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粉塵爆炸危害及預防措施

時間:2014-08-13 來源:本站作者:寧夏路橋點擊: 次

    在我國，由可燃性粉塵引發的燃燒、爆炸事故多次發生，造成嚴重的人員傷亡和財產損失，引起社會各界的廣泛關注。如1987年黑龍江省哈爾濱亞麻廠發生亞麻粉塵爆炸事故，造成58人死亡，65人重傷，112人輕傷。2002年以來，先后發生過飼料、木材、硫磺、色母粉、鋁粉、硅鐵粉、食糖等粉塵爆炸事故。尤其是2010年2月24日，河北秦皇島市驪驊淀粉股份有限公司淀粉四車間發生粉塵爆炸，廠房倒塌，事故共造成20人死亡，8人重傷、49人受傷。據央視報道，從江蘇省昆山市政府召開新聞發布會獲悉，2014年江蘇“8·2”昆山市中榮金屬制品廠特別重大粉塵爆炸事故目前已死亡71人，傷186人，傷者分散在15家醫療機構搶救。
    粉塵爆炸事故在發達國家也時有發生，據報道，近年來新西蘭、馬來西亞、韓國、澳大利亞、新加坡、印度、菲列賓等亞洲國家也發生過乳制品、面粉、奶粉、食糖、煤粉等爆炸事故。美國在1980~2006年期間，共發生了280起粉塵引起的火災爆炸事故，導致119人死亡、700人受傷，一些可燃性粉塵生產、使用、儲運企業因粉塵爆炸導致廠房垮塌、燒毀，經濟損失巨大。
    粉塵爆炸的基本原理
    粉塵爆炸是指可燃性粉塵在助燃氣體中懸浮，在點火源作用下急劇燃燒，引起溫度、壓力明顯躍升，從而發生爆炸。粉塵爆炸包括5個條件：可燃性粉塵、助燃氣體(一般指氧氣)、點火源、擴散(形成粉塵云)、受限空間。前3個條件一般稱為“燃燒三要素”。可燃性粉塵云的燃燒速度比堆積的粉塵燃燒速度要快得多，會在瞬間產生大量的燃燒熱，氣體溫度迅速升高，體積劇烈膨脹，如果空間受限，就會發生爆炸。
    發生粉塵爆炸事故的原因很多，即有粉塵物質自身物理、化學性質等因素，也有點火源、點火濃度等外部因素。通過消除粉塵燃燒爆炸的外部因素，可預防粉塵爆炸事故的發生;增加隔爆、抑爆、卸爆等裝置，能減弱粉塵爆炸造成的損失。
    一般比較容易發生爆炸事故的粉塵大致有鋁粉、鋅粉、鎂粉、鋁材加工研磨粉、各種塑料粉末、有機合成藥品的中間體、小麥粉、糖、木屑、染料、膠木灰、奶粉、茶葉粉末、煙草粉末、煤塵、植物纖維塵等。這些物料的粉塵易發生爆炸燃燒的原因是都有較強的還原劑H、C、N、S等元素存在，當它們與過氧化物和易爆粉塵共存時，便發生分解，由氧化反應產生大量的氣體，或者氣體量雖小，但釋放出大量的燃燒熱。
    粉塵爆炸極具破壞性。除“初始爆炸”外，還會發生“二次爆炸”及多次爆炸，往往是火災和爆炸同時發生。象煤塵、塑料等粉塵燃燒爆炸時還會產生一氧化碳、氯化氫等有毒有害氣體，往往造成爆炸過后的大量人畜中毒傷亡，必須充分重視。
    預防粉塵爆炸的技術措施
    粉塵爆炸是可以預防的。在采取預防措施之前，必須了解哪些生產工藝和設備容易發生粉爆事故。

