Вибухонебезпечність пилу залежить від її концентрації, розміру і складу частинок, вологості і температури і вологості навколишнього атмосфери.
Концентрація пилу. Розглянемо хмара пилу з частинками різних розмірів, що знаходяться на різних відстанях. Якщо деякі з цих частинок загоряються, то повинно виділитися і передатися сусіднім частинкам достатню кількість тепла, щоб їх температура піднялася вище температури спалаху і була забезпечена достатня енергія для загоряння. Чим вище концентрація, тим ефективніша теплопередача і, отже, поширення горіння від однієї частинки до іншої.
Вибух може поширюватися тільки в тому випадку, якщо концентрація пилу в хмарі знаходиться між нижньою і верхньою межами вибухонебезпечної концентрації.
Нижня межа вибухонебезпечної концентрації є мінімальною вибухонебезпечну концентрацію горючого пилу, зваженої в повітрі, яка може поширювати полум'я.
Верхня межа вибухонебезпечної концентрації є максимальною вибухонебезпечну концентрацію горючого пилу, зваженої в повітрі; при цьому навколо знаходяться в підвішеному стані частинок дуже мало повітря, який сприяє запаленню. При дуже високій концентрації пилу в повітрі вибух не відбувається, а може бути тільки повільне горіння.
Верхня межа вибухонебезпечної концентрації пилу визначити дуже важко; для органічного пилу він прийнятий рівним 1000 г / м 3.
Розмір частин. Теплота, що утворюється часткою, залежить від її розміру, і для різних зернових пилу цей розмір змінюється. Тонка пил більш вибухонебезпечна і запалюється легше.
Дослідження показали, що чим менше частки пилу, тим більше її питома поверхня, більше інтенсивність контакту між частинками пилу в підвішеному стані і навколишнім повітрям і сильнішим буде вибух.
Нижня межа вибухонебезпечної концентрації частинок пилу розміром менше 60 мкм становить приблизно 40 г / м 3. Частки розміром 60-120 мкм більш важко перевести у зважений стан, і вони не будуть залишатися в такому стані без зовнішньої допомоги; нижня межа їх вибухонебезпечної концентрації значно вище, ніж ця величина для частинок меншого розміру, а вибух буде значно менш сильним. Частинки розміром більше 120 мкм недовго залишаються в підвішеному стані і надзвичайно важко спалахують.
Склад частинок. Зазвичай склад частинок пилу ідентичний складу переробляється або транспортується зерна. На практиці частка зернового пилу містить багато типів молекул з різною теплотою згоряння. Зміни можуть бути обумовлені відмінностями в обладнанні для виділення пилу, типами зерна, що переробляється і іншими факторами.
Хімічний склад частинок, пов'язаний з характеристиками реакції горіння, визначає мінімальну температуру запалювання і мінімальну енергію займання пилу.
Вологість частинок пилу. Мабуть, вологість може бути дуже важливим параметром вибухонебезпечності зернового пилу з двома значними наслідками, а саме з підвищенням мінімальної енергії запалювання і підвищенням мінімальної вибухонебезпечної концентрації. Теплова енергія, що передається вологою частці, спочатку витрачається на підвищення температури зерна і вологи.
При досягненні точки кипіння води додаткова теплова енергія буде використовуватися для перетворення вологи в пар і виділення пара з частки. Додаткова теплова енергія буде в такому випадку тільки підвищувати температуру компонентів зерна, можливо до займання. Чим більше вологи містить пил, тим менше ймовірність її вибуху. Зернова пил з вологістю 14% і більше важко запалюється.
Температура і вологість навколишнього середовища. Для частинок пилу, що знаходяться в атмосфері в підвішеному стані протягом досить тривалого часу, встановлюється рівновага між вологістю пилу і відносною вологістю атмосфери. Чим вище температура атмосфери і відносна вологість, тим вище, ймовірно, буде вологість зернового пилу.
Водяна пара в повітрі підвищує теплопровідність, яка може поліпшити теплопередачу від однієї частинки до іншої. Водяна пара також підвищує електропровідність атмосфери. Заряди статичної електрики, що накопичуються на будь-якій поверхні або предмет, будуть розсіюватися швидше в більш проводить, вологій атмосфері, ніж в менш проводить, сухіший атмосфері.
Поділіться посиланням з друзями