铝及其合金制品是非常广泛应用的一类物品,但很少有人知道铝制品在生产加工时会产生严重的爆炸事故。2014年8月2日7时34分，位于江苏省苏州市昆山市昆山经济技术开发区的昆山中荣金属制品有限公司抛光二车间发生特别重大铝粉尘爆炸事故，造成75人死亡、185人受伤，直接经济损失3.51亿元[1]。据不完全统计，自1963至今，我国共发生了数十起严重的铝粉尘爆炸事故。铝粉尘爆炸事故是如何发生的？采取什么对策和方法可以有效防止铝粉尘爆炸事故的发生呢？

一、铝及其粉尘的理化性质分析

(一)铝的物理性质

铝是银白色的轻金属，较软。工业上广泛使用的纯铝，其物理性质包括：熔点低，熔点与纯度有关，99.996%的铝熔点为660.37℃，99.97%的铝为659.8℃；密度小，密度与温度和纯度有关，室温下纯度为99.996%铝的密度为2698.9kg/m3，约为铁密度的35%，可制造轻结构，有“会飞金属”之称；可强化，纯铝强度不高，冷加工硬化能使强度提高一倍以上，当然塑性变低，可通过添加各种元素合金化(变成铝合金)，使其强度提高，塑性下降不太大；塑性好，易加工，可高速进行车、铣、镗、刨等机械加工，无低温脆性；抗腐蚀，铝表面上极易生成致密而牢固的氧化铝(AL2O3)薄膜，而且被破坏后会立即生成，保护铝不被腐蚀；导热、导电性好，铝的导热、导电性仅次于金、银和铜，其热导率(0～100℃)为22.609W/(m ·K)。另外，铝还有无磁性、反射性强、有吸音性、耐核辐射和美观等特性。

8.描述绿色植物的呼吸作用（了解）。2013年到2018年每年都会出现呼吸作用的题目，考点主要是：呼吸作用的场所，呼吸作用的原理，呼吸作用的原料、产物，呼吸作用中的能量转化，呼吸作用的原理在农业生产上的应用。

(二)铝的化学性质

铝元素位于元素周期表第三周期、第ⅢA族，是较活泼的金属元素，铝的原子序数是13。其具有的化学性质包括：铝最外层有三个电子，因此易和氧化性较强的物质发生氧化还原反应而至其失去最外层三个电子，变成三价铝离子，如图1所示。铝可与氧气发生反应：4Al+3O2=2Al2O3，该反应在常温或点燃的情况下均可发生，若点燃，则现象为发光，并伴着较大的能量变化。在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃的致密氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐水；熔融的铝能与水猛烈反应；铝是两性的，即易溶于强碱，也能溶于稀酸，能产生氢气。

不去找他，他甚至于可以一次都不来，据说这样的事也有过，公寓就算是临别赠品。他是实在诱惑太多，顾不过来，一个眼不见，就会丢在脑后。还非得钉着他，简直需要提溜着两只乳房在他跟前晃。

图1　铝的还原性

人们在处理铝金属加工过程中产生的铝粉尘时，更加注意铝粉尘的扬尘控制，而往往容易忽略积聚的铝粉尘在较高的温度条件下能与足量的水(包括水蒸气)发生化学反应而产生氢气并放出热量的情况，导致铝粉尘的防水防潮问题解决得很不好。这是铝粉尘频繁发生爆炸事故的主要原因之一。在贮存能自燃的散装铝粉料时，应采取防水防雨措施，并对粉料温度进行连续监测；当发现温度升高或气体析出时，必须采取使粉料冷却的措施。只要有效抑制铝粉尘的扬尘，同时对积聚铝粉尘采取有效的防水防潮和降温措施，就能很好地防止铝粉尘爆炸事故的发生。

(三)铝粉尘的特性分析

对于一定的物质来说，被粉碎的程度越大，即颗粒越小，则比表面积越大，那么表面能也越大。例如，一块 1 公斤重的二氧化硅的表面能为 0.2 焦耳，这是很小的，它只相当于把 1 公斤的物体举高 0.02 米所做的功。但是，若把它粉碎成面粉一样细小的粉尘后，其表面能可达27000焦耳，即相当于把同样重的物体举高 2700 米所做的功，表面能竟增大了107倍。

