粉尘爆炸事故

粉尘爆炸事故（精选12篇）

粉尘爆炸事故 篇1

2008年2月7日晚上7时15分, 一系列猛烈的糖粉尘爆炸摧毁了美国乔治亚州温特沃斯港萨凡纳市郊的美国帝国糖业的制糖厂。爆炸穿越了多座厂房, 助燃的是累积的可燃糖粉尘以及从设备中泄漏的糖。厚厚的混凝土底板翻起, 砖墙被炸飞到楼梯上和工作区内, 堵塞了多条应急出口通路。大火迅速蔓延。8名工人当场死亡, 另外6名之后在烧伤中心死亡, 还有数十人受伤。工厂的大型糖包装厂房全部毁坏。

帝国糖业的事故是美国数十年来最致命的工业粉尘爆炸事故。它突出了可燃粉尘危害极其严重的本质。在整个厂区里的各个表面上都积累有大量的糖粉和溅出的糖粒, 灾难性事故的条件都预先设定好了。

原因分析

泄漏控制不够, 糖颗粒及粉尘泄漏至车间工作环境中

帝国糖业在温特沃斯港的综合厂区, 在1917年开始运营, 并成长为美国最大的糖精炼和包装厂之一。制糖厂的砂糖被储存在3个100 ft (30.48 m) 高的筒仓里, 然后输送到包装厂, 在那里包装配送。砂糖也被转化成特殊糖产品, 例如红糖和糖粉。糖是由斗式升降机、螺旋输送机和输送带组成的一个复杂的系统来输送的。在此过程中, 糖溅到整个工作区域的地板上, 某些地方溅出的糖有几英寸深。这些糖还含有微粒, 它们变成浮尘。此外, 锤式粉碎机被用来将砂糖粉碎成糖粉, 从而制造了更多粉尘。机器都连接着一个集尘系统, 但是它尺寸过小且年久失修。集尘系统也没有连接到斗式升降机和输送机上, 大量的糖粉尘扩散到了工作区域内。工人们长期使用压缩空气来清洗包装机, 进一步散布糖粉尘到整个厂房中。久而久之, 大量的粉尘积累到了高处难清扫的表面上, 例如通风管、横梁、照明设备等, 由于没有经常清扫, 不足以保持粉尘总是在危险水平之下。

未进行变更管理 (MOC, Management of Change) , 未识别新增加的输送带密封腔可能导致腔内粉尘浓度超过爆炸浓度

在糖筒仓下面的隧道里, 砂糖流过斜槽, 流到长的钢输送带上。结块的糖不时会卡在其中一个斜槽里, 阻碍输送带上糖的正常流动, 糖溅到地面上, 在隧道里产生粉尘, 但是因为隧道很大而且通风, 所以这些浮尘并没有累积到爆炸浓度。然而, 在2007年, 该公司用不锈钢板封闭了输送带, 保护糖不受外界污染, 密闭空间内没有配备集尘系统, 因此, 糖粉尘就会被困在这个密闭空间内, 进而可能达到爆炸浓度。

2008年2月7日, 糖块堵塞了其中一个出料槽, 邻近筒仓出来的糖很可能溅出了移动的输送带, 粉尘很可能在输送带密封腔密闭空间内积累到了爆炸的浓度。晚上7时15分左右, 糖粉尘接触到了附近的火源, 可能是过热的轴承, 然后爆炸了。最初的爆炸炸裂了输送带密封腔密闭结构, 冲入了包装厂房。平时累积在地面、设备或管道表面的糖由于爆炸腾空而起, 被推进的火球点燃, 粉尘云助燃了二次爆炸的连锁反应, 席卷了整座厂房。

紧急疏散不足, 帝国糖业从未进行任何紧急疏散演习

爆炸切断了大部分室内照明的电源, 很多紧急逃生照明及逃生指示标志由于爆炸或之后的火灾损坏了, 部分紧急逃生照明及逃生指示标志亮度不够, 导致工人们在黑暗损坏的楼梯和过道中, 非常困难地试图逃离不断蔓延的火海。大型复杂的机械设备, 以及安装位置在1〜1.3 m之间的传送器, 使得在黑暗中的逃生变得更困难。

由于缺乏公共紧急广播系统, 在事故发生后, 只是通过双向对讲机和手机宣布了紧急情况, 很多工人只是通过询问其他人来了解应急疏散的信息。

对危害认识不足, 未能采用有效的控制措施

美国化学品安全委员会 (CSB, Chemical Safety Board) 发现, 在20世纪50年代后期, 有记录表明, 温特沃斯港糖厂厂长们已经意识到了糖粉尘的爆炸性本质, 也知道粉尘累积的危险。早在1961年就有一份描述糖粉尘爆炸事故的备忘录。该事故严重损坏了糖粉磨粉车间。尽管对于糖粉尘的爆炸性本质, 人们很早就认识到了, 但是在控制危险上做得还不够。

2006年, 化学品安全委员会发布了关于可燃粉尘的研究。呼吁美国职业健康安全管理局 (OSHA, Occupational Health&Safety Administration) 在美国消防协会 (NFPA) 现有的标准上, 建立一个综合的可燃粉尘标准。2007年10月, 美国职业健康安全管理局开始实施一项新的国家重点监管项目, 以求增强现有的可燃粉尘有关法规的执行。在温特沃斯港毁灭性爆炸的4个月前, 帝国糖业就已经获悉了美国职业健康安全管理局的可燃粉尘国家重点监管项目, 但是管理层未采取有效行动来控制包装厂房内严重的粉尘问题。灾难发生前不到2个月, 一次内部检查发现仍有数吨糖定期溅到地板上, 这为大规模的二次爆炸和火灾提供了大量燃料。

化学品安全委员会发现, 多年以来, 温特沃斯港的厂区时而发生小火灾, 由于溅出的糖和设备上累积的粉尘而燃烧, 但是没有一起导致过整个工厂糖粉尘爆炸。调查人员说, 数十年操作中没有发生过灾难性爆炸, 可能会使管理者洋洋自得。

教训

在事故调查报告中, 美国化学品安全委员会针对相关的组织提出了整改建议。要求帝国糖业公司在温特沃斯港工厂重建时必须采纳美国消防协会所发布的一些与粉尘爆炸风险有关的标准, 如:《NFPA61农产品及食品加工装置中火灾与粉尘爆炸的预防标准》《NFPA 499可燃粉尘分类和化工工艺区域中电气装置危险区域设置分类推荐实施规程》《NFPA 654可燃性固体颗粒的生产、加工和搬运中防火和防尘爆标准》等。并要求美国职业健康安全管理局加快制定一个综合性的可燃粉尘管理法规, 以控制可燃粉尘火灾及爆炸的危害。

粉尘爆炸事故 篇2

铝粉尘爆炸事故心得体会

通过这次铝粉尘爆炸事故的学习，我深刻认识到安全生产制度和预防事故措施对企业的生产的重要性，必须要时刻把安全摆在第一位，制度和措施的不完善、不落实，没有按规定每班按时清理管道积尘，造成粉尘聚集超标；没有对工人进行安全培训，没有按规定配备阻燃、防静电劳保用品；违反劳动法规，超时组织作业。这些都是这次铝粉爆炸的重要因素，我们必须从中吸取教训与经验，进而预防和杜绝此类事件的发生。

在一个企业的生产当中，企业的管理对其的责任首当其冲，因而施工企业安全管理必须得到重视。企业管理是一个系统的动态管理进程，它包括安全组织和安全意识，企业只有综合利用这些手段，才能取得有效的结果。加强安全管理，首先必须建立科学的安全规章制度，而且这些制度要随着生产技术的发展而不断变化，使之与新的技术相配套。同时企业要加大对安全管理的投入，使之与生产能力相吻合，使安全生产责任制逐级落实到每个工作岗位和每个人头上。并经常性的开展和利用形式多样的安全生产法规知识宣传活动，努力提高工人和管理者的安全素质，安全生产，警钟长鸣。

粉尘爆炸悲剧频发 篇3

在这次事故之前，不管是国外还是国内，都发生过多起粉尘爆炸事故。血的教训让人们对于粉尘累积可能导致爆炸有了深刻的认识，并增强了安全生产的意识，找到了应对之策。然而，至今仍有生产企业怀着侥幸心理看待这种“人祸”，社会责任之心丧失，放任本可避免的悲剧继续上演。

粉尘爆炸在中国

有媒体用1987年春天哈尔滨亚麻厂发生的亚麻粉尘爆炸事故，来映衬此次昆山事故的严重性。哈尔滨亚麻厂事故是当时乃至全球最大的安全事故，夺走了58人的生命。而今，昆山爆炸事故以75条鲜活生命的消逝，沉痛地刷新了这个记录。

27年过去了，哈尔滨亚麻厂爆炸事故给当事人带来的伤痛并没有减弱丝毫，它为当年并不茂盛的中国工业化之树打上了深深的烙印，从此企业安全生产进入公众视线。然而，它没能阻止接下来悲剧的发生。

多年来，分布在中国各地的工厂，不分昼夜地运转，无数工人用汗水撑起了“中国制造”的美誉。然而，工厂产能的不断上升，也带来粉尘爆炸事故的频频发生。

据公开资料整理发现，仅2014年至今，除8月份的昆山爆炸事故外，国内还发生多起粉尘爆炸事故，如下。

6月21日17时15分左右，乌苏市新疆天玉生物科技有限公司一个生产车间发生玉米淀粉粉尘爆炸，引发该车间失火，所幸未造成人员伤亡。

5月27日下午4时许，广东溢达纺织有限公司辅料包装厂车纽车间除尘室发生粉尘爆炸事故，造成5人受伤。

4月16日10时左右，江苏省南通市如皋市东陈镇双马化工有限公司硬脂酸造粒塔正常生产过程中，维修工人在造粒塔底锥形料仓外加装气体振荡器及补焊雾化水管支撑架时，发生硬脂酸粉尘爆炸事故，造成8人死亡，9人受伤。事故的直接原因被认定为在未停车清空物料的情况下，为造粒塔焊接加装气体振荡器及补焊雾化水管支撑架，违章动火，引起硬脂酸粉尘爆炸。

