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如何預防粉塵爆炸事故

  • 發布者:test2
  • 發布時間:2017-08-20
  • 來源:市政府應急辦

2014年8月2日上午7時37分許,江蘇昆山市開發區中榮金屬制品有限公司汽車輪轂拋光車間在生產過程中發生爆炸。共造成75人死亡,185人受傷。事故原因在于企業存在問題和隱患長期沒有解決,輪轂拋光車間金屬粉塵濃度超標,遇到火源,發生爆炸。

那么,什么樣的粉塵容易引發爆炸事故,粉塵爆炸事故又應如何預防呢?

多種粉塵均可發生爆炸

粉塵爆炸是由于懸在空氣中的可燃粉塵燃燒而形成的高氣壓所造成的。粉塵是固體物質的微小顆粒,它的表面積與相同重量的塊狀物質相比要大得多,故容易著火。如果它懸浮在空氣中,并達到一定的濃度,便形成爆炸性混合物。一旦遇到火星,就可能引起迅速燃燒甚至爆炸。

粉塵的火災爆炸事故多發生在煤礦、面粉廠、糖廠、紡織廠、硫磺廠、飼料、塑料、金屬加工廠及糧庫等廠礦企業。這與粉塵爆炸所需條件有關。粉塵爆炸本身是一類特殊的燃燒現象,它也需要可燃物、助燃物和點火源三個條件。首先,粉塵本身是可燃粉塵。可燃粉塵分有機粉塵和無機粉塵兩類。有機粉塵如面粉、木粉、化學纖維粉塵等,無機粉塵包括金屬粉塵和一部分礦物性粉塵(如煤、硫等)。最常見的可燃粉塵有煤粉塵、玉米粉塵、土豆粉塵、鋁粉塵、鋅粉塵、鎂粉塵、硫磺粉塵等。其次,粉塵必須懸浮在助燃氣體(如空氣中),并混合達到粉塵的濃度爆炸極限。粉塵在助燃氣體中懸浮是由于粉碎、研磨、輸送、通風等機械作用造成的。大粒徑的粉塵一般沉降為只有燃燒能力的沉積粉塵,只有小粒徑的粉塵才能在助燃氣體中懸浮。同時,爆炸粉塵的危險性由濃度爆炸極限下限來表示,一般為20-60克/立方米,低于這個濃度,難以形成持續燃燒,更談不上爆炸。第三,有足以引起粉塵爆炸的點火源。粉塵具有較小的自燃點和最小點火能量,只要外界的能量超過最小點火能量(多在10毫焦-100毫焦)或溫度超過其自燃點(多在400℃-500℃)就會爆炸。此外,易產生靜電的設備未能妥善接地或電氣及其配線連接處產生火花,尤其是粉碎機的進料未經篩選,致使鐵物混入,產生碰撞性火星,皆可引發粉塵爆炸。

需指出的是,粉塵爆炸還極有可能發生破壞性更大的二次爆炸。當粉塵懸浮于含有足以維持燃燒的氧氣環境中,并有合適的點火源時,可能發生初次爆炸,并引起周圍環境的擾動,使那些沉積在地面、設備上的粉塵彌散而形成粉塵云,遇火源形成災難性的第二次爆炸。此外,第一次爆炸后,在粉塵的爆炸點,由于空氣受熱膨脹,密度變小,迅速形成爆炸點逆流(俗稱“返回風”),遇粉塵云和熱能源,也會發生第二次爆炸。

科學防治是關鍵

粉塵爆炸由于性質較為特殊,因此救援方法也與普通火災爆炸有所不同。撲救粉塵爆炸事故的有效滅火劑是水,尤以霧狀水為佳。它既可以熄滅燃燒,又可濕潤未燃粉塵,驅散和消除懸浮粉塵,降低濃度。忌用直流噴射的水和泡沫,也不宜用有沖擊力的干粉、二氧化碳、1211滅火劑,防止沉積粉塵因受沖擊而懸浮引起二次爆炸。

對一些金屬粉塵(忌水物質)如鋁、鎂粉等,遇水反應,會使燃燒更劇烈,因此禁止用水撲救。可以用干沙、石灰等(不可沖擊);堆積的粉塵如面粉、棉麻粉等,明火熄滅后內部可能還陰燃,也應引起足夠重視;對于面積大、距離長的車間的粉塵火災,要注意采取有效的分割措施,防止火勢沿沉積粉塵蔓延或引發連鎖爆炸。

由于粉塵爆炸事故撲救極為困難,因此做好預防工作尤為重要。主要預防措施有以下幾條:

第一是消除粉塵源。采用良好的除塵設施來控制廠房內的粉塵是首要的,可用的措施有封閉設備,通風排塵、抽風排塵或潤濕降塵等。除塵設備的風機應裝在清潔空氣一側。應注意易燃粉塵不能用電除塵設備,金屬粉塵不能用濕式除塵設備。設備啟動時應先開除塵設備,后開主機;停機時則正好相反,防止粉塵飛揚。粉塵車間各部位應平滑,盡量避免設置一些無關設施(如窗幕、門簾等)。管線等盡量不要穿越粉塵車間,宜在墻內敷設,防止粉塵積聚,另外,在條件允許下,在粉塵車間噴霧狀水,在被粉碎的物質中增加水分也能促使粉塵沉降,防止形成粉塵云。此外,在車間內做好清潔工作,及時人工清掃,也是消除粉塵源的好方法。

第二是嚴格控制點火源。消除點火源是預防粉塵爆炸的最實用、最有效的措施。在常見點火源中,電火花、靜電、摩擦火花、明火、高溫物體表面、焊接切割火花等是引起粉塵爆炸的主要原因。因此,應對此高度重視。場所的電氣設備應嚴格按照《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》進行設計、安裝,達到整體防爆要求,盡量不安裝或少安裝易產生靜電,易產生火花的機械設備,并采取靜電接地保護措施。被粉碎的物質必須經過嚴格篩選、去石和吸鐵處理,以免雜質進入粉碎機內產生火花。

第三是采取可靠有效的防護措施。對于較小的粉碎裝置,可以增加其強度,并要考慮防止爆炸火焰通過連接處向外傳播。為減小爆炸的破壞性可設置泄壓裝置,如對車間采用輕質屋頂、墻體或增開門窗等。但應注意,泄壓裝置宜靠近易發生爆炸的部位,不要面向人員集中的場所和主要交通要道;為減少助燃氣體含量,在粉塵與助燃氣體混合氣中添加惰性氣體(如氮氣),減少氧含量,也是可行方法之一。

 



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