国际上一般将粒径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。大气中粒径小于10μm的固体微粒，它能较长期地在大气中漂浮，有时也称为浮游粉尘。由于铝粉尘粒子总表面积增加、温度升高热分解或干馏为气体分布于粒子周围等，使其活泼性得以充分发挥，更易发生与水蒸气、氧气的反应和铝热反应，表现出遇湿易燃以及与空气混合可能燃烧爆炸的危险特性。

存在一定数量的、粒径足够小的且在空中悬浮性好的铝粉尘，形成铝粉尘云，是爆炸发生的前提条件。一般情况，铝粉尘堆积起来，即使着火也不爆炸；颗粒直径小于100μm的铝粉尘，在空气中的悬浮性好，易形成粉尘云。对于颗粒直径大于560μm的铝粉尘，则不容易产生粉尘爆炸。如果悬浮粉尘中能爆炸的细小颗粒部分(粒径小于100μm)占全部质量的10%以上，则粗大的颗粒也会产生爆炸。铝粉尘平均颗粒直径小于22μm时，其粉尘云爆炸下限浓度为30g/m3；镁-铝(50%～50%)合金粉尘云爆炸下限浓度为50g/m3。当铝粉尘粒径增加时，其爆炸下限浓度也会相应提高。

二、铝粉尘爆炸发生过程与机理分析

将物质在短时间内由一种状态变为另一种状态，而且在瞬间放出大量能量的现象称为爆炸。可以说，爆炸是一种高度聚合能量的瞬间释放现象。化学爆炸是发生在一定容积中并产生突然、显著压力上升的化学放热过程。铝粉尘的爆炸显然不是简单并长时间进行的化学反应现象，其能量来源应是短时间剧烈的复杂化学反应提供的。因为，简单的化学反应不会释放出大量的热量。

(一)铝粉尘爆炸发生过程分析

从铝粉尘爆炸发生过程分析结果可以看出，铝粉尘爆炸中有固体颗粒，也有粉尘蒸气或分解气体与空气混合所形成的气相体系内进行的氧化反应。因此，铝粉尘爆炸属于不稳定的气固二相流反应，实质上是气相爆炸，也可认为是可燃性气体贮藏在粉尘自身之中的一个爆炸性混合物爆炸。

采用SPSS18.0软件统计数据,进行t检验(计量,用±s表示)、χ2检验(计数,用%表示),P<0.05说明差异有意义。

(1)部分悬浮的铝尘粒子表面被加热：从点火源获得能量，表面温度升高。

(2)粉尘粒子表面层气化、分解：温度达到粉尘粒子的分解和蒸发温度时，粒子表面的分子由于热分解或干馏作用变为气体，分布在粒子周围形成可燃性粉末蒸气。

对于产生铝粉尘的铝金属加工设备或场所全部设立专门的除尘吸尘装置，防止铝粉尘到处飞扬；应将集尘器置于室外，并设有泄爆装置和防雨措施，对集尘设施中的铝粉尘必须及时进行清理；所有产尘点均应装设吸尘罩，风管中不应有粉尘沉降。回收的铝粉尘应当储存在独立干燥的堆放场所。

(4)成为新的点火源：火焰产生热能，放出的热量经传导、辐射给附近的粒子，这些粒子受热加速分解和气化，循环往复放出气相可燃性物质，再与空气混合，进一步发火传播，使燃烧循环持续进行。

随着上述每个环节的逐次进行，反应速度逐渐加快，通过这样循环产生的激烈燃烧最后形成爆炸。还需说明的是，粉尘粒子本身相继发生熔融气化可迸发出微小火花，也成为周围未燃烧粉尘的点火源，使之着火，从而扩大了爆炸范围。

