g/m3。
2 存在具有足够能量的点火源
粉尘云形成后,即使粉尘浓度达到爆炸下限,也不会自行爆炸,还必须要有足够的温度和热量的火源同时存在。使粉尘云点燃所需的最低温度称为着火温度,或者称为发火点。大部分粮食产品的着火温度在400~500℃之间。当温度达到200℃左右时,会使粉尘冒烟,冒烟的粉尘能导致起火,引起爆炸。粉尘着火后要经过起燃、阴燃和明燃,然后才起爆,这是一个急剧加速的过程。研究证明,粉尘开始爆炸时(原始爆炸)的破坏力并不大。但它爆炸后气浪搅起附近的粉尘,起始爆炸的火焰作为点火源,引爆了被搅起的粉尘云,这种爆炸称为二次爆炸。二次爆炸具有很大的破坏力,要绝对避免发生二次爆炸的可能。
3 充足的空气(氧气)存在
粉尘爆炸是由尘粒表面与氧气发生反应所引起的,只有当空气中的氧含量达到一定的量时,粉尘才可能燃烧和爆炸。 3.4 密闭的空间
粉尘爆炸地点为一相对密闭的空间,一旦粉尘燃烧,气体体积发生急剧膨胀,压力迅速上升,气体来不及排放,与空间外界形成压力差,从而引起爆炸。