    2003年2月20日，美國CTA隔聲材料廠發生樹脂粉塵爆炸，導致7人死亡，37人受傷
    容易發生粉塵爆炸事故的生產工藝有：物料研磨、破碎過程，氣固分離過程、除塵過程、干燥過程、氣力輸送過程、粉料清(吹)掃過程等，這些過程使粉塵處于懸浮狀態，只要有合適的點火源則極易發生燃燒爆炸。集塵器、除塵器、氣力輸送機、磨粉機、干燥機、筒倉、連鎖提升機等生產設備也特別容易發生爆炸。
    預防粉塵爆炸的關鍵，就是消除“燃料”“火源”“氧化劑”這“燃燒三要素”中一個或多個要素。
    消除火源的措施有可靠接地、選用粉塵防爆電器、消除明火、防止局部過熱、不用鐵質工具敲擊等。據統計，引起袋式除塵器內粉塵爆炸的火花主要是粉塵與濾袋摩擦、撞擊產生的靜電火花。如果在濾袋中織入金屬導線并可靠接地，就能使靜電及時釋放，避免積聚到放電的水平。如果可燃性粉塵覆蓋在失效的工業軸承或電動機表面上，容易點燃粉塵，引發火災、爆炸事故。
    鐵質工具敲擊產生火花，點燃粉塵云引起爆炸的案例很多。2010年2月24日秦皇島驪驊淀粉廠爆炸事故，是一起典型的用鐵質工具清理、維修產生機械撞擊火花點燃粉塵云發生初始爆炸，緊接著發生二次爆炸和多次爆炸事故的案例，事故造成導致20人死亡、49人受傷(其中8人重傷)。
    消除燃料的措施主要是保持工作面、設備表面清潔，采用正確的清掃方法，目的是防止粉塵云產生。可燃性粉塵車間宜采用負壓清掃、濕式清掃(活潑金屬粉塵除外)，而不應采用壓縮空氣清掃。
    消除氧化劑主要方法是用惰性氣體如N₂、C0₂等替代氧氣，使內部空氣惰化，可在密閉條件好、內部無人作業的筒倉等設備中使用。像旋風分離器、干燥器、粉塵收集器等設備則不適合采用惰化的方法。
    預防措施不可能百分之百奏效。為了減少爆炸造成的損失，應采用泄爆、抑爆、隔爆等措施，進一步控制爆炸事故及其后果。抑爆是在爆炸初始階段，通過物理化學作用撲滅火焰，抑制爆炸的發展;泄爆旨在爆炸壓力尚未達到圍包體的極限強度之前，通過泄壓膜泄除爆炸壓力，使圍包體不致被破壞;隔爆是在爆炸發生后，通過物理化學作用撲滅火焰，阻止爆炸傳播。通過采取合適的泄爆、抑爆、隔爆技術，能夠最大限度的降低爆炸損失。
    防止粉塵爆炸事故的監管對策
    強化監管。要調查可燃性粉塵加工、使用企業狀況，分析既往粉塵爆炸事故特點、規律，提出重點監管的粉塵、加工工藝的措施。對飼料、鋁鎂粉、棉麻、淀粉、木材、煙草、煤粉、制糖、港口等企業，參照高危行業進行監管。
    開展專項檢查。應根據不同行業粉塵防爆重點，制訂安全檢查表，開展檢查方法培訓;要求企業自查，提交自查報告;各地對本轄區企業開展專項檢查，查找隱患、督促整改;組織對重點地區、重點企業檢查。檢查的重點為現場、設備、工藝缺陷、粉塵防爆設施“三同時”情況、隱患整改情況等;開展專項整治。通過專項整治糾正“違法”“違規”，通過工程技術措施治理設備、工藝安全隱患，對標整改。在易發生粉爆事故的行業中，樹立粉塵防爆示范標桿企業，建立標準化考評方法，促使同類企業對標整改。
    宣傳、普及粉塵防爆技術知識，提高生產經營單位、從業人員和全社會的認知水平。開展防爆技術、理論研究，推廣實用可靠技術。加強國際交流合作，學習借鑒國際先進的管理方法，等同、等效采用國際粉塵防爆技術標準;加強培訓，對各級安全監察人員、可燃性粉塵相關企業負責人、專職安全管理人員、設計單位、安全評價、咨詢人員、現場作業人員進行粉塵爆炸預防知識、防爆技術措施、方法、事故應急救援知識培訓，介紹典型事故案例等。

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