2月8日晚11时许，常州市新北区新桥镇史墅村华达化工厂发生金属粉尘爆炸。这次距离1月20日该工厂发生第一次金属粉尘爆炸不到20天，当时造成1名工人受伤。

2月5日10时许，位于青冈县的黑龙江龙凤玉米有限公司淀粉包装车间爆炸，被认定为粉尘飞扬引发。据当时的报道，事故共造成10名工人伤亡。其中，1名死亡，1名重伤和8名轻伤。

时间再往前追溯，可看到近几年粉尘爆炸事故阴魂不散。

2012年8月5日16时50分许，浙江温州一家体铝制锁抛光加工厂发生铝粉爆炸，5间厂房坍塌并起火，造成13人死亡，14人受伤。事故直接原因是工人在操作抛光时，抛光机迸出的火星引爆车间浓烈的粉尘而产生爆炸。

2011年5月20日19时许，富士康集团鸿富锦成都公司抛光车间在生产中发生爆炸事故，造成3人死亡，15人受伤。爆炸原因查明是打磨的铝制粉尘在管道内堆积，遇电器开关打火，在排风桶内引起爆炸。

2010年2月24日16时许，河北省秦皇岛骊骅淀粉股份有限公司淀粉四车间发生粉尘爆炸事故，造成19人死亡，49人受伤。

粉尘爆炸在国外

不仅在国内，国际上也发生过多起粉尘爆炸事故。据了解，历史上第一次有记载的粉尘爆炸事故发生在1785年12月14日，当时意大利的一家面粉厂发生粉尘爆炸，该事故距今已有200多年。

而粉尘爆炸几乎是伴随着工业化的进展越来越频繁。据了解，较早发生粉尘爆炸事故的国家，多是工业化相对发达，比如日本、德国、美国和英国等。这些国家当时工业化程度不断提高，工厂运转速度很快，类似于现在的中国，粉尘爆炸也接踵而来。

据统计，1952～1979年，日本发生各类粉尘爆炸事故209起，伤亡共546人，其中以粉碎制粉工艺和除尘系统较突出。1966年，日本横滨饲料厂的玉米粉尘爆炸，引起累积性连锁燃烧，使整个工厂遭到蔓延性的重大“天灾”。

1965～1980年，德国发生各类粉尘爆炸事故768起，其中较严重的是木粉及木制品粉尘和粮食饲料爆炸事故。

1913～1973年，美国仅工农业领域，就发生过72次比较严重的粉尘爆炸事故。1980～2005年，美国发生各类粉尘爆炸事故281起，死亡119人，受伤718人。1921年，美国芝加哥一台大型谷类提升机发生粉尘爆炸，其爆炸力将40座每座约装30万吨粮食的仓库从底座掀起，并移动了152.4毫米，造成6死1伤。

从20世纪开始，英国和加拿大的化工和造纸等行业，也发生过多起粉尘爆炸事故，仅英国就发生243起，伤亡204人。

爆炸案背后的社会责任缺失

这一个个爆炸案件都是对我们的沉重警示，它们所反映出来的安全生产问题血淋淋，令人触目惊心。它们的出现佐证了工业化之殇，也直接暴露了部分生产企业为了短期利益，而置工人的生命于不顾，将社会责任抛于脑后。

在这些事故面前，我们能做的并不是仅仅调查出冰冷的伤亡数字，也不是找到原因便作罢，而是要反思，并行动起来，避免悲剧再发生。

对于昆山事故，调查确定主要原因是中荣金属制品公司厂房没有按二类危险品场所进行设计和建设，生产工艺路线过紧过密，除尘设备除尘能力不足，车间内所有电器设备没有按防爆要求配置，安全生产制度和措施不完善不落实。而根据媒体的报道，在事故发生之前车间就曾屡遭举报，但并没有引起中荣的重视，也未见有应对举措。

这仅是其中一个个案。在这么多起粉尘爆炸事故中，企业对于安全生产问题的轻视，其实是工人生命的幕后“杀手”。不少企业为了接单赶工期，忽略了安全生产这根弦，生产意识淡薄。更有甚者，以为给了工人高工资，就可以忽略他们的健康和安全。

实际上，国家早在2007年就颁布了《粉尘防爆安全规程》，其中规定工厂无论在设计还是在施工时，都必须严格实施粉尘防爆标准。企业需特别注意生产装置本身、生产环境、消除静电和防二次爆炸四个方面。

之后为应对频繁出现的粉尘爆炸事故，2011年5月初，国家安监总局又下发了《进一步加强冶金等工商贸企业粉尘爆炸事故防范工作的通知》。2012年8月，国务院安委会办公室再次印发通知，在全国开展铝镁制品机加工企业安全生产专项治理。

而此次为吸取昆山特大爆炸事故教训，依照《粉尘防爆安全规程》等有关标准规范，2014年8月15日，国家安全监管总局公布了《严防企业粉尘爆炸五条规定》。

9月1日，国家安监总局新闻发言人黄毅接受访谈时表示，国家过去对防止粉尘爆炸也出台过若干规定，但是贯彻执行的不好。另外，有些关于防止粉尘爆炸的规定都散落在相关的标准和规程里，不便于实施。所以这次在总结吸取昆山事故的教训基础上，针对粉尘管理存在的问题，最后归纳五条。

对于生产企业来说，执行这些规定是最基本的。真正承担起社会责任，处处考虑到工人的人身健康和生命安全，才能在市场上长久立足。

煤矿粉尘爆炸事故树分析 篇4

本文以煤尘爆炸为研究对象, 在分析煤尘爆炸条件基础上, 对煤矿煤尘爆炸事故进行事故树分析, 确定导致煤尘爆炸事故的各种危险有害因素及其重要度, 为防治煤尘爆炸提供理论依据。

1 事故树分析

事故树分析 (Fault Tree Analysis, 简称FTA) 采用演绎逻辑方法进行危险分析, 以系统可能发生或已发生的事故作为分析起点, 将导致事故发生的原因事件按因果逻辑关系逐层列出, 用树形图表示出来, 构成一种逻辑模型, 然后定性或定量的分析事件发生的各种可能途径及发生的概率, 找出避免事故发生的各种方案并选出最佳安全对策[4]。事故树分析既适用于定性分析, 又能进行定量评价, 具有直观性, 可对造成事故发生各种因素及其逻辑关系做出全面、简洁和形象的描述。其基本程序如图1所示。

2 煤尘爆炸条件

根据煤尘爆炸事故可知, 同时具备三个条件才能发生煤尘爆炸。主要包括:

(1) 煤尘自身爆炸性, 需通过试验确定。

(2) 井下空气中悬浮的煤尘达到一定浓度时, 才可能引起爆炸。影响煤尘爆炸浓度范围的主要因素包括煤的成分、粒度、引火源的种类和温度及试验条件等。一般说来, 我国煤尘爆炸下限浓度为30g/m3~50g/m3, 上限浓度为1000g/m3~2000g/m3[5]。

(3) 引燃煤尘爆炸的高温热源。我国煤尘爆炸的引燃温度一般在700℃~800℃, 几乎一切火源均可达到, 如爆破火焰、电气火花等。

3 煤尘爆炸事故树分析

3.1 建立事故树

通过查阅相关资料, 分析煤尘爆炸影响因素, 建立煤矿煤尘爆炸事故的事故树, 如图2所示。

3.2 事故树定性分析

3.2.1 最小割集

最小割集表示系统的危险性, 是引发顶上事件发生的一种可能途径。由此可知, 最小割集数目越多, 导致顶上事件发生的途径越多, 系统越不安全。若最小割集所含基本事件越多, 顶上事件发生越难。求出事故树全部最小割集就可掌握事故发生的各种可能, 确定系统薄弱环节, 直观判断那种途径最危险, 从而为预防事故提出针对性的预防措施, 并有利于相关事故调查。

根据煤矿煤尘爆炸事故树, 通过布尔代数简化法, 可知该事故树结构函数:

求出最小割集有

{X2, X2, X3, X6};{X2, X2, X3X7};{X2, X2, X3, X8};……{X2, X2, X5, X9};{X2, X2, X5, X10}, 共15个, 即可导致煤尘爆炸事故有15种途径。

3.2.2 最小径集

最小径集中的基本事件都不发生时, 顶上事件必然不发生。故最小径集代表了系统的正常模式, 反映系统的可靠性。与最小割集相反, 最小径集数量越多, 系统越安全, 从而寻找最优的安全途径。根据相互对偶含义, 可知成功树的结构函数为:

成功树的最小割集即原事故树的最小径集, 分别为:

3.2.3 结构重要度

结构重要度是指不考虑基本事件自身的发生概率, 或者说假定各基本事件发生概率相等, 仅从结构上分析各个基本事件对顶上事件发生所产生的影响程度[4]。煤尘爆炸事故树比较简单, 而且没有重复事件, 利用最小径集来判定结构重要度。是单事件最小径集, 中有3个基本事件, 中有5个基本事件, 因此结构重要度顺序为:

3.2.4 分析与对策

通过煤尘爆炸事故树定性分析, 可知最小割集15个, 最小径集4个。也就是说发生煤矿煤尘爆炸事故有15种可能性, 但从最小径集可以看出, 只要采取径集方案中任何一个, 煤尘爆炸事故就可以避免。但煤尘自身爆炸性无法消除, 说明开采具有煤尘爆炸危险的煤层, 能有效控制和预防煤尘爆炸事故的发生, 有3种方案可供选择。

根据基本事件结构重要度的分析, 结合基本事件控制的难易程度, 采取避免基本事件发生的防范措施应考虑结构重要度大的入手。因此, 从控制煤尘爆炸事故发生角度来看, 可从最小径集所含基本事件少的如入手采取预防事故对策, 便于系统达到经济、有效、安全的目的。预防煤尘爆炸事故应首先考虑人为因素除尘措施和避免产生大量煤尘, 另外各种引火源是引起煤尘爆炸的基本条件, 应多加重视。

4 预防煤尘爆炸措施

根据以上分析结果, 预防煤尘爆炸事故必须防止煤尘积聚和消除引火源。但安全是相对的, 除采取防范措施避免事故发生以外, 应采取措施尽可能降低煤尘爆炸危害范围。

4.1 综合防尘措施

基于上述分析, 首先应该采取综合防尘措施, 减少生产中煤尘发生量和浮尘量, 能从根本上消除隐患。具体措施为:

