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粉塵來源[編輯]
有許多物質被認為氧化可導致粉塵爆炸,如煤、木屑和鎂。然而,有許多其他普通物質可
引發危險的塵埃雲,如穀物、麵粉、糖、奶粉和花粉。許多粉末狀金屬(如鋁和鈦)可與
空氣結合成具爆炸性的懸浮粉塵。
運送糧食和糧倉等可能涉及粉塵的活動,也經常爆炸。像開採煤炭引發煤塵,麵粉廠製粉
也有大量的粉塵。1878年5月2日,明尼蘇達州沃什博恩麵粉廠發生麵粉粉塵爆炸,14名工
人死亡,另有4人死於相鄰建築物[1]。類似的問題也出現在鋸木廠等地。
儘管加工過程中排放的紙屑,尤其是滾動、展開、被切割成薄片的情況下,不是嚴格意義
上的粉塵,卻是另一種已知的爆炸危險。封閉的造紙廠區常受到這種危險,因而常保持高
空氣濕度,以減少空氣中紙粉塵爆炸的可能性。
為支持燃燒,粉塵也必須由具備高表面積與體積比且非常小的顆粒構成,從而使所有的粒
子組成比顆粒更大的灰塵還要大的表面積。粉塵定義為顆粒直徑小於500微米的粉末,但
較小的粉末,會比總表面積較大的顆粒組成的粗顆粒,呈現更大的危險性。在特效中,石
松粉和脫脂奶粉是安全生產、控制火焰效果的不二之選。
近年流行的彩色粉末娛樂活動,玉米澱粉及食用色素所製作之色粉滿天噴灑,也是粉塵爆
炸的潛在風險來源之一。
原理[編輯]
粉塵具有非常大的表面積質量比。燃燒只發生在與氧發應的固體或液體表面上,這導致粉
塵比散裝物料更易燃。
如,一1kg球狀物質的密度為1g/cm3,直徑為12.4cm,表面積為0.048m2。然而,若將其分解成直徑50μm的球形塵埃顆粒(約麵粉顆粒大小),表面積為
120m2,物質的燃燒速率就會大大增加,每個顆粒的質量非常小,因為熱傳導材料的損失
還使其著火時比主體材料用更少的熱量,尤其是倉庫或地窖等壓力顯著增加的密閉空間
。
鋁等傳統意義上不可燃物質或燃燒緩慢的木材,被細碎時也可產生劇烈的爆炸,即便是
微小的火花亦能將其引燃。