粉尘防爆安全知识北京强盛新业工贸有限公司北京强盛新业工贸有限公司编制：徐丽丽编制：徐丽丽 二零一五年十一月十五二零一五年十一月十五2015、6台湾新北游乐园12死，死，500余伤！余伤！事故调查n在爆炸前空气中的粉尘浓度已达爆炸下限，在爆炸前空气中的粉尘浓度已达爆炸下限，每立方米超过每立方米超过45克。由于人群的跳跃、风克。由于人群的跳跃、风吹，加上工作人员不断以二氧化碳钢瓶喷吹，加上工作人员不断以二氧化碳钢瓶喷洒玉米粉，才会让燃点洒玉米粉，才会让燃点430度的玉米粉接触度的玉米粉接触到表面温度超过到表面温度超过400度的电脑灯，引发爆燃。度的电脑灯，引发爆燃。2014、8昆山中荣 97 97人死亡、人死亡、人死亡、人死亡、163163人受伤人受伤人受伤人受伤事故报告期后，经全力事故报告期后，经全力事故报告期后，经全力事故报告期后，经全力抢救医治无效陆续死亡抢救医治无效陆续死亡抢救医治无效陆续死亡抢救医治无效陆续死亡4949人。人。人。人。事故调查n事故车间除尘系统较长时间未按规定清理，事故车间除尘系统较长时间未按规定清理，粉尘集聚。除尘系统风机开启后，打磨过粉尘集聚。除尘系统风机开启后，打磨过程产生的高温颗粒在集尘桶上方形成粉尘程产生的高温颗粒在集尘桶上方形成粉尘云。云。1号除尘器集尘桶锈蚀破损，桶内铝粉号除尘器集尘桶锈蚀破损，桶内铝粉受潮，发生氧化放热反应，达到粉尘云的受潮，发生氧化放热反应，达到粉尘云的引燃温度，引发除尘系统及车间的系列爆引燃温度，引发除尘系统及车间的系列爆炸。因没有泄爆装置，爆炸产生的高温气炸。因没有泄爆装置，爆炸产生的高温气体和燃烧物瞬间经除尘管道从各吸尘口喷体和燃烧物瞬间经除尘管道从各吸尘口喷出，导致全车间所有工位操作人员直接受出，导致全车间所有工位操作人员直接受到爆炸冲击，造成群死群伤。到爆炸冲击，造成群死群伤。内蒙古根河市金河兴安人造板公司内蒙古根河市金河兴安人造板公司2015“131”粉尘爆炸事故粉尘爆炸事故6人死亡、多人受伤事故调查n n据初步调查分析，该起事故是由除尘系统的收尘仓发生初始爆炸，引起生产车间内的粉尘发生二次爆炸，引发生产车间和库房的火灾。一、粉尘爆炸原理及基础知识（一）粉尘的定义与类别（一）粉尘的定义与类别 凡是呈细粉状态的固体物质均称为粉尘。凡是呈细粉状态的固体物质均称为粉尘。能燃烧和爆炸的粉尘叫做可燃粉尘；浮在空气中能燃烧和爆炸的粉尘叫做可燃粉尘；浮在空气中的粉尘叫悬浮粉尘；沉降在固体壁面上的粉尘叫的粉尘叫悬浮粉尘；沉降在固体壁面上的粉尘叫沉积粉尘。沉积粉尘。 国际标准化组织规定：国际标准化组织规定： 粒径小于粒径小于75m75m的固体悬浮物定义为粉尘。的固体悬浮物定义为粉尘。n n（二）粉尘爆炸的条件二）粉尘爆炸的条件 可燃粉尘爆炸应具备可燃粉尘爆炸应具备三个条件：三个条件：粉尘本身具有爆炸性；粉尘本身具有爆炸性；粉尘必须悬浮在空气粉尘必须悬浮在空气（氧气）中并与空气混（氧气）中并与空气混合到爆炸浓度；合到爆炸浓度；有足以引起粉尘爆炸有足以引起粉尘爆炸的热能源。的热能源。n n1 1）哪些）哪些粉尘具有爆炸性？粉尘具有爆炸性？ 通常认为以下七类物质的粉尘具有爆炸性：通常认为以下七类物质的粉尘具有爆炸性： 金属（如镁粉、铝粉）；金属（如镁粉、铝粉）；煤炭；煤炭；粮食（如小麦、淀粉）；粮食（如小麦、淀粉）；饲料（如血粉、鱼粉）；饲料（如血粉、鱼粉）；农副产品（如棉花、烟草）；农副产品（如棉花、烟草）；林产品（如纸粉、木粉）；林产品（如纸粉、木粉）；林产品（如纸粉、木粉）；林产品（如纸粉、木粉）；合成材料（如塑料、染料）。合成材料（如塑料、染料）。