(1) 按设计要求进行煤层预注水, 湿式作业, 降低采掘面各生产环节产尘量, 使煤尘浓度降到爆炸界限以下。

(2) 通风除尘。悬浮矿尘随风流流动作用排出, 能有效地降低矿尘浓度。

(3) 采用除尘装置将矿尘捕获, 进而降低矿尘浓度。

4.2 防止煤尘引燃

引火源是煤尘爆炸的起源, 应加强火源的管理, 即严禁一切非生产性的热源。杜绝明火, 在井下严禁电焊、气焊等;加强井下火区管理;严格执行放炮规程, 采用水炮泥, 加强喷雾, 消除放炮火花;加强电气设备管理, 杜绝电气火花;强化防火技术措施, 预防火灾事故, 杜绝引爆火源, 实现安全生产。

4.3 局限煤尘爆炸措施

通过以上措施只是尽可能降低煤尘爆炸发生概率, 但不能保证完全杜绝。因此, 还应将煤尘爆炸局限于较小的范围, 采取降低爆炸威力、隔绝爆炸范围的措施, 如清除落尘、撒布岩粉、设置水棚、岩粉棚、自动隔爆棚等。

5 结论

防治煤尘爆炸事故作为煤矿安全生产工作的一部分, 应采取合理措施避免其发生。通过煤矿煤尘爆炸事故树分析可知, 多个危险有害因素共同作用造成事故发生。根据最小割集可知导致煤尘爆炸有15种途径, 从而说明煤尘爆炸发生形式多样性和复杂性, 同时说明煤尘爆炸事故发生可能性和危险性很大。根据最小径集计算出各基本事件结构重要度可知, 各基本事件对顶上事件影响程度不同。因此, 在制定预防措施时, 可依据各基本事件的结构重要度排列, 结合客观实际从小到大选定。

参考文献

[1]景国勋, 杨书召.煤尘爆炸传播特性的实验研究[J].煤炭学报, 2010, 35 (4) :605-608.

[2]景国勋, 等.瓦斯煤尘爆炸特性及传播规律研究进展[J].中国安全科学学报, 2009, 19 (4) :67-72.

[3]冷杰宣, 等.矿井煤尘爆炸机理及预防技术[J].采矿技术, 2009, 9 (4) :55-57.

[4]汪元辉.安全系统工程[M].天津大学出版社, 2004.

粉尘爆炸事故 篇5

一、加强领导，完善组织

为加强对此项工作领导，镇安委会召开专题会议，成立了以镇长陈涛为组长、分管领导史学钦为副组长、工商、公安、劳动等单

位负责人为成员的领导小组。镇长负总责(来源：好范文 http:///）、分管领导具体抓。

二、高度重视，认真落实

镇党委、政府历来都十分重视安全生产工作，把安全放在首位、安全第一、发展第二，要求工矿商贸企业、安全第一、发展第二，质量第一、效益第二，完善防范措施，确保无安全事故发生。针对此专项活动，镇安委会于4月11日上午组织有关成员，对辖区内涉及此项工作的丰华面业有限公司进行全面检查，从组织网络、制度建设、到生产车间及询问工人实地检查，发现车间通风较好，有一定的安全保障措施，对个别工人不戴口罩进行了批评教育，现场整改。

三、持之以恒，确保安全

粉尘爆炸实验的改进 篇6

关键词：粉尘爆炸；爆炸极限范围；实验改进；安全教育

文章编号：1005-6629（2016）2-0067-03

中图分类号：G633.8

文献标识码：B

1 问题的提出

粉尘爆炸实验是中学化学的一个重要实验，成功完成该实验，会极大地激发学生学习化学的兴趣，对爆炸原理的认识也更加深刻，有利于培养学生安全意识。然而，不少化学教师反映按照教材中要求的装置（见图1）及做法，实验难以获得成功。原因是教材中的实验装置有3点不足：一是所用器材因为是金属罐不透明，学生无法观察到粉尘燃烧及发生爆炸的过程；二是实验成功率不高；三是教材中装置制作较难，所用材料不容易找到。基于上述情况，近年来有不少化学教师对该实验进行了改进，主要集中在以下几个方面：（1）粉尘改进：由于面粉易吸水潮湿且颗粒较大而不易点燃，因而有些老师把面粉放在锅中炒，或烘烤，或放在微波炉里进行加热使其干燥。（2）火源改进：有些老师把蜡烛引燃改为用低压电源的电热点火器点火，或在220 V电压下使铜丝因过重电荷产生电火花点火。这些改进效果虽较好，但制作过程复杂、操作不便，还存在安全隐患，更不适合学生动手进行实验。（3）反应器仍用金属罐：金属罐存在—定的不安全因素，且不易观察容器内实验现象，制作也较复杂。（4）反应器材料改进：将金属罐改为各种硬质塑料瓶或塑料桶。这些改进虽能增加视觉效果，但有些容器反应空间太小，且制作过程十分麻烦，不利于学生自己动手制作。

粉尘只有悬浮在空气中并分布得相当均匀，达到一定浓度时才会爆炸。颗粒越细的粉尘密度越小，越容易悬浮在空气中，并易与空气混合得均匀。颗粒大于400微米的粉尘则较不易悬浮在空气中，也不易与空气混合得均匀，即使用强点火源也不太可能爆炸。依据粉尘爆炸的原理与条件，结合近些年来粉尘爆炸实验改进的经验，粉尘爆炸实验应满足以下要求：（1）用食用油壶做反应器。用透明塑料壶代替金属罐做反应器，不仅避免了实验危险性，而且可以方便地看到随着轻轻吹气，粉尘向上移动的情况、蜡烛燃烧情况及粉尘燃爆情况，也可以进一步加深学生对粉尘爆炸原理的认识，理解面粉厂、淀粉厂要避免明火和火星的缘由。（2）反应器应足够大并有良好的密封性。反应中产生大量的热是实验成功的必要条件，反应器的气密性是实验成功的关键。为了保证实验中能产生大量的热，需要反应器在盖好盖子后，蜡烛仍可以继续燃烧。因此，选用较大容积的容器（4～5L的食用油壶）做反应器，既保证了实验成功率，又防止了容器中大量的热不会把反应器熔化。（3）用食用淀粉做粉尘。食用淀粉颗粒直径比面粉小，更容易燃爆。（4）用漏斗形容器替代桶形容器盛放粉尘，并向上鼓气，便于粉尘沿漏斗壁向上成雾状运动，利于粉尘与空气混合均匀。（漏斗颈内放置一个合适的铁钉，吹气时由于铁钉在漏斗颈内不断上下、左右振动，可以保证气体不断从铁钉帽四周向燃着的蜡烛吹起大量雾状的粉尘，确保该实验成功）。（5）用嘴吹气比洗耳球和气唧给粉尘鼓气更易控制气流大小。

2 实验过程

2.1 实验用品

仪器：三脚架（或两块砖头）

材料：食用淀粉、2个5L空色拉油壶、1个开塞露、1m长乳胶管、火柴、纸条、3～3.5cm长铁钉1个、剪刀、硬纸板、粗铁丝1根、透明胶带、5～6cm长蜡烛1支

2.2 实验装置

实验装置见图2。

实验装置的制作如下：

（1）制作密封反应器。把2个大小相等、品牌相同的5L色拉油空壶洗净，一个壶从底部向上16cm处用剪刀剪下来，把口剪齐（用带底的小的部分）；另一壶从底部向上6～7cm处剪下来，把口剪齐，用壶底部盖住大壶口，修剪到密封为准。由于油壶外壁凹凸不平，是很好密封的。

（2）修平大壶底部。剪一个直径稍小于15.8cm的圆形硬纸板，剪好后放在大壶底部，平整后用透明胶带把硬纸板与大壶底部固定，使得大壶底部平整，好放置蜡烛。

（3）制作并安装塑料漏斗。从药店买一个开塞露，挤去液体，用剪刀从最大直径处剪开来，洗净即成一制作好的漏斗（颈内放有铁钉），见图3。 把粗铁丝烧红，按照漏斗颈部直径尺寸，在大壶底部垂直烫一个孔（距离壶壁约4cm处），把漏斗从壶里向外插出（要保证密封，不能漏气）。

（4）连接漏斗与胶管，把1m长乳胶管与漏斗颈部下端相连接。

（5）在大壶底部固定蜡烛。加热熔化蜡烛底部后把蜡烛粘接固定在大壶底部硬纸板上（位置在距壁约4cm处）。

2.3 实验操作步骤

（1）把铁钉放进漏斗。

（2）称1.5g淀粉，用纸条送入漏斗内。

（3）把大壶放在三脚架上，或放在侧立的两块砖上。

（4）点燃蜡烛，立即盖严大壶，马上用嘴轻轻从胶管末端向漏斗吹气。吹气时，用劲不能太大，否则吹起的粉尘不会形成雾状，不利于均匀分布。正确的吹气方法是：眼睛边看边轻轻估摸着吹，吹的力度能够使粉尘均匀地向上呈雾状悬浮起来并散开，当粉尘包围了火苗时，随着“嘭”的一声就会看到大火把盖子冲开，爆炸现象非常壮观。这时，大壶中的蜡烛火焰并没有熄灭，再盖住大壶，进行第二次吹气，又会听到、看到与第一次同样的现象。加淀粉1.5g可做实验2～3次。如果密封处夹上一根细铁丝，让反应器漏点气，则每次向上吹起粉尘后，都可以听到“啪”的一声，可连续做多次，但看不到有火焰产生。

2.4 改进后的优点

（1）实验装置所需材料易得，充分利用了日常生活中常见的物品。各配件安装简便，操作方便，现象明显，安全可靠，经济环保，成功率高。便于教师演示，也便于学生独立操作。

（2）学生可以清晰地观察到粉尘爆炸的全过程，有利于学生对爆炸发生的原理、条件有更深刻的理解。

3 问题与讨论

3.1 蜡烛不能过长、火焰不能太大

蜡烛5～6cm长、火焰不需要太大（一般即可），目的是为了防止盖子被烧坏。

3.2 制作反应器的两个油壶要大小、牌号相同

用作反应器的油壶，必须是大小、牌号相同的，这样便于密封。

3.3 促使学生养成防止粉尘爆炸的意识与习惯

粉尘爆炸事故 篇7

处理工艺

铝镁金属材料包括铝镁合金、铝硅合金、镁铝合金等。铝镁金属的加工工艺通常包括熔炼、压铸、浇铸、注射成型、电镀前表面处理和电镀等工序。

铝镁金属表面处理工艺是金属机械加工的重要工序, 广泛应用于汽车等交通工具零件, 笔记本、平板电脑、手机等电子产品框架, 五金日用品和其他金属零件制造行业。镀膜前的金属表面处理工艺包括喷丸、喷砂、去毛刺、打磨、刷光和抛光等工序中的一种或几种。相关设备包括抛丸机、喷丸机、喷砂机、角磨机、砂轮机、砂带机、手持式砂轮、手持式砂纸打磨机、刷光机、固定式抛光轮、手持式抛光轮等。

