粉じん爆発とは Dust Explosion

粉じん爆発とは


粉じん爆発の発生要因 (粉じん爆発の5要素)

火災の3要素として燃料(粉じん)、酸素、着火源がありますが、さらに粉じんが分散・浮遊した状態となり、その粉じん雲の濃度が
爆発下限濃度以上となると、爆燃と呼ばれる急速な燃焼が生じます。 
もし、これが設備や建物の内部で起きると、結果として生じる圧力上昇により爆発となる可能性があります。

これらの5要素(粉じん、酸素、着火源、浮遊状態、閉空間)は、粉じん爆発の5角形と呼ばれています。

粉じん爆発5要素



















多くの粉じんが燃える性質を持ち、身近なものであれば砂糖や小麦粉などの食品も可燃性であり、アルミニウムやマグネシウムなどの金属粉は非常に激しい燃焼を起こします。 一般的には500μm以下の粒子径の粉じん雲にて爆燃が発生し、細かくなるに従い激しくなる傾向があります。

酸素は大気中に21%存在しており、通常粉じんが燃焼を起こすのに十分な濃度です。

着火源としては裸火、火花、過熱した機器などがありますが、燃焼しやすい粉じんの場合は静電気による放電火花などでも着火します。

粉じんの爆燃を予防するためには、下記のような粉じんの爆発発生特性を測定し、危険な条件を作り出さないことが一つの方法です。
1) 爆発下限濃度
2) 爆発上限濃度
3) 着火温度
4) 最小着火エネルギー
5) 爆発限界酸素濃度


測定装置








予防と同様に重要なことは、万が一爆発が発生してしまった際に、被害を軽減させる防護対策です。
防護対策には粉じんの爆発強度特性を測定し、機器仕様や設置環境など総合的に判断することが必要です。

1) 最大爆発圧力 Pmax     閉空間で爆発が発生したときの気体圧力で、その最大圧力
2) 圧力上昇速度 Kst     爆発によって上昇する圧力の時間微分値     


     測定装置 2     グラフ1
             
 














 
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