n n2）悬浮粉尘的爆炸极限可燃气体、可燃蒸气、可燃粉尘的燃爆危险性特征爆炸极限 爆炸极限的定义：在火源作用下，可燃气体、可燃蒸气或粉尘在空气中，恰足以使火焰蔓延的最低浓度称为该气体、蒸气或粉尘的爆炸下限，也称燃烧下限。同理，恰足以使火焰蔓延的最高浓度称为爆炸上限，也称燃烧上限 。 上限和下限统称为爆炸极限或燃烧极限，上限和下限之间的浓度称为爆炸范围。浓度在爆炸范围以外，可燃物不会爆炸。 爆炸极限通常用可燃气体、可燃蒸气在空气中的体积百分爆炸极限通常用可燃气体、可燃蒸气在空气中的体积百分数表示：数表示：mg/mmg/m3 3。可燃粉尘用：。可燃粉尘用：g/mg/m3 3表示。表示。 例如：例如：PVCPVC粉有爆炸性，爆炸极限的范围：下限粉有爆炸性，爆炸极限的范围：下限6386g/m6386g/m3 3 上限上限500g/m500g/m3 3，也就是说：当空气中平均粒径为，也就是说：当空气中平均粒径为4-54-5微米的微米的PVCPVC粉尘达到粉尘达到63-86g/m63-86g/m3 3时，遇明火发生粉尘爆炸。时，遇明火发生粉尘爆炸。 一般粉尘的爆炸极限下限通常认为是一般粉尘的爆炸极限下限通常认为是2060g2060gmm3，低于这，低于这个浓度，难以形成持续燃烧，更谈不上爆炸。个浓度，难以形成持续燃烧，更谈不上爆炸。在书面资料中多数只列出粉尘的爆炸下限，因为粉尘的爆炸上在书面资料中多数只列出粉尘的爆炸下限，因为粉尘的爆炸上限较高。限较高。爆炸极限的范围越宽，爆炸下限越低，爆炸危险性越大。爆炸极限的范围越宽，爆炸下限越低，爆炸危险性越大。爆炸极限的范围越宽，爆炸下限越低，爆炸危险性越大。爆炸极限的范围越宽，爆炸下限越低，爆炸危险性越大。n n3 3）引起粉尘爆炸的热能源）引起粉尘爆炸的热能源 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（多数在超过最小点火能量（多数在10mJ100mJ10mJ100mJ）或温度超过其自燃）或温度超过其自燃点（多数在点（多数在400500400500），就会爆炸。），就会爆炸。n n生产过程中常见的生产过程中常见的多种引火源多种引火源n n（1）设备内的摩擦撞击火花。设备内部由于机械运转部位缺乏润滑而摩擦生热；物料、硬性杂质或脱落的零件与设备内壁碰击打出火星。表面粗糙的坚硬物体相互猛烈撞击或摩擦时，产生的火星撞击或摩擦脱落的高温固体微粒。若火星的微粒直径为0.11mm，其所带的能量可达1.761760mJ,足可点燃可燃粉尘。据统计，仅粉碎研碎设备因摩擦撞击引起的爆炸事故占57。n n（2）电火花和静电火花。电气设备故障引起的电火花是常见的一种引火源，事故案例较多。物料在输送和粉碎研磨的搅拌中，粉料与管壁、设备壁，粉料的颗粒与颗粒之间的摩擦和碰击，会产生静电。在适当条件下，其静电电压可高达数千至数万伏。n n（3）沉积粉尘的阴燃和自燃。沉积在加热表面如照明装置、电动机、机械设备热表面的粉尘，受热一段时间后会出现阴燃，最终也可能转变为明火，成为粉尘爆炸的引火源。粉尘最易阴燃的层厚范围为1020mm。可燃粉尘在沉积状态下还具有自燃的倾向，因为粉尘微粒与空气接触发生氧化放热反应，在一定条件下热量不能充分散发，粉层内温度会升高引起自燃。长期积聚在设备裂缝中和管道拐弯处的粉尘易发生自燃。n n（四）粉尘爆炸的过程四）粉尘爆炸的过程第一步：悬浮粉尘在热源作用下迅速地被干馏第一步：悬浮粉尘在热源作用下迅速地被干馏 或气化而产生可燃气体。或气化而产生可燃气体。第二步：可燃气体与空气混合而燃烧。第二步：可燃气体与空气混合而燃烧。第三步：燃烧产生的热量从燃烧中心向外传第三步：燃烧产生的热量从燃烧中心向外传 递，引起邻近的粉尘进一步燃烧。递，引起邻近的粉尘进一步燃烧。 如此循环下去，反应速度不断加快，如此循环下去，反应速度不断加快， 最后形成爆炸。