如何预防粉尘爆炸事故

  • 发布者:test2
  • 发布时间:2014-08-20
  • 来源:市政府应急办

2014年8月2日上午7时37分许,江苏昆山市开发区中荣金属制品有限公司汽车轮毂抛光车间在生产过程中发生爆炸。共造成75人死亡,185人受伤。事故原因在于企业存在问题和隐患长期没有解决,轮毂抛光车间金属粉尘浓度超标,遇到火源,发生爆炸。

那么,什么样的粉尘容易引发爆炸事故,粉尘爆炸事故又应如何预防呢?

多种粉尘均可发生爆炸

粉尘爆炸是由于悬在空气中的可燃粉尘燃烧而形成的高气压所造成的。粉尘是固体物质的微小颗粒,它的表面积与相同重量的块状物质相比要大得多,故容易着火。如果它悬浮在空气中,并达到一定的浓度,便形成爆炸性混合物。一旦遇到火星,就可能引起迅速燃烧甚至爆炸。

粉尘的火灾爆炸事故多发生在煤矿、面粉厂、糖厂、纺织厂、硫磺厂、饲料、塑料、金属加工厂及粮库等厂矿企业。这与粉尘爆炸所需条件有关。粉尘爆炸本身是一类特殊的燃烧现象,它也需要可燃物、助燃物和点火源三个条件。首先,粉尘本身是可燃粉尘。可燃粉尘分有机粉尘和无机粉尘两类。有机粉尘如面粉、木粉、化学纤维粉尘等,无机粉尘包括金属粉尘和一部分矿物性粉尘(如煤、硫等)。最常见的可燃粉尘有煤粉尘、玉米粉尘、土豆粉尘、铝粉尘、锌粉尘、镁粉尘、硫磺粉尘等。其次,粉尘必须悬浮在助燃气体(如空气中),并混合达到粉尘的浓度爆炸极限。粉尘在助燃气体中悬浮是由于粉碎、研磨、输送、通风等机械作用造成的。大粒径的粉尘一般沉降为只有燃烧能力的沉积粉尘,只有小粒径的粉尘才能在助燃气体中悬浮。同时,爆炸粉尘的危险性由浓度爆炸极限下限来表示,一般为20-60克/立方米,低于这个浓度,难以形成持续燃烧,更谈不上爆炸。第三,有足以引起粉尘爆炸的点火源。粉尘具有较小的自燃点和最小点火能量,只要外界的能量超过最小点火能量(多在10毫焦-100毫焦)或温度超过其自燃点(多在400℃-500℃)就会爆炸。此外,易产生静电的设备未能妥善接地或电气及其配线连接处产生火花,尤其是粉碎机的进料未经筛选,致使铁物混入,产生碰撞性火星,皆可引发粉尘爆炸。

需指出的是,粉尘爆炸还极有可能发生破坏性更大的二次爆炸。当粉尘悬浮于含有足以维持燃烧的氧气环境中,并有合适的点火源时,可能发生初次爆炸,并引起周围环境的扰动,使那些沉积在地面、设备上的粉尘弥散而形成粉尘云,遇火源形成灾难性的第二次爆炸。此外,第一次爆炸后,在粉尘的爆炸点,由于空气受热膨胀,密度变小,迅速形成爆炸点逆流(俗称“返回风”),遇粉尘云和热能源,也会发生第二次爆炸。

科学防治是关键

粉尘爆炸由于性质较为特殊,因此救援方法也与普通火灾爆炸有所不同。扑救粉尘爆炸事故的有效灭火剂是水,尤以雾状水为佳。它既可以熄灭燃烧,又可湿润未燃粉尘,驱散和消除悬浮粉尘,降低浓度。忌用直流喷射的水和泡沫,也不宜用有冲击力的干粉、二氧化碳、1211灭火剂,防止沉积粉尘因受冲击而悬浮引起二次爆炸。

对一些金属粉尘(忌水物质)如铝、镁粉等,遇水反应,会使燃烧更剧烈,因此禁止用水扑救。可以用干沙、石灰等(不可冲击);堆积的粉尘如面粉、棉麻粉等,明火熄灭后内部可能还阴燃,也应引起足够重视;对于面积大、距离长的车间的粉尘火灾,要注意采取有效的分割措施,防止火势沿沉积粉尘蔓延或引发连锁爆炸。

由于粉尘爆炸事故扑救极为困难,因此做好预防工作尤为重要。主要预防措施有以下几条:

第一是消除粉尘源。采用良好的除尘设施来控制厂房内的粉尘是首要的,可用的措施有封闭设备,通风排尘、抽风排尘或润湿降尘等。除尘设备的风机应装在清洁空气一侧。应注意易燃粉尘不能用电除尘设备,金属粉尘不能用湿式除尘设备。设备启动时应先开除尘设备,后开主机;停机时则正好相反,防止粉尘飞扬。粉尘车间各部位应平滑,尽量避免设置一些无关设施(如窗幕、门帘等)。管线等尽量不要穿越粉尘车间,宜在墙内敷设,防止粉尘积聚,另外,在条件允许下,在粉尘车间喷雾状水,在被粉碎的物质中增加水分也能促使粉尘沉降,防止形成粉尘云。此外,在车间内做好清洁工作,及时人工清扫,也是消除粉尘源的好方法。

第二是严格控制点火源。消除点火源是预防粉尘爆炸的最实用、最有效的措施。在常见点火源中,电火花、静电、摩擦火花、明火、高温物体表面、焊接切割火花等是引起粉尘爆炸的主要原因。因此,应对此高度重视。场所的电气设备应严格按照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》进行设计、安装,达到整体防爆要求,尽量不安装或少安装易产生静电,易产生火花的机械设备,并采取静电接地保护措施。被粉碎的物质必须经过严格筛选、去石和吸铁处理,以免杂质进入粉碎机内产生火花。

第三是采取可靠有效的防护措施。对于较小的粉碎装置,可以增加其强度,并要考虑防止爆炸火焰通过连接处向外传播。为减小爆炸的破坏性可设置泄压装置,如对车间采用轻质屋顶、墙体或增开门窗等。但应注意,泄压装置宜靠近易发生爆炸的部位,不要面向人员集中的场所和主要交通要道;为减少助燃气体含量,在粉尘与助燃气体混合气中添加惰性气体(如氮气),减少氧含量,也是可行方法之一。

 



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