抛丸/喷丸

抛丸通过叶轮抛丸机将直径0.2~3mm的钢丸高速抛向工件表面。由于工件母体金属可以发生塑性变形, 而氧化皮不能发生塑性变形, 因而氧化皮被除去。抛丸还具有除去材料表面应力的作用。喷丸和抛丸的表面处理效果类似, 区别在于喷丸采用压缩空气通过喷嘴将钢丸高速喷向工件表面, 其优点是适用于表面形态复杂的工件, 但能耗较高。抛丸和喷丸常用于轮毂等重铸件, 其产生的粉尘含较多金属氧化物。抛丸机或者喷丸机均配备除尘器, 用于将粉尘和钢丸分离, 以回收钢丸重复使用。

喷砂

喷砂和喷丸工艺设备类似, 但所用的表面处理介质为125~425μm金刚砂等硬度较高带有棱角的颗粒。由于砂粒带有棱角, 因此对工件表面具有磨削作用, 可用于除去工件表面的氧化皮和塑性脱模剂。喷砂常用于平板框架等轻铸件。喷砂产生的粉尘含有金属氧化物、金属和塑性脱模剂。喷砂机也配备除尘器, 用于将砂和粉尘分离。

去毛刺

毛刺是铸造过程产生的薄片或尖刺, 为金属和氧化皮的组合。抛丸、喷丸、喷砂都有去毛刺的效果, 但部分毛刺根部需要手动去除。采用的工具有砂轮头角磨机、圆柱头角磨机、圆锥头角磨机和手锉等。

打磨

打磨通过植砂皮带、砂轮、角磨机、砂纸等工具对金属表面进行磨削。打磨粉尘粒径与植砂粒径有关, 粒径范围由几微米到几百微米。打磨粉尘活性金属含量较高, 通常为80%以上。打磨对轻铸件和重铸件都是必需工序。

刷光

刷光通过旋转的金属丝刷去金属表面氧化物和脱模剂, 常用于刹车片、平板框架等轻铸件, 也用于表面积大的冷轧板。典型刷光粉尘的粒径为20~30μm。

抛光

抛光一般采用麻、布和绒等织物覆盖的抛光轮摩擦工件表面, 提高工件表面光洁度。抛光轮上通常抹上膏状抛光磨料。抛光过程中, 脱落的织物纤维和磨料会与金属粉混合。单个抛光粉尘的粒度很小, 一般小于5μm, 但抛光粉尘因为织物纤维而呈纤维状。抛光粉尘的活性金属含量较低。广义的抛光工序包括所有的金属表面修整工序。

事故分析

我国最早见诸报道的粉尘爆炸事故就是铝合金抛光粉尘爆炸事故。1963年6月16日, 天津铝制品厂磨光车间发生铝粉尘爆炸事故, 导致19人死亡, 24人受伤。该车间采用刷光机进行刷光, 除尘系统与10个工位的吸尘罩相连。事故的直接原因是风机叶片轴上螺丝松动导致风机轮叶片与风机外壳发生摩擦。除尘系统内爆炸后, 爆炸火焰通过工位的吸尘口冲出, 在车间内引发了二次爆炸。国内外见于报道的铝镁金属打磨抛光粉尘爆炸事故见表1。

通过对29起铝镁金属打磨抛光粉尘爆炸事故的分析, 总结事故的根本原因和直接原因 (点火源) 如下:

根本原因

1.除尘能力不足。车间内工位附近粉尘沉积有时直接导致粉尘初始爆炸, 有时在除尘系统爆炸后参与车间内的二次爆炸。而车间粉尘沉积的主要原因是除尘能力不足, 包括缺乏除尘系统、除尘系统存在设计缺陷或维护不够。很多小型抛光作坊没有安装除尘系统, 仅仅基于职业健康考虑安装了通风风机以降低车间内粉尘浓度。有的小型抛光作坊通过风机将粉尘输送到紧邻车间的“除尘室”。所谓除尘室只是简易沉降室, 在正常作业过程或者粉尘清理作业中极易发生爆炸。有的企业安装了脉冲式袋式除尘器, 但风速设计不够, 没有定期检查风机, 管道清扫不及时。有的企业虽然采用了相对安全的湿式除尘器, 但除尘器没有设计氢气排放装置。

2.车间和除尘管道清扫不足。发生爆炸事故的车间都有大量粉尘沉积, 有些除尘系统管道从未清理过。

事故主要点火源

铝镁金属打磨抛光事故的点火源包括:打磨工具产生的机械火花、风机故障机械火花、电气线路火花、非防爆电气设备火花、压缩空气喷吹静电放电, 管道内静电放电、管道内粉尘遇湿自燃等。机械火花、电气火花和静电放电是主要的点燃源, 分别占41%、14%和14%。

防护方法

我国已经建立较为完备的粉尘防爆标准化体系, 与铝镁金属打磨抛光粉尘爆炸防护最为相关的标准包括GB 15577—2007《粉尘防爆安全规程》、GB 17269—2003《铝镁粉加工粉尘防爆安全规程》等。但GB 17269—2003《铝镁粉加工粉尘防爆安全规程》主要是针对铝镁金属粉体生产, 对铝镁机械加工的规定较少。目前《铝镁制品机械加工防爆安全技术规范》正在制定中。美国防火协会的标准NFPA 484—2012《可燃金属标准》对于铝镁金属打磨抛光防爆很有指导价值。

粉尘爆炸的5个条件是:可燃粉尘、空气中的氧气、点火源、粉尘悬浮并达到爆炸下限、存在受限空间。防止粉尘爆炸的方法就是消除其中的一个或者几个条件。

打磨抛光防尘罩、除尘管路、除尘器、车间都是客观存在的受限空间, 而打磨抛光作业系统不可能是完全密闭系统, 因此不可能控制氧浓度。所以, 可行的爆炸防护方法为:控制可燃粉尘、防止形成粉尘云和控制点火源。

控制可燃粉尘

1.湿法打磨与抛光。没有粉尘就不可能发生粉尘爆炸。彻底消除打磨与抛光粉尘爆炸的方法是湿法打磨抛光。打磨抛光作业在封闭的打磨柜中由机械手进行, 过程中用喷管将混合了切削油的雾化水或水滴不断喷向被打磨部位。湿法打磨与抛光要加强车间通风以排出氢气。

2.湿法除尘。采用湿法除尘器可以确保收集到除尘器中的粉尘不再参与粉尘爆炸。由于管道系统和湿式除尘器入口存在干的粉尘, 因此除尘器仍然需要采用泄压设计。湿式除尘系统的设计应考虑排出除尘器和管道系统的氢气。如果设计了槽式风道, 应在槽式风道内喷水, 使整个风槽内的粉尘浸没在水中。

3.粉尘惰化。由于铝合金粉尘和镁合金粉尘的点燃能量特别低, 因此粉尘在进入袋式除尘器前可通过自动喂料系统掺入碳酸钙等惰性粉尘。

4.粉尘清扫。通过定期清扫和清理控制车间地面、钢结构、管道内粉尘的积累。

5.保证足够的除尘能力。铝镁金属打磨与抛光工艺特点决定了可燃粉尘持续产生且悬浮到空气中。但是通过采用吸尘罩除尘可以降低打磨抛光设备附近的粉尘浓度, 使粉尘浓度低于爆炸下限。为了保证足够的除尘能力, 除尘系统的设计与维护应注意:宜采用湿式除尘器, 除尘器应有泄压设计, 并考虑氢气排放;铝合金粉尘的管道风速应不低于23 m/s, 镁合金粉尘的管道风速应不低于18 m/s;除尘管道应设计检查清扫口, 定期清理管道粉尘。

控制点火源

除了打磨本身产生的机械火花, 绝大多数点燃源是可避免的。

1.电气防爆。铝镁金属打磨抛光车间应进行粉尘爆炸危险区域划分, 并按区域划分选用粉尘防爆型电气设备。车间内电气布线应规范。

2.防静电。打磨抛光设备、被打磨工件、吸尘罩、除尘管道、除尘器、风机等应电位跨接并接地。作业人员也应接地。不使用不导电的软连接, 应使用金属软连接或者防静电软连接。

3.使用叶轮不易产生火花的防爆风机。

4.控制明火, 规范工业动火。

减轻爆炸损失

1.建筑设计和工艺设备布置。打磨抛光车间宜为顶部泄压的单层建筑。如为多层建筑应采用具有足够泄压面积的框架结构。一层以上的楼层应有独立的逃生通道。工艺设备的布置应保证人员能及时疏散。

2.相对独立的除尘系统。一个作业工位发生着火或者爆炸, 爆炸火焰会通过除尘管道迅速传播到同一除尘系统的其他工位。因此, 同一除尘系统所带的打磨抛光工位不宜过多 (一般不应超过20个) 。除尘系统之间不应有管道互连。

3.爆炸泄压。对于除尘器和管道, 最可行的爆炸保护方法是爆炸泄压。目前的标准要求不应在室内泄压。但实践表明, 除尘管道在室内泄压能较好缓解爆炸冲击波和火焰对工位的冲击。

4.个体防护。作业人员应穿戴阻燃的个体防护装备, 佩戴防护眼镜。

结论

粉尘为什么会爆炸 篇8

【活动背景】

自2010年以来, 中国各地粉尘爆炸频频发生。此次昆山爆炸之前的2012年8月, 温州郭溪曾发生一起抛光爆炸事件;2011年4月初, 浙江一家摩托车厂的零件抛光车间发生了粉尘爆炸;4月底, 该省另外一家木材厂也发生粉尘爆炸;2010年河北秦皇岛市的一个淀粉车间的粉尘爆炸, 最终造成了19人死亡。粉尘爆炸带来重大火灾, 造成人民生命财产和社会经济重大损失。粉尘爆炸是一个世界性的难题, 不仅理论上没有完美的解决方法, 现实生产中即便在美国等发达国家也没有完全解决"有针对性的防范"问题。今天的高中生绝大多数对粉尘及其爆炸了解甚少或根本不懂。在粉尘爆炸热点新闻面前, 开展这个专题探究活动, 使学生掌握粉尘及其爆炸的相关知识, 学习掌握研究问题、分析问题的基本方法, 培养安全意识和社会责任意识有着现实和长远的教育意义。

