如何预防粉尘爆炸事故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。 附：四起粉尘爆炸事故分析 [案情介绍] 案例一 1982年12月，我国南方某港口的粮食储存筒仓，由于电焊作业飞溅的火花点燃了管道内悬浮的小麦粉尘，引起猛烈爆炸。接着21个筒仓内的小麦粉尘相继爆炸，炸伤7人。整套国外引进的设备完全损毁，多幢楼房被震塌，一些建筑构件被抛出80余米远，损失惨重。 案例二 1977年12月22日，美国路易斯安那州，耸立在密西西比河沿岸的一个谷物储存筒仓发生粉尘爆炸，从提升塔中腾起的火球高达30米，爆炸产生的振动波传至16公里以外。73座筒仓中有48座遭严重破坏。这起事故造成36人死亡，9人受伤。两天之后，已经扑灭的火灾又重新燃烧起来。据分析，是传送装置在抢险过程中因磨擦生热．再度引起现场谷物粉尘着火爆炸。 案例三 1987年3月15日，哈尔滨亚麻纺织厂发生猛烈爆炸，爆炸首先发生在地下约12米深的除尘室，安装在里面的十余吨重的机器被巨大的气浪冲上地面；与其相关地面建筑如电动换气室、变电所等全部摧毁。爆炸顺着几百米的地下通道扩展，凡是所能触及的一切瞬间都遭到残酷的破坏；连成一片的36000平方米厂房，被炸毁9500平方米，268台机器设备遭毁损，54人丧生，1821人受伤。事后查明原因，是亚麻粉尘爆炸。 案例四 1986年5月22日，延边亚麻厂制棉车间发生粉尘爆炸，736千方米厂房被毁，50台机器受损，4人丧生，15人受伤。 国外，因粉尘爆炸引起的事故也相当多。1977年12月，发生在美国的一次粉尘爆炸造成65人死亡，80余人受伤。 [事故原因分析] 许多属于普通货物的产品在生产、运输过程中会产生粉尘。农业产品中主要有面粉、玉米粉、土豆粉、黄豆粉、糖粉、木粉、以及烟草、茶叶的粉尘；动物产品也会有粉尘，如鱼粉、奶粉、骨粉等；金属(包括矿产品)也会有粉尘产生，如镁粉、铝粉、硫磺粉等等。粉尘悬浮在空气中，与空气中的氧充分混合，当达到一定浓度时，只要一遇到火星，就会发生燃烧，这种燃烧能以极快的速度扩大，通过热传导和火焰辐射的方式将热量迅速传给周围悬浮的粉尘，使它们也受热燃烧。由于粉尘所处的空间温度越来越高，局部压力增大，最终就形成强烈的爆炸。 两家亚麻厂的燃烧、爆炸事故都起始于除尘设备。亚麻在加工过程中会产生大量的粉尘，因此需要采取除尘措施，即通过鼓风机和风筒将粉尘吸引到除尘室处理。在风力的作用下，除尘室内的亚麻粉尘呈悬浮状态。麻尘是可燃粉尘，当它在空间的浓度达到16．7克／立方米时，即达到爆炸的下限，也就是形成了爆炸性混合物。鼓风机的叶片上不可避免地会缠绕上麻绒，当鼓风机打开时，因摩擦而产生的火花已足够将粉尘点燃，事故就是这样发生的。 会产生粉尘的货物在运输、装卸作业过程中，一定条件下也可能造成粉尘浓度超过燃爆下限的现象，如船舱、储存粮食的筒仓等，这些场所的空气不流通，粉尘无法飘散，而是聚集在有限的空间内，并且浓度不断升高。但是引起粉尘爆炸必须具备两个条件：一是粉尘与空气中的氧充分混合达到一定浓度，没有一定浓度，粉尘颗粒之间距离较大，火焰难以传递；二是要有火源。如果没有点火源，即使浓度大大超过爆炸下限，只要还在爆炸极限范围内，也不会引发燃爆。掌握了粉尘爆炸的这些特性，要预防也就不是不可能的。 首先要控制粉尘漂浮，控制粉尘漂浮的方法很多，最常见的就是提高空气中的湿度，粉尘吸水后成了较大的颗粒下沉．就可以达到降低空气中粉尘浓度的目的。但要特别注意的是，金属粉尘遇水则反而会加速燃爆，因此切忌用水喷淋。 其次，对通风设备要经常进行清理，因为这些设备上很容易沾染着这些物品的颗粒，造成轴心偏转。除尘室的配备是为了除尘，但恰恰是除尘室及其设备中危险性最大，因此除尘室的清理是相当重要的。 第三，一定要杜绝火源，除防止明火外，还要防止电器火花、工具撞击火花，各种情况下出现的摩擦起火，甚至静电起火。 [案例评议] 普通货物在一定条件下会产生危险性，粉尘爆炸是又一有力证明。从某种意义上讲，此类性质的危险更具有破坏力，因为人们对此没有防范。大宗散装货物卸货之前，一般都应当先用鼓风机强力通风，而且在作业过程中不间断通风。自动化的装卸散货的设施应当都具备除尘装置，所以，关键还在于操作的人员，不要认为这只需按按电钮就可以了。你必须懂得相关的原理，了解其中的利害关系，掌握应急除灾的关健，只有这样才能杜绝粉尘爆炸及其他事故。 |
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