站稳群众立场，切实维护群众根本利益。坚持以人民为中心的发展思想，顺应人民群众对美好生活的期待，聚焦解决老百姓反映强烈的突出问题，先后推出了一系列政策措施，受到群众广泛欢迎。满足人民群众对优质教育资源的新期待，让孩子们不仅“有学上”，而且“上好学”，努力让每个孩子都能享受到公平而有质量的教育。以实施乡村振兴战略为引领，尊重群众意愿，推进苏北地区农民群众按城镇化规律集中居住，全力提升群众的住房条件、人居环境、公共服务和文明程度，真正让农民过上与时代同步的现代城镇生活。□

图2　铝粉尘爆炸发生过程分析

(二)铝粉尘爆炸机理分析

铝金属被加工成细小粉尘后，其总表面积增大，粉尘粒子表面与氧发生氧化反应的能力大大增强，蓄热能力也随之增大，从而提高其化学活性。通过实验可以观察到铝粉尘爆炸发生过程(图2所示)可划分为以下4个阶段[2]：

当某一燃烧反应在一定空间内进行，如散热困难，反应温度则不断提高，而温度提高又加快了反应速度，这样最后就发展成爆炸。这种爆炸是由于热效应而引起的，称为热爆炸。故反应时的热效应是断定物质能否爆炸的一个重要条件[3]。铝粉尘爆炸之前，由一个铝核和外面一层保护层Al2O3组成的铝粉颗粒，在外部热环境及自身内部蓄热的作用下，达到铝的熔点时，发生熔化、气化和分解，氧化铝保护层受到热应力的拉伸，薄的氧化层可能发生破裂，这样铝就直接暴露于空气和水蒸汽的氧化环境中，进而在氧的作用下发生较剧烈的氧化反应(局部燃烧)并释放出大量热量，如散热困难则反应温度不断提高；同时铝与水发生显著还原反应，并大量放热和放出氢气，进一步提高温度，致使在粉尘云局部发展成有限度热爆炸(即剧烈的热反应)。

根据连锁反应理论，气态分子间的作用，不是两个分子直接作用得出最后产物，而是活性分子自由基与另一分子起作用，作用结果产生新基，新基又迅速参与反应，如此延续下去而形成一系列连锁反应。连锁反应通常分直链反应与支链反应两种。直链反应的基本特点是：每个自由基与其他分子反应后只生成一个新自由基，氯与氢的反应就是典型的直链反应。支链反应是指在反应中一个游离基能生成一个以上的新的游离基，如氢和氧的连锁反应属于此类反应[4]。在铝粉尘云局部发生剧烈热反应之后，反应产生的氢气和水分子在高温高能条件的作用下，便有原子或自由基(H+、OH-)生成而成为连锁反应的作用中心，发生剧烈的支链反应，释放出巨大热量，热以及连锁载体都向外传播，促使临近的一层爆炸混合物起化学反应，然后这一层又成为热和连锁载体的源泉而引起另一层爆炸混合物的反应。火焰是以一层层同心圆球面的形式往各方面蔓延的[5]。

根据上述分析，可以做出这样的判断：铝粉尘爆炸发端于热反应，诱发支链反应，支链反应进而加剧热反应，热反应和支链反应交互叠加作用，两者快速持续交替循环发生，直至导致剧烈的爆炸。这就是铝粉尘爆炸发生机理的交互叠加作用模型，如图3所示。

图3　铝粉尘爆炸发生机理的交互叠加作用模型

三、铝粉尘发生爆炸的基本条件分析

财政补贴、资产重组、资产出售，但到年底，资产出售才是保壳最见效、最常用的招数。记者注意到，近两个月以来，ST股及游走在“披星戴帽”边缘的公司，为了保壳，使出了全部本事。