【活动目标】

知识目标:掌握粉尘的概念;了解什么是粉尘爆炸以及它的威力;知道粉尘爆炸的产生条件。

能力目标:学会应用模拟实验还原客观事实;掌握研究科学问题的基本方法, 提高学生观察问题和分析问题的能力。

情感目标:培养公民责任意识, 增强学生科学探究精神, 提高科学素养。

【活动重难点】

重点:1.粉尘为什么会爆炸?2.粉尘爆炸模拟实验的设计与分析。

难点:学生对产生粉尘爆炸环境条件的认识和接受度。

【活动过程】

一、课题提出

事件回顾:

2014年8月2日在我国江苏省昆山市发生了一起特大爆炸事故, 同学们知道吗?请有关注过该事件的同学说一说这一事件的来龙去脉。 (学生发言……) 下面我们来看一段新闻报道 (看视频1min左右) 。

看完视频引导学生讨论看完后的感想。 (学生表述……)

提出问题:

从视频中我们了解到该公司是已通过了国际和国内多重认证的大型汽车零配件加工企业。经过专家实地取证调查发现事故的发生原因是可燃性粉尘遇明火爆炸, 那么同学们可能就会想粉尘爆炸是怎么发生的?

出示课题--粉尘为什么会爆炸?

【设计意图:高中的学生对时事的了解很广泛, 对于发生的事故分析已有相对成熟的见解, 以新闻报道的引题方式, 比较容易引起学生共鸣, 充分调动了学生的公民责任意识。】

二、分析问题

看到这我想向同学们提出一些问题:什么是粉尘?什么是爆炸? (学生讨论……)

板书: (一、什么是可燃性粉尘)

安全专家调查研究表明:在生产、生活中会发生爆炸的七类可燃性粉尘分别是“煤炭、林产品、合成材料、农副产品、粮食、饲料、金属。” (投影)

我们看到前四类粉尘大家很容易接受, 但是后三类大家就比较陌生。而且刚才看到的新闻报道说的就是金属粉尘的爆炸。

板书: (二、什么是爆炸?)

学生回答:“爆炸是在极短时间内, 释放出大量能量, 产生高温, 并放出大量气体。”

为了了解爆炸, 证实这一事实, 还原事故现场。我们不妨在实验室来模拟一个当天爆炸发生的场景, 这是科学问题研究常采用的方法。

板书: (三、设计探究粉尘爆炸实验)

模拟实验

1. 实验设计:同学们讨论模拟实验应该怎样做?要用到哪些物品来模拟、呈现现场?

(学生讨论提出要有一个相对密闭的空间、要有一定的粉尘、明火, 引导学生先提出金属粉, 进一步告诉学生为了安全改用面粉。)

2. 教师进行模拟实验演示:因为实验室环境有限, 为了安全起见我们今天采用相对安全的面粉来进行实验。我们用透明的油瓶来充当可视的工厂, 用酒精灯提供明火。为了让粉尘与明火充分接触, 用打气筒将面粉扬起。 (实验过程中先用一勺子铁粉和面粉, 再用少量面粉吹入发现没有爆炸, 引导学生提出要加大面粉量进行实验。)

(通过实验, 看到了小型的爆炸过程。)

【设计意图:高中的学生已充分认识到实验才是检验真理的唯一标准, 要想分析一事件的发生, 若能设计并完成实验, 符合学生的认知方式, 有利于培养学生科学的研究素养。】

通过实验同学们能不能来分析一下粉尘爆炸的条件是什么?

(学生讨论……)

板书: (四、产生粉尘爆炸的条件是什么?)

教师归纳:1.可燃性粉尘;2.爆炸限度;3.明火;4.粉尘与空气充分接触。 (投影)

看完了实验我们请同学一起来分析下金属粉尘爆炸为什么会造成75人死亡, 185人受伤。一般的工厂爆炸也没有死这么多人!请同学们猜想原因。

板书: (五、爆炸产生如此威力的原因分析?)

(学生讨论……)

教师总结可能原因:

1.固体燃料的能量密度比一般燃料高, 爆炸后所释放的能量也强。

2.金属的燃点高可达3000℃以上, 爆炸后产生极强的辐射及相当大的冲击波。

3.粉尘爆炸的过程极为短促, 短时间内消耗掉所有的氧气, 所以很多遇难者是当场缺氧窒息。

可能……

引导学生根据讨论提出后续研究课题1:调查研究粉尘爆炸与一般爆炸在破坏力上的不同。

【设计意图:让学生明白粉尘爆炸的危害之大, 增强学生自我安全的防护的意识, 认清当今的安全难题。】

三、解决问题

了解完爆炸的条件, 同学们一定会想现在如何才能避免事件的发生。 (讨论)

板书: (六、防止和避免尘爆有哪些方法?)

引导学生提出破坏爆炸发生的条件, 最后教师总结学生讨论可行性结果。

1. 除尘;2.禁火;3.……

引导学生明确事故发生中的两类问题即:人的问题 (许多工人没有安全意识, 携带火种进行厂区工作。) 和管理的问题 (一些生产管理者存在侥幸心理, 明知安全隐患存在没有及时处理。)

引导后续研究课题2:如果你是管理人员, 请你提出一套可行性的防爆方案。

【设计意图:通过学生讨论, 让学生应用学过的知识来武装自己, 同时提出德育目标, 培养公民道德意识及安全意识。】

四、知识拓展、创新

科技是一把双刃剑, 我们来看一段电影《救火英雄》。消防员为了救人而陷入了绝境, 消防员具有过硬的科学救生手段并且是如何利用粉尘爆炸进行救人的 (当然我们不提倡) 。

看完视频, 同学们关于视频有何感想? (讨论……)

视频中点燃了香烟却没有马上点燃现场, 这又是为什么? (提升……)

说明我们对粉尘爆炸的认识还只是一部分, 还要进一步调查分析。

浅谈粉尘爆炸的预防 篇9

粉尘爆炸是一起极其严重的爆炸事故, 工厂粉尘防爆则是一项非常严肃和专业性强的技术。粉尘防爆在欧美发达国家已有上百年历史, 发展已经进入成熟阶段, 但我国上世纪80年代才开始逐渐涉及该领域, 目前还处于发展阶段。国外有专门的第三方认证检查机构、国际标准、国际电工委员会IEC60079标准、欧洲Apex的EN60079标准。我国则主要是引进和发展国外标准, 目前使用的是GB3836《爆炸性气体环境用电气设备》标准, 认证第三方机构也只有NEPSI、CQM、CNEX、国家防爆南阳防爆电器研究等为数不多的认证机构。目前, 我国专门从事防爆产品生产制造的工厂较少。因其具有专业性强、生产制造工厂的门槛比较高、管理比较复杂等特点, 比如每年国家防爆机构的审核年检, 必须经过国家质检总局发布的GB防爆生产许可证, 并且五年一次更新此证, 所以生产制造防爆的企业在工厂基础和软件方面的投入比重较大。

1 粉尘防爆特点和危险性的分析

粉尘爆炸的特点有两方面: (1) 具有极强的破坏性。 (2) 容易产生二次爆炸。粉尘在爆炸极限范围内, 遇到热源 (明火或温度) , 火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间, 化学反应速度极快, 同时释放大量的热能, 产生极高的温度和强大的压力, 系统的能量转化为机械功以及光和热辐射, 具有很强的破坏力。

案例背景:2014年8月2号昆山中荣工厂汽车轮毂抛光车间爆炸, 现场的工人听到巨大的爆炸声, 惊呼:“原来铝粉甚至面粉也会爆炸?”

在昆山发生的中荣汽车轮毂抛光车间的爆炸事故是典型的粉尘爆炸, 其爆炸原因之一就是粉尘的来源是汽车轮毂, 工人把铝制钢圈打磨光亮, 产生烟尘, 表面处理遇到明火便会爆炸。

粉尘爆炸的相关危害, 还是以昆山中荣事故为例, 车间中镁粉、铝粉、金属粉尘、空气、火源、振动和热量, 都具有极强的破坏力, 当粉尘浓度达到极限, 便产生爆炸。而工厂车间内的粉尘、镁粉还会造成深度烧伤、皮肤脱皮等不良后果。

昆山爆炸事件发生后, 经过调查组调查并总结引起事件发生的几方面大原因[1]:第一, 企业基础设施不合格, 违规建设双层生产车间, 且建筑物之间间距不够。第二, 工厂内部未注意安全, 生产工艺路线过紧过密。第三, 未考虑粉尘爆炸的风险。第四, 车间内所有电器设备没有按防爆要求配置。第五, 安全生产制度和措施没有完善和落实, 没有按照规定每班定时清理管道积尘, 从而造成粉尘聚集超标;没有对工人进行安全培训, 没有按规定配备阻燃、防静电的劳保用品。

以前, 中国制造工厂和企业粉尘爆炸的概率较低, 因而容易被忽视。那么, 粉尘爆炸是如何发生的呢?其威力究竟有多大呢?我们该如何预防呢?

