Склонность пыли к электризации

При размоле твердых веществ, их транспортировке по пылепроводам и при движении пыли по воздуху пылинки способны электризоваться.

Электризация - способность пыли приобретать и накапливать заряды статического электричества.

Электризация происходит вследствие: адсорбции ионов газов из воз­духа, при трении пыли о твердую поверхность или воздух, при дроблении и измельчении твердого вещества.

Величина заряда статического электричества зависит от силы трения вещества степени дисперсности пыли (с увеличением площади поверхности увеличивается электроемкость), величины удельного сопротивления, влаж­ности воздуха.

Исследования показывают, что заряды в дробилках зерна могут дос­тигать 10 - 11 тыс. В.

При разряде зарядов такой величины могут возни­кать искры, способные воспламенять облако пыли.

По величине удельного электрического сопротивления можно судить об опасности электризации пыли, при удельном сопротивлении менее 10⁶Ом/см пыль практически малоопасна в отношении электризации.

Эффек­тивным методом борьбы с накапливанием статического электричества явля­ется повышение относительной влажности воздуха. При влажности воздуха более 70% электризация пыли опасности уже не представляет.

Однако в большинстве случаев в производстве поддерживать такую влажность не представляется возможным по технологии производства, поэтому еще одним важным мероприятием является надежное заземление и соединение между собой всех металлических частей производственных установок.

Механизм воспламенения и перемещения пламени по пылевоздушным смесям.

Аэрогели. Пожарная пожарная опасность аэрогелей (пылей в осевшем состоянии) характеризуется температурой воспламенения, температурой самовоспламенения, температурой самонагревания (для веществ склонных к самовозгоранию или пирофорных).

Температура воспламенения аэрогеля - наименьшая температура, при которой пыль, окисляясь и разлагаясь, выделяет достаточное для воспла­менения от источника зажигания количество газообразных и парообразных продуктов, при этом горение их продолжается после удаления источника зажигания.

Для воспламенения аэрогеля большое значение имеет мощность источ­никазажигания, который, воздействуя на аэрогель, способствует ее разло­жению с выделением летучих горючих компонентов.

Образующиеся пары и газы воспламеняются и сгорают, при этом выделяется тепло, которое в дальнейшем активизирует и поддерживает процесс горения.

За счет теп­лопередачи теплопроводностью, конвекцией или излучением, нагреваются участки осевшей пыли еще не подверженные горению.

При нагревании эти участки, разлагаются на летучие компоненты, которые воспламеняются и таким образом горение продолжается.

С увеличением дисперсности температура воспламенения уменьшается, увеличение влажности приводит к повышению температуры воспламенения пыли.

Помимо пламенного горения (гомогенного) пыль может тлеть (гетеро­генное горение).

Температурой тления называется наименьшая температура разогрева пыли-геля, при которой на ее отдельных участках появляется тление.

Небольшое встряхивание тлеющей пыли приводит к ее воспламене­нию и начинается пламенное горение.

Помимо всего прочего пыли характеризуются температурой самовосп­ламенения - наименьшей температурой окружающей среды, при которой в условиях специальных испытаний наблюдается самовоспламенение вещества.

Самовоспламенение - резкое увеличение скорости экзотермических реак­ций, сопровождающееся пламенным горением или взрывом.

Часть аэрогелей относятся к пирофорным веществам - склонным к са­мовозгоранию. Эти вещества характеризуются температурой самонагревания - самой низкой температурой вещества, при которой происходит его само­нагревание, приводящее к самовозгоранию.

Аэрозоли. Аэрозоли воспламеняются и горят аналогично газовоздуш­ным смесям. Поэтому их пожарная опасность характеризуется теми же па­раметрами, что и газовоздушные смеси: нижним концентрационным пределом распространения пламени (воспламенения), минимальным взрывоопасным со­держанием кислорода, температурой воспламенения, температурой само­воспламенения.

Необходимо отметить, что склонность к слипанию частиц и их осаж­дению существенно отличает их от газовоздушных смесей.

Это свойство обусловливает при прочих равных условиях меньшую ве­роятность взрыва аэрозоля.

При других равных условиях по сравнению с газовоздушной смесью, для воспламенения аэровзвеси требуется гораздо более высокая энергия зажигания, чем для газовоздушных смесей.

Кроме того, необходимо отметить, что по сравнению с осевшей пылью (аэрогелем) аэрозоль имеет более высокую температуру самовоспламенения, что обус­ловливается большей площадью контакта частиц аэрозоля с окружающей средой и соответственно большей скоростью теплоотвода.

Процесс воспла­менения аэровзвеси протекает в соответствии с тепловой и цепной теори­ей самовоспламенения (основное положение тепловой теории самовоспламе­нения - это превышение скорости тепловыделения над скоростью теплоот­вода).

Основным отличием распространения пламени в пылевоздушных сме­сях от распространения пламени в газовоздушных смесях является наличие непосредственно перед фронтом пламени зоны, в которой происходят под­готовительные процессы.

Эти процессы характерны тем, что под действием темпе­ратуры горения твердые частицы дисперсной фазы, разлагаясь, выделяют горючие газы и пары, которые воспламеняются при достижении концентра­ции этих паров нижнего концентрационного предела распространения пла­мени.

Необходимо отметить, что, несмотря на то, что аэрозоль является гетерогенной системой, горение аэрозолей происходит в гомогенном режиме за счет того, что горючими компонентами фактически являются продукты термического разложения дисперсной фазы.