图4　铝粉尘发生爆炸的基本条件

(一)一定浓度的铝粉尘云

2.4.2 CRISPR阴性筛选 阴性筛选是比较不同时间点sgRNA的丰度找出差异sgRNA来确定细胞存活的必需基因，这些必需基因可能是潜在的药物靶点，相比shRNAs，CRISPR筛选对必需基因的监测更敏感。

(二)一定能量的点火源

铝粉尘云必须遇到一定能量的点火源才能引发爆炸。 衡量点火源能量的参数叫最小点火能(Minimum Ignition Energy)，它是指能够引起粉尘云燃烧(或爆炸)的最小火花能量，亦称为最小火花引燃能或者临界点火能。铝镁粉尘最小点火能为200-240毫焦。40克的颗粒物从1米高度落到地面产生的能量为200毫焦。铝粉尘最小点火能随着粒径的增加而增加。引起铝粉尘点火的主要类型有静电点火、过热机器(如轴承)表面点火、金属碰撞摩擦点火、火花(如热切割或焊接)点火、火焰点火等。

在对很多铝粉尘爆炸事故进行调查时发现，铝粉尘爆炸时往往相对湿度较高，如本文开头提到的昆山事故发生时，铝尘吸湿受潮，事发前两天当地空气湿度最高达97%[1]。这是个不容忽视的爆炸发生辅助条件。环境内适量水分的增加可以促进铝粉爆炸反应的发生，氢气的产生也增强了爆炸的猛烈程度。

(三)含有一定范围内氧浓度和氧含量的密闭空间

铝粉尘云处于一种相对密闭的空间，如设备(储罐、容器、管道等)内或厂房内等，并具有足以支持氧化反应持续进行的足够量的氧气或含有足够氧浓度的空气，是铝粉尘发生爆炸的一个必要条件。没有足够量的氧气，氧化反应不能持续进行，则爆炸不可能发生。只有当空间受限时，粉尘燃烧爆炸后，其快速膨胀不能得到迅速扩散和缓解，能量得不到快速释放，才能产生瞬间的剧烈爆炸损毁结果。如本文开头提到的昆山铝粉尘爆炸事故，发生于本体为倒锥体钢壳结构的除尘器，内部是有限空间，容积约8立方米[1]。

四、预防铝粉尘爆炸的对策与方法

根据铝粉尘爆炸发生的机理和基本条件，只要消除铝粉尘爆炸所需条件中的任何一个条件或者使这些条件不要同时出现，就可有效防止铝粉尘爆炸事故的发生。一般可采取以下对策和方法来预防铝粉尘爆炸事故的发生：

“與(歟)”是句末语气词。出现较晚，不见于金文、《尚书》、《周易》、《左传》、《论语》[4]204。它的一般特点是要求证实，即说话人猜想是这样的事但却不能肯定，故要求对话人予以证实[3]519。“與(歟)”的语法意义相当于“乎”，但不及“乎”强烈。“與(歟)”表示疑问、反诘、揣度、感叹等语气[4]204。上博楚简三篇中“與(歟)”出现了3次，皆表示揣度语气。如：

(一)防止铝粉尘沉积，及时清理铝粉尘

(3)气体燃烧：粒子表面产生的可燃性气体(例如氢气)与空气中的氧混合燃烧，产生火焰。

(二)加强现场管理，消除可能引发铝粉尘爆炸的点火源

首先，配备铝金属粉尘生产、收集、贮存防水防潮设施，保证系统干燥，杜绝水进入系统和铝尘发生接触；采用通风换气方法，防止系统温度过高；同时，应加强对铝粉尘除尘集尘系统的维护保养和管理，及时维修除尘集尘设备，避免锈蚀，从而防止发生铝热反应。其次，存在铝粉尘爆炸危险的生产场所所有电气设备必须采用防爆电气设备，防止产生电气火花；采用静电接地，防止静电蓄积和静电放电火花。再者，在可能形成铝粉尘云的环境，必须防止机械特别是传动部分，由于磨擦、撞击、故障等原因而产生火花或异常的高温，使用有色金属手持工具以防止产生摩擦火花或撞击火花。在铝粉尘爆炸危险区生产作业的人员，应穿着阻燃材质的防静电工作帽和衣裤。