2 粉尘爆炸的防护

笔者经过研究和总结, 着重从事故可能发生的区域、地点或装置和粉尘爆炸后的应急处理等几个方面来介绍。

粉尘爆炸前期预防工作很重要, 科学防治是关键, 主要预防措施有以下几条:消除粉尘源, 严格控制点火, 采取可靠有效的防护措施。

而发生爆炸具有三个不可或缺的要素 (见图1) : (1) 点燃源 (如电火花、炽热表面) 。 (2) 爆炸性物质 (粉尘、瓦斯等) 。 (3) 空气 (氧气) 。

笔者结合防爆专业知识针对粉尘爆炸提出:只要做到提前预防和预警, 粉尘爆炸并不可怕。

首先, 按照国外预警的做法, 通常在精密的电子车间, 会配备湿式除尘设备, 防止工厂内部粉尘飞扬和聚集, 保证系统具有良好的密闭性。同时向充满可燃性粉尘的密闭容器或管道中充入惰性气体, 如氮气、二氧化碳, 以减少氧气的含量, 抑制粉尘爆炸。假如能做到上述2点, 粉尘爆炸便会离我们越来越远。

其次, 目前在中国国内, 安监总局早就发布了《GB15577粉尘防爆安全规程》。按照规程, 工厂无论是在设计还是在施工环节, 都必须严格遵守粉尘防爆标准。企业需要将生产装置本身、生产环境、消除静电、防二次爆炸等四个方面的工作落到实处。如在施工环境中做编辑警示牌 (见图2) , 采用有效的通风和除尘措施, 严禁吸烟及明火作业, 在设备外壳设泄压活门或其他装置, 采用爆炸遏制系统等。同时对有粉尘爆炸危险的厂房, 必须严格按照防爆技术等级进行设计, 单独设置通风、排尘系统。

3 工厂预防措施粉尘爆炸的具体实施

具体实施:从“人机料发环”的方面来实施。

3.1 人—员工

笔者所提及的企业具体要求是EHS预防, 全体员工需要考虑到:我被培训过吗?工作中有工作标准工艺指导书和流程吗?有穿戴安全的PPE个人防护装置吗?这样才能顺利安全地完成工作。而且新员工工作的第一天就要树立任何事故需要分析事故, 给出报告和以后注意之处的观念。 (见图3)

3.2 机———机器设备

首先, 由负责安全的专人负责通风除尘、粉尘爆炸预防、粉尘爆炸控制等设备设施的使用与维护, 未经审批批准, 不能随意更换和停止使用。其次, 与粉尘直接接触的设备或装置 (如光源、加热源等) , 其表面允许温度应低于相应粉尘的最低着火温度。再次, 要选用合适的防爆设备, 在有可燃粉尘的场所, 所有的设备和装置的传动机构应符合相关规定, 防止产生电弧和电火花。最后, 在具有粉尘爆炸危险的场所, 都要严格按照GB50057粉尘防爆安全规程中有关规定采取相应的防雷措施。

3.3 料——指的是材料

在工艺流程的进料处, 应安装能去除混入料中杂物的磁铁、气动分离器或筛子, 防止杂物与设备碰撞。同时还应采取有效措施防止铝、镁、钛、锆等金属粉末或含有这些金属粉末的材料与锈钢摩擦产生火花。

3.4 法———指的是制度流程

首先, 公司要根据上述标准并结合自身粉尘爆炸危险场所的特点, 来制定本企业粉尘防爆实施的细则和安全检查表, 按安全检查表认真进行粉尘防爆检查;其次, 企业需要认真做好安全生产和粉尘防爆的教育, 对危险岗位的职工需进行专门的安全技术和业务培训, 经考试合格后才可上岗。

3.5 环——指的是环境

建 (构) 筑物的结构与布局, 疏散通道要求符合国家标准, 防止明火与热表面引燃, 同时在有粉尘爆炸的危险场所进行明火作业时, 应遵守相关规定。

当存在静电危险时, 所有金属设备、装置外壳、金属管道、支架、构件、部件等一般应采用防静电直接接地;操作人员应采取防静电措施;防止摩擦和物体碰撞产生火花, 当粉尘云能够被碰撞产生的火花引燃时, 应采取措施防止碰撞发生, 同时, 检修时应使用防爆工具。

对于非敞开系统的粉尘爆炸, 现代工厂通常采用泄放、抑制、隔离的技术, 这里重点描述的是对敞开式加工过程中容易产生粉尘的工厂粉尘爆炸。

4 粉尘爆炸的工厂应急措施

前面介绍了粉尘防爆的预防, 下面笔者简单说明如何做好针对粉尘爆炸的应急措施。

4.1 从内部人员环节措施方面

(1) 企业要建立安全管理措施。

(2) 对管理人员进行内部招聘, 要坚持技能过硬、原则性强的担当重任, 工作标准以制度形式落实上墙, 这样上标准岗, 干标准活有规章可依, 对三违者实行下浮工资制。

(3) 车间出台措施, 坚持人人有责, 除隐患, 零容忍。笔者公司的工厂连续3年无一起安全事故, 荣获当地安全称号企业荣誉。

4.2 过程控制环节措施方面

(1) 当发生粉尘爆炸事故后, 如粉尘爆炸造成火灾, 事故现场有关人员应立即拨打火警电话;如粉尘爆炸造成人员伤亡, 立即拨打医疗急救电话, 联系援救的消防部门, 并且给予协助, 就地展开救助控制火势。粉尘爆炸的灭火方法应根据粉尘的物理化学性质, 正确选用灭火剂;灭火时, 应防止粉尘扬起形成粉尘云, 若燃烧物与水接触生成爆炸性气体, 则不应用水灭火。

(2) 着火源控制, 消防人员穿着消防服进行火灾扑救, 如果火势过大, 则将着火点分割, 分片进行扑救;及时汇报, 发出火警信号, 使受威胁的人员撤离危险区;组织力量抢险救灾, 果断采取措施控制火势, 确定火源, 组织人员灭火;成立抢险指挥部, 分管经理负责指挥灭火。

(3) 处理火灾时, 选择通风方式的原则有:正常通风、增或减风、反风、火烟短路、停止主扇等。

4.3 事后事故报告

(1) 事故部门。

(2) 事故发生的时间、地点和具体位置。

(3) 事故可能发生的原因、性质、危害严重程度。

(4) 事故可能发生的条件及救援要求、已采取的措施, 找出根本原因和管理系统问题。

5 粉尘防爆的总述

防爆是一项长期的安全工作, 安全无小事, 所以如果要长期做好粉尘防爆工作, 笔者提议应做好以下几个方面的工作。

5.1 预防———工厂粉尘爆炸预防制度

工厂现场管理是预防粉尘爆炸的第一条防线, 在日常生产过程中, 要注意建筑物内的所有表面是否有粉尘, 除非粉尘非常难以点燃, 在不可能完全消除所有的点燃源条件下, 初次爆炸得选择到建筑内的防护设施, 以免造成大规模的破坏。

另外一项重要的防护措施是严格遵守操作流程和维护制度。如果不这样做, 丢弃在系统中的一个扳手或一个螺栓便极有可能产生火花, 造成灾难。

不管预防措施如何缜密, 但是仍有发生粉尘爆炸的可能性, 一切偶然性因素也都必须被考虑到。所以, 我们应该探讨如何减轻爆炸, 在爆炸减轻的方案得到通过时, 还应考虑综合方案的技术, 如上面说的人机料法环各个环节。

5.2 预警———工厂防爆的预警机制

首先, 要达到减少事故发生目标, 首先要坚持“安全第一、预防为主”的方针政策, 搞好粉尘爆炸灾难的预警工作, 是一项极其重要的工作手段和环节。

其二, 建立起企业内部的安全信息渠道, 安排专人负责收集并登记设备员、安全员及员工提供的各种安全信息。

第三, 健全完善安全隐患公布及排查制度。定期结合相关安全信息网站综合分析, 制定安全隐患排查表, 明确整改的措施、负责人和完成的具体时间以保证制度能尽快得到落实和执行。

第四, 加强生产部门的安全预防和检查工作, 对公司存在的安全隐患要协助整改, 不能立即整改的应以书面材料报告给公司负责人和上级主管。

第五, 公司内部要建立起专职或兼职的救援队伍, 加强相关训练和战备工作。

5.3 意识———要强化制度

强化制度主要有:加大网站宣传, 及时检查, 建立救援队伍, 严格健全的制度等。

6 结语

随着工业制造产业的高速发展, 粉体爆炸风险日益增加和普遍, 给工业带来了巨大的损失, 甚至远远超出了其他爆炸带来的影响。文章中提到的预防和预警具体措施, 以及在人机疗法环节中的控制, 可以对工厂的粉尘爆炸进行有效指导。由于爆炸的不确定性, 为了工业的安全生产、人身和设备的安全, 相关部门和人员务必要提高安全防范意识, 在设计、制造和使用具有危险性的粉体设备生产制造环境中, 采取合适的防护措施进行防爆。同时, 结合本文中具体的措施和方法, 使工厂安全得到更全面的保障。对敞开工厂的粉尘保证, 虽然现在国内企业开始慢慢重视和实施相关粉尘防爆技术应用, 但仍然是一个漫长的技术积累的过程。

参考文献

浅议可燃粉尘燃烧爆炸的预防 篇10

关键词：可燃粉尘,燃烧爆炸,预防

近年来,随着现代工业的发展,粉末产物应用日益增加,可燃粉尘爆炸事件发生率也呈上升趋势。粉尘爆炸涉及到诸多行业,比如:石化、冶金、轻纺等[1]。粉尘燃烧爆炸具有很大的破坏力,会造成严重的人员及财产损失,已成为工业安全生产中一个突出问题。

1可燃性粉尘燃烧爆炸机理和特征

1.1爆炸机理

实际上,可燃粉尘燃烧爆炸的发生机理和一般固态物质燃烧爆炸是基本一致。先需要粉尘表层能够因火能而持续升温,然后通过热分解析出气体,和空气相混构成燃烧爆炸性气体。如果外部热能作用升温到燃烧点,那么会燃烧起来,并释放出反应热,而此热量会导致周边粉尘经历相同过程,释放可燃气体,使燃烧加快加剧,直到反应结束[2]。可燃粉尘的均相反应和可燃气体和空气接触燃烧的机理差异在于具有受热分解和析出两个环节。如图1:

1.2基本特征

相比可燃气体的燃爆,可燃粉尘这一过程更为复杂,它的燃爆特征主要表现为:(1)反应感应时间相对较长,反应的速率较低。由于可燃粉尘需经受热、分解、蒸发及延伸燃烧等环节,反应感应期通常需要几十秒;(2)释放出的能量很大,且有很强的破坏力。因可燃粉尘燃爆能量度大,持续时间长,其燃烧释放出的能量要高出可燃气体燃爆数倍;(3)点火能量较大;(4)参与反应的产物,燃烧上不完全。

