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粉尘爆炸6大地雷 八仙全都中

来源:网友提交 2017-10-13 编辑:『当时的我』
 

八仙乐园粉尘事件震惊各界,吴凤科技大学消防系教授卢守谦指出,影响粉尘爆炸有6大因素,包含粒度、浓度、紊流、水分、起火能量、多重爆炸等,此次八仙意外全部符合上述条件,导致破坏性极大的灾害。意外发生当下,八仙乐园若能使用水雾方式提高现场相对湿度,可望降低爆炸机会。

八仙乐园(图片/取材自八仙乐园官网)八仙乐园(图片/取材自八仙乐园官网)

奶粉、饲料、谷物都可能爆炸 造成高强度热能

嘉义吴凤科技大学消防系兼任助理教授卢守谦,投书今29日《联合报》指出,一般粉尘爆炸较常发生在各种不同的细小固态物质,如谷物、饲料、木屑、染料、颜料、金属铝、镁、钛及合成橡胶等,但即使不被认为是可燃物质如阿司匹林、铝或奶粉等,也能产生粉尘爆炸。粉尘爆炸时会释放大量的能量,即高温燃烧气体,并使环境空气升至高温状态。这种能量可以点燃附近的可燃物,或导致周围人员之灼伤,此种热辐射具有高强度及较短持续时间。

6大地雷 恐引发粉尘爆炸

至于影响粉尘爆炸的因素,卢守谦指出,主要包含以下6点:

地雷一/粒度

由于燃烧反应发生在粉尘粒子表面,由燃烧所产生压力上升速率,在很大程度上是依赖于分散粉尘粒子表面区域,一般粒径越小,所产生爆炸威力越大,粒径在420 microns以下。

地雷二/浓度

粉尘在空气中浓度,有所需之最小爆炸浓度。最小浓度随着特定之粉尘而有不同变化,最常见粉尘粒子浓度是1000 g/m3以下。而控制其反应速率不是由最大浓度,而是粉尘粒子表面积与质量比。

地雷三/紊流

悬浮的粉尘/空气混合物中处于紊流情况,将大幅提高燃烧率,导致压力上升速率加快。

地雷四/水分

增加粉尘粒子水分含量,会造成其起火所需最小能量和起火温度皆会提高。在水分极限值以上时,悬浮粉尘将无法点燃。但是,一旦起火,周围空气中水分含量,对其传播反应没有多大的影响。

粉尘爆炸6大地雷 八仙全都中

八仙乐园(图片/取材自八仙乐园官网)八仙乐园(图片/取材自八仙乐园官网)

地雷五/粉尘最小起火能量

能产生粉尘爆炸之起火源,已经证实有明火、烟蒂、电灯泡灯丝、焊接/切割、电弧、静电放电、摩擦火花、高温表面以及自燃。对于大多数粉尘之起火温度范围从320℃到590℃之间,而粉尘比大多数易燃气体有较高之最小起火能量,一般范围是在10至40 mJ。

地雷六/多重爆炸

在一定空间内的粉尘爆炸,通常会形成一系列发生。即第一次爆炸时,会把更多粉尘扬起产生悬浮状态,这会导致更多的爆炸。

提高空气湿度 降低粉尘爆炸机会

卢守谦指出,想要防止粉尘爆炸,必须将粉尘浓度控制在下限值以下,还要消除火源、增加湿度等。以此次八仙乐园意外而言,可用喷雾法将空气的相对湿度提高到65%以上,除了可减少粉尘飞扬之外,水分子也能大量吸收粉尘氧化产生的热量,增加空气和粉尘的导电性能,从而减少静电。

空气中的水分除了有吸热作用,卢守谦指出,水蒸气占据空间就会稀释氧含量,因而降低粉尘的燃烧速度。另外,水分可增加粉尘的凝聚沉降,使爆炸浓度不易出现。另一方面,现场聚光灯设施应具有防爆性态,禁止使用火源,减少其主要起火所需能量。

现场粉末紊流加上起火能量 引发连锁爆炸

针对八仙意外,卢守谦分析,因舞台区使用大量彩色疑似玉米粉,粒度小、大量喷洒浓度,又使用电风扇造成现场空间大量粉末紊流状态,加上现场设施可能有烟蒂、投射光(高温电灯泡灯丝)、电气电弧、静电放电及摩擦火花等因素,造成粉尘起火所需能量,在以上条件都具备状况下,使空气中粉尘引起整体连锁爆炸,造成现场大面积人群之高辐射热瞬间灼伤。


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