最后形成爆炸。（五）粉尘爆炸的特点五）粉尘爆炸的特点粉尘爆炸往往不是发生在一个均匀的气粉尘爆炸往往不是发生在一个均匀的气相混合系，一旦被点燃爆炸，由于爆炸冲击相混合系，一旦被点燃爆炸，由于爆炸冲击波的作用，使散落、沉积的粉尘形成新的混波的作用，使散落、沉积的粉尘形成新的混合系，使爆炸可能持续下去，因此粉尘爆炸合系，使爆炸可能持续下去，因此粉尘爆炸有可能不是一次完成，具有二次爆炸的可能。有可能不是一次完成，具有二次爆炸的可能。这种连续爆炸会造成严重的破坏。这种连续爆炸会造成严重的破坏。 （六）影响粉尘爆炸的因素（六）影响粉尘爆炸的因素1) 颗粒大小。粉尘的表面吸附空气中的氧，颗粒大小。粉尘的表面吸附空气中的氧，颗粒越细，吸附的氧就越多，因而越易发生爆颗粒越细，吸附的氧就越多，因而越易发生爆炸，而且，发火点越低，爆炸下限也越低。随炸，而且，发火点越低，爆炸下限也越低。随着粉尘颗粒的直径的减小，容易带上静电。着粉尘颗粒的直径的减小，容易带上静电。2) 粉尘的浓度。与可燃气体相拟，粉尘爆炸粉尘的浓度。与可燃气体相拟，粉尘爆炸也有一定的浓度范围，也有上下限之分。也有一定的浓度范围，也有上下限之分。n n（七）粉尘爆炸的危害n n(1)具有极强的破坏性。粉尘爆炸涉及的范围很广，煤炭、化工、医药加工、木材加工、粮食和饲料加工等部门都时有发生。n n(2)容易产生二次爆炸。第一次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来，在爆炸后短时间内爆炸中心区会形成负压，周围的新鲜空气便由外向内填补进来，形成所谓的“返回风”，与扬起的粉尘混合，在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆炸时，粉尘浓度一般比一次爆炸时高得多，故二次爆炸威力比第一次要大得多。n n(3)能产生有毒气体。一种是一氧化碳；另一种是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性气体。毒气的产生往往造成爆炸过后的大量人畜中毒伤亡。二、粉尘爆炸火灾的扑救措施n n扑救粉尘爆炸事故的有效灭火剂是水，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，降低空气浓度，但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。n n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、木粉等，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。 常用的具体措施 需要指出的是，近几年因集尘设施粉尘清理不及时，长期运转积热引起的火灾爆炸事故屡有发生，这也应引起大家重视。 五、涉及可燃爆粉尘作业场所 安全生产基本要求 1通风除尘通风除尘 集尘设施内粉尘应及时清理。 收尘设施宜设置在建筑物外露天场所，离明火产生处不少于6米，回收的粉尘应储存在独立的堆放场所。 2清洁清洁 每天对生产车间进行清理，使作业场所积累的粉尘量降至最低，禁止使用压缩空气进行吹扫。清洁时须停止打磨、抛光等产生粉尘的作业。 3禁火禁火 粉尘爆炸危险场所严禁各类明火，在粉尘爆炸危险场所进行明火作业时，必须办理动火审批，停止打磨、抛光等作业，采取相应防护措施。检修时应使用防爆工具，不应敲击各金属部件。 4器材配备器材配备 根据不同的作业条件与环境配备消防器材和个人劳动防护用品。可燃爆粉尘燃烧时必须使用消防沙灭火，灭火时应防止粉尘扬起形成粉尘云。严禁使用普通灭火器灭火。