2可燃性粉尘燃烧爆炸的预防对策

2.1有效控制粉尘

对于可燃粉尘的有效控制,关键在于降低空间区域内可燃粉尘的含量,这是预防燃爆的基本对策。具体而言,应将出现粉尘的机械设备空间予以有效封闭、增加空气湿度、保持良好通风、阻断扩散通路、降低粉尘悬浮性、确保空气稳定,同时要把粉尘浓度控制在燃爆标准之外。此外,对于混合可燃粉尘,应根据燃爆反应的特点,有效降低氧化物浓度,适当增加惰性气体,让空间空气内的氧气浓度降低,以达到预防和控制燃爆发生。

2.2加强点火控制

对点火点进行控制是预防可燃粉尘燃爆发生最为直接的、有效的对策。主要对这几个点火源进行有效控制:(1)电气火花,主要有电路在发生短路时会出现火花、高电压活化;(2)静电火花,比如在运输过程中,粉尘和设备壁间相互摩擦而出现静电、人体所携带的静电;(3)高温点火源,比如:加热设备、高温料运输管等表层高温影响;(4)摩擦性点火源,比如:生产设备轴承润滑不足而导致摩擦生热,硬性物和设备碰击产生的火花;(5)明火,比如:焊接火花、烟道火花等;(6)沉积粉尘自燃,比如:发动机、机械运行发热部位等沉积粉尘在持续受热到一定时间后可能会自燃,而变成明火;(7)化学反应产生的热源。

对于上述点火源必须依照具体情况采取针对性措施,对于存在可燃粉尘的生产场所必须明确纳入禁火区域,加强烟火控制管理。在可燃粉尘空间进行设备维修中,不得出现火花的敲击工具。粉尘燃爆场地应尽量安装在安全领域内。同时,要加强电气设备运行管理,尽量减少该类设备的应用。

2.3构筑物防爆

对于有可燃粉尘生产构筑物,应选用轻质材质屋顶和墙体,或者增加门窗等,重量比应控制在120kg/m3以内。场地泄压比控制在0.05~0.22m2/m3。如果构筑物的体积在1000m3以上则很难达到上述标准,则可相应降低,但不得低于0.03m2/m3。

生产设备则需选用降压泄爆部件,安全阀等应在运行压力1.2倍左右时操作;防爆膜的泄压比通常是在0.035~0.18m2/m3。根据以下式子进行计算:A/V≥0.16

其中,A为防爆膜片有效泄压面积;V为生产设备容积。

2.4前瞻性防控

可燃性二次燃爆的轻度和破坏力是大幅高于初次燃爆的,而这一特性也在诸多严重性粉尘燃爆事件中得以证实。基于此,必须对二次燃爆有一个前瞻性的预防和控制。一是要适时对生产场地、设备等外层缝隙、表层等沉积粉尘进行有效清扫;二是要对粉尘燃爆影响路径进行阻隔;三是要进一步提高构筑物的防爆级别;四是迅速撤离有燃爆高危区域的人员,控制人员的进出,以减少人员的流动。

2.5应用自控技术

随着现代自动化技术的发展,对粉尘的燃爆可进行有效监测、防控,这是现代工业安全生产中一个重要防范方向。主要是基于监测得到的危险性信号,比如:温度大幅增高、可燃物浓度接近爆炸点、场地内部压力升高等,而触发控制和警报装置,在燃爆发展到对机械设备产生破坏前,一般是30~100ms间,系统会自动断开电源、停止运行,并往设备迅速喷入灭火剂,以实现防燃防爆的功能。爆炸监控系统根据它的触发方式可以分成这两种:一是监控动作式;二是爆炸波从动式;而按照燃爆防控机制分成降温型、传热隔离型、惰化型及各类机制联用型。

3结语

总而言之,要实现安全生产,必须重视加强粉尘燃爆预防,在有可燃粉尘燃爆风险的生产场地、设备等均需要采取积极有效的防控措施,充分遏制燃爆发生,保证人员和财产的安全,提升行业安全生产水平。

参考文献

[1]陆大才.可燃粉尘燃烧爆炸因素及其预防分析[J].消防技术与产品信息,2010(07):57-62.

从彩色派对到粉尘爆炸 篇11

2015年6月27日，台湾新北市八仙乐园在举办号称“亚洲最大的彩色派对”时发生粉尘爆炸，引发全世界广泛关注。

“彩色派对”是以印度的彩色节为蓝本，结合趣味娱乐和音乐，参与者以彩粉相互抛掷攻击，类似泼水节的活动。6月27日晚，在台湾新北市八仙乐园，主办单位把近4万平方米的水域空间打造成“水陆战场”，同时提供酒精饮料给参与者。由于正值暑假期间，该活动共吸引了4500人参加。当天晚上21时左右，主办单位在音乐高潮之际从舞台左侧、右侧和前方往天空喷洒出七彩粉末。粉尘“呯”一声发射后，舞台前方瞬间迸出大片火光，熊熊火焰铺天盖地而来，迅速席卷了舞台前方数百名参与者，共造成498人受伤。

粉尘爆炸在我国造成的死伤事故，这不是第一次。1987年哈尔滨一个亚麻加工厂发生粉尘爆炸，死亡58人，重伤177人。2010年2月24日，秦皇岛一家淀粉厂发生粉尘爆炸，死亡19人，受伤49人。2014年8月2日，昆山某工厂发生铝粉粉尘爆炸，死亡97人，受伤163人。

粉尘爆炸，以前主要发生在工矿企业。近年来，由于国内外大城市中彩色派对、彩色跑等活动频频举行，并在活动中使用玉米粉等彩粉，从而把粉尘爆炸的危险带入公共娱乐场所。

一、 什么是粉尘爆炸

粉尘爆炸，指粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源（明火或温度），使火焰迅速传播，具有很强的破坏力。

二、 哪些粉尘容易引起爆炸

粉尘是一种非常细小的颗粒。它与空气中的氧气接触面积大，一旦被点燃，燃烧速度非常快。随着燃烧的加速以及能量的积累，最后就会导致爆炸。

很多种粉尘都易引起爆炸，例如粮食、纤维、煤炭、金属的粉尘等。只要粉尘的颗粒足够细小，悬浮在空气中的浓度足够大，并且有外界的热源或能量的激发，都会发生粉尘爆炸。

三、 引起粉尘爆炸的条件和过程

引起粉尘爆炸的条件有以下几点。首先，组成粉尘的物质必须是可燃的。在彩色派对、彩色跑等活动中，常常使用无毒的玉米粉。玉米粉具有可燃性。其次粉尘的颗粒足够细微，直径通常在几微米到几十微米之间。第三，空气中粉尘的浓度要足够大，要超过该粉尘的爆炸下限。第四，要有足够的氧气存在。在正常空气中，氧气的体积浓度约为21%。若氧气浓度低于13%，则不会发生爆炸。第五，有足够的能量来发生点火，如火花、明火或电弧等。彩色派对、彩色跑等活动现场，除了有温度很高的舞台灯光，也不排除有人抽烟而引发粉尘爆炸。

粉尘爆炸分为“一次爆炸”和“二次爆炸”。一次爆炸是指那些悬浮在空气中的粉尘遇到明火爆炸。在一次爆炸的瞬间，爆炸中心会释放大量的热量，形成气体冲击波。这种冲击波又会把原来沉积在地面上的粉尘卷起并再次扬到空气中，这些粉尘与空气混合，在一次爆炸产生的能量影响下，会发生二次爆炸。像这种把粉尘扬起来以后再次爆炸的情况，可能会发生多次。

五、 粉尘爆炸的预防

加工淀粉、纤维、金属粉等可燃物质的工矿企业，是粉尘爆炸发生最多的场所。这些场所必须采取预防粉尘爆炸的措施，最好的办法是用悬浮除尘、布袋除尘、比重降尘等方法对粉尘进行有效收集，减少悬浮在空气里的粉尘浓度。在预防粉尘爆炸的同时，也减少工人得尘肺等职业病的可能性。另外要杜绝火源。

在娱乐场所举办彩色派对等活动，已具备了发生粉尘爆炸的各种条件且无法消除爆炸隐患，稍不注意，粉尘爆炸就可能发生。这类可能对人类生命造成巨大威胁的娱乐活动中，不可使用可燃性粉尘，并应受到严格限制和监控，做好应急措施。

四、粉尘爆炸的应急处置

粉尘爆炸特征和预防措施探讨 篇12

随着现代工业的高速发展,农林、轻工、化工等许多行业都采取用粉体为原料进行生产,有些中间体或者产品也为粉体,因此粉体的种类繁多且用量大大增加,同时粉体相关工业也向机械化、规模化发展,对其生产过程缺乏详细的管理。这也就导致了在现代企业生产中,虽然设备在不断地更新,但粉尘爆炸事故却越来越多。

第一次有记载的粉尘爆炸发生在1785年意大利的一个面粉厂,至今已有200多年。在这200多年中,粉尘爆炸事故越来越多。据日本福山郁生统计,从1952-1979年,日本共发生209起粉尘爆炸事故,死伤总数达546人。美国在1970-1980年之间有记载的工业粉尘爆炸有100起,25人在事故中丧生,平均每年因此而引起的直接损失为2000万美元(这还不包括粮食粉尘爆炸的损失)。据美国劳工部统计,美国在1958-1978年间发生250起粮食粉尘爆炸事故,导致164人死亡,其中,仅1977年一年就发生21起粮食粉尘爆炸,65人死亡,财产损失超过5亿美元[1]。

我国粉尘爆炸事故屡有发生,1981年12月10日,黄埔港粮食筒仓发生大爆炸,7人受伤,并造成重大的经济损失。1987年3月15日,哈尔滨亚麻厂粉尘大爆炸,死伤230多人,直接经济损失上千万元。2010年2月24日,河北秦皇岛市骊骅淀粉股份有限公司淀粉四车间发生粉尘爆炸,厂房倒塌,事故共造成20人死亡,8人重伤、49人受伤。

为了在有粉体的行业操作过程中,避免粉尘爆炸事故的发生,确保操作者及现场人员的生命安全,有必要对粉尘爆炸的条件、机理、特点作出进一步的研究,并且提出具体的预防措施,使其更加符合实际生产。这对以后在工业生产中对预防粉尘爆炸有实际的指导作用,同时对粉尘爆炸的深入研究也具有参考价值。