(三)使用惰性气体进行保护，降低氧含量，避免爆炸性铝粉尘云的形成

将有铝粉尘的装置、容器、管道等尽量做成密闭系统后，用氮、二氧化碳、卤代烃等抑制剂取代空气中的氧，对铝粉尘和空气的混合物进行惰化，避免铝粉尘具有新鲜表面的粉粒与氧气发生急剧反应而导致自燃或爆炸。当氧含量下降一半左右时，可以防止铝粉尘爆炸的发生；当气体组分为10%的氧和90%氮时，铝粉尘不具有爆炸性。同时，应利用氧气表对有铝粉尘的系统进行氧气含量监测，定期对系统的氧气浓度进行分析等监控手段，以保证惰性气体保护的有效性[6]。

(四)存在铝粉尘爆炸危险的生产场所应保证有足够面积的泄爆口，在爆炸时有效泄爆

铝粉尘爆炸发生后，形成气体产物，释放热量，提高了封闭设施内空气的温度。由于气体遇热膨胀，如果没有足够的排气面积(泄压面积)释放尚未到危险压力的热气体，这类破坏压力就会施加于周围的封闭设施上。

(五)有效控制扬尘，对积聚的铝粉尘采取有效的防水防潮和降温措施，并做好积尘的清扫

根据铝的还原性推断，铝可以与水反应：2Al+6H2O(g)=2Al(OH)3↓+3H2↑，但实验发现，铝与沸水几乎没有反应现象，不过铝在加热条件下可以与水蒸汽发生明显反应。铝与比其弱的金属氧化物在高温下能将许多金属氧化物还原为相应的金属，即可发生铝热反应，反应得到该金属单质和铝的氧化物(绝大多数情况下为三氧化二铝)，以氧化铁为例，反应方程式是：2Al + Fe2O3=Al2O3+2Fe，反应需满足高温条件，多数情况下，在实验室中用引燃的镁条引发此反应。

依据铝金属的化学性质、铝粉尘爆炸发生过程以及发生机理的分析结果，可以总结出铝粉尘发生爆炸应当具备的基本条件包括(见图4所示)：一定浓度和相对湿度的铝粉尘云，一定能量的点火源，含有一定范围内氧浓度和氧含量的密闭空间。

参考文献：

[1]　国家安全生产监督管理总局. 江苏省苏州昆山市中荣金属制品有限公司“8·2”特别重大爆炸事故调查报告[EB/OL].http://www.chinasafety.gov.cn/newpage/Contents/Channel_21679/2014/1230/244873/content_244873.htm, 2014-12-30.

[2]　李延鸿.粉尘爆炸的基本特征[J]. 科技情报开发与经济, 2005, 15(14): 130-131.

王维曰“色空无碍，不物物也，默默无际，不言言也。”他以禅宗“空”为基础创作的山水诗纳万象而神韵天成，鸢飞草长而川流不息。契合了禅宗“色即是空，空即是色”的圆融无碍的境界。被王渔阳誉为“字字入禅”的辋川绝句，完整地诠释了中国禅宗对王维诗歌的影响。

[3]　J.克罗斯，D.法勒[英]. 项云林译.粉尘爆炸[M]. 北京: 化学工业出版社, 1993.

聚类后选择“Cluster Explorer”可生成聚类详细结果（见表4），表4中每个聚类的关键词是按LLR算法排名比较靠前的术语，关键词越靠前对此聚类越具有代表性。

[4]　赵衡阳.气体和粉尘爆炸原理[M]. 北京: 北京理工大学出版社, 1996.

[5]　冯长根.热爆炸理论[M]. 北京: 科学出版社, 1988.

[6]　林荷梅,于德源,陈永远.铝镁粉尘爆炸与对策[J]. 轻合金加工技术, Vol.29, No.9,2001:47-48,43.

对于更好的实施朋辈导师制度来说，对导师的激励机制尤为重要。可以通过选择合适的场合颁发导师聘用证书以增强其荣誉感;择机向朋辈导师所在班级老师、辅导员和同学群体中公布导师聘用信息;定期举办朋辈导师工作论坛进行经验交流;利用自媒体、传统媒体等渠道适度宣传朋辈导师的业绩和形象，以及适时评估和奖励导师的工作表现等，为顺利开展激励机制起到辅助作用。［4］