1 粉尘爆炸的基本特征

1.1 粉尘爆炸的定义

粉尘爆炸是指可燃性固体微粒悬浮在空气中,当达到一定浓度时,被火源点燃引起的爆炸。

目前人们已经发现的具有爆炸危险的粉尘有:金属粉尘,如镁粉、铝粉等;矿冶粉尘,如煤炭、钢铁、金属、硫磺等;粮食粉尘,如面粉、淀粉等;合成材料粉尘,如塑料、染料;饲料粉尘,如血粉、鱼粉;农副产品粉尘,如棉花、烟草粉尘等;林产品粉尘,如纸粉、木粉、糖粉尘等[2]。

1.2 粉尘爆炸的机理

粉尘爆炸是一个连锁反应,首先粉尘粒子表面通过热传导或热辐射,从点火源获得点火能量,使表面温度急剧上升,达到粉尘粒子加速分解温度或蒸发温度,形成粉尘蒸气或分解气体。这种气体与空气混合后引起点火。另外,粉尘粒子本身从表面到内部(一直到粒子中心点),相继发生熔融和气化,并发出微小的火花,成为周围未燃烧粉尘的点火源,使粉尘着火,从而扩大了爆炸范围。

1.3 粉尘爆炸的条件

粉尘爆炸的条件归结起来有五个方面的因素:(1)要有一定的粉尘浓度。粉尘浓度采用单位体积所含粉尘粒子的质量来表示,单位是g/m3,如果浓度太低,粉尘粒子间距过大,火焰难以传播。(2)要有一定的氧含量。一定的氧含量是粉尘得以燃烧的基础。(3)要有足够的点火源。粉尘爆炸所需的最小点火能量比气体爆炸大1-2个数量级,大多数粉尘云最小点火能量在5-50m J量级范围[3]。(4)粉尘必须处于悬浮状态,即粉尘云状态。这样可以增加气固接触面积,加快反应速度。(5)粉尘云要处在相对封闭的空间,压力和温度才能急剧升高,继而发生爆炸。

1.4 粉尘爆炸的特点

粉尘爆炸归纳起来有四个方面的特点:(1)粉尘燃烧速度或爆炸压力上升速度比气体爆炸要小,但燃烧时间长,产生的能量大,所以破坏和焚烧程度大。(2)发生爆炸时,有燃烧粒子飞出,如果飞到可燃物或人体上,会使可燃物局部严重炭化和人体严重烧伤。(3)爆炸产生的冲击波吹起积聚在地面或者其它表面的粉尘使其悬浮在空气中,引起第二次爆炸[4]。(4)粉尘爆炸中伴随着不完全燃烧,燃烧气体中含有大量的CO气体,所以会引起人员中毒。

2 粉尘爆炸的预防措施

根据粉尘爆炸的五个条件,后两个条件在生产中比较难以消除,而前三个条件是可以控制的,只要消除其中的一个或者多个条件,粉尘爆炸的事故就可以避免,因此可以从这几个方面来进行粉尘爆炸的预防。

2.1 从可燃物方面进行预防

在实际生产中,粉尘爆炸上限太高,一般达到2-6kg/m3,大多数场合不会达到,所以粉尘的爆炸上限对防止粉尘爆炸没有实际意义。因此,实际生产中用爆炸下限判断可燃粉尘与空气组成的混合物的爆炸危险性,只要空气中粉尘的浓度达到爆炸下限,就有爆炸危险。一些可燃粉尘的爆炸下限见表1[5]。

从表1中可以看出,粉尘的爆炸下限都比较大。在实际工业生产中,控制空气中的粉尘浓度可以有下面的几种措施:

首先,对处理粉料的设备、容器和输送系统要力求具有良好的密闭性能,尽可能防止粉尘从设备泄漏[6]。

其次,消除粉尘或缩小粉尘扩散范围,降低可燃粉尘的浓度。例如将易于产生粉尘的设备隔离设置在单独房间内,并设专门的保护罩和局部排风罩或考虑吸尘装置;粉尘运动系统应尽可能在负压下操作,以减小或杜绝粉尘的泄漏;安装有效的通风和除尘系统,加强通风排尘和抽风排尘。

第三,防止粉尘沉积和及时清理粉尘,避免二次爆炸。如:粉尘间的地面、墙面、顶棚要求平滑无凹凸之处,尽量不设凸出部件,梁与柱子应加以覆盖,管线等尽量不要穿越粉尘车间并且在墙内敷设;做好清洁工作,及时采用防爆型真空式吸尘设备进行人工清扫,在条件允许下在粉尘车间喷雾状水进行润湿降尘;将空气的相对湿度提高到65%以上,也能促使粉尘沉降防止形成粉尘云,并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而减少静电。

2.2 从助燃剂方面进行预防

这个方面的预防措施主要采用惰性气体保护。惰性气体保护的原理是,在粉尘和空气的混合物中,充入即不燃又不助燃的惰性气体,降低系统中的氧气含量,从而使粉尘爆炸因缺氧不能发生。工业中通常使用的惰性气体有N2、CO2等。

惰化有真空惰化、压力惰化、压力-真空联合惰化、使用不纯的氮气进行真空和压力惰化、吹扫惰化和虹吸惰化。下面主要就真空惰化和压力惰化进行介绍。

(1)真空惰化[7]

真空惰化对于容器来说是最为普遍的惰化过程。真空惰化过程可用图1的楼梯式进程进行说明。某已知尺寸的容器从初始氧气浓度y0被真空惰化为最终的目标氧气浓度为yj。容器的初始压力为PH,使用压力为PL的真空装置进行真空惰化。

每当需要将氧气浓度减少到所期望的水平时,就要不停的进行惰化。j次惰化循环后的浓度,由方程(1)给出,该方程假设每一次循环的压力PL和PH都是相同的。

式中:

yj—第j次真空惰化后氧气的浓度;

y0—初始氧气浓度;

nL—真空状态下的总摩尔数;

nH—大气环境状态下的总摩尔数;

PL—容器的低压;

PH—容器的高压。

同时j次循环后,所需要的惰性气体总摩尔数如下面的方程:

式中:

Δn—j次循环后,所需要的惰性气体总摩尔数;

V—理想气体体积

Rg—气体常数

T—理想气体压强

(2)压力惰化[7]

容器通过添加带压的惰性气体而得到压力惰化。压力惰化过程可用图2的楼梯式进程进行说明。容器的初始压力为PL,使用压力为PH的惰性气体加压。目标是确定将浓度降低至所期望的浓度所需的压力惰化循环次数。

这里就要先算出氧气的初始摩尔比,就是第一次加压后氧气的浓度y0。下面的思路和真空惰化一样。

式中:

y0—第一次加压后氧气的浓度;

P0—大气压;

PH—容器所处的高压。

压力惰化较真空惰化的优点是所需的循环时间减少了。加压过程比相对较慢的制造真空过程要快得多,然而压力惰化需要较多的惰性气体。因此,应需根据成本和性能来选择最优的惰化过程。

2.3 从点火源方面进行预防

粉尘的爆炸必须要有足够的点火能量,因此通过对点火源的预防,可以有效的防止粉尘爆炸事故的发生。经统计分析[8],引发粉尘爆炸的点火源方式按事故发生频率多少依次排序见表2。

从表2中可以看出,在实际的工业生产中,引起粉尘爆炸的点火源很多,常见点火源有冲击或摩擦、静电火花、熔接或熔断火花、自燃火花、明火、金属过热和电气火花七种。因此,在有粉尘产生的场所,就必须根据具体的操作环境进行有针对性的火源预防。

这里提出了一些具体的措施:(1)维修带有粉尘的设备时,应注意选择正确的工具,不可以使用在维修时产生冲击或摩擦火花的工具。(2)应依照《防止静电事故通用导则》标准[9],进行生产工艺的防静电设计,对工艺流程中材料的选择、装备安装和操作管理等过程应采取预防措施,控制静电的产生和电荷的聚集。(3)在粉尘爆炸危险场所进行电焊作业,首先应将设备内的物料清除,同时采取措施避免焊渣落到设备内或物料上。(4)沉积在照明装置、机械设备等热表面的粉尘,要及时的清理,防止受热时间过长,引起自燃。(5)凡是产生可燃粉尘的场所,应列为禁火区,严格控制明火的使用。(6)加热装置、高温物料的输送管道等表面,在任何情况下温度不能高于粉尘云的阴燃温度。(7)要定期检查电气设备,防止其线路老化、短路,产生点火源。另外,在有条件的生产加工车间,可以安装火花探测系统和灭火系统。这种系统通常安装在除尘管道上,在探测到点火源后,用适量的水雾将火花熄灭[10]。

3 结语

随着现代工业的发展,粉尘技术的应用日益广泛,在日常的生产工作中,在采取粉尘爆炸的预防措施的同时,我们也要清楚的认识到一些问题。

(1)应该认识到粉尘爆炸的危害,加强安全教育和安全管理。通过建立完善的操作规程和规章制度,消除物的不安全状态,防止人的不安全行为。在工艺设计上采取预防措施,使危险发生的频率降低,或使其后果的严重性变小。

(2)粉尘防爆的目的就是使粉尘爆炸的风险降低到可以接受的程度。在实际的防爆应用中,应寻求安全、经济和平衡。如果爆炸风险不能完全消除,则只好承认风险,将风险记录下来,告知相关人员,并采取措施保障操作人员的人身安全。

(3)除了采取预防措施,还应采取措施在发生爆炸后降低爆炸的损失。泄爆是应用最广泛防爆方法,但是泄压标准中泄压面积的计算方法只适用于单个的设备。对于管道相连的设备,应采取隔爆措施,从而在发生爆炸时将爆炸限制在一定范围。爆炸抑制主要适用于不允许进行爆炸泄压的情况[11]。

(4)粉体处理设备内部很难控制粉尘浓度在爆炸极限之外,因此惰化是防止形成爆炸粉尘云的重要措施,煤粉、金属粉尘和塑料类粉尘通常采用气氛惰化的方法进行爆炸防护。部分惰化虽不能完全防止爆炸的发生,但可增加粉尘的点火能量(从而减小了点燃频率),并降低爆炸的猛烈程度。

粉尘爆炸的潜在危险性大大增加,研究粉尘的爆炸基本特征对于预防和控制爆炸事故具有重要的现实意义。在研究中,既要对工业粉尘爆炸的机理、条件、特点进行理论分析,又要针对粉尘爆炸的影响因素进行实验研究,从而提出有针对性的防爆措施,以降低粉尘爆炸造成的损失。因此,粉尘爆炸的研究无疑是具有极其重要的现实意义。

参考文献

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