粉尘爆炸安全技术规范

粉尘爆炸安全技术规范（15篇）

1.粉尘爆炸安全技术规范 篇一

为认真贯彻落实县安全生产委员会办公室关于开展涉粉尘爆炸企业安全专项整治的工作要求,进一步推进粉尘防爆专项治理工作深入开展，提升涉粉尘爆炸企业安全管理水平，特制定本方案。决定在全镇工贸行业继续深化涉粉尘爆炸企业安全专项整治（以下简称“专项整治”）。

一、总体要求

对全镇涉粉尘爆炸企业进行全面整治，辨识管控企业粉尘爆炸风险，深入排查治理事故隐患，加大整治力度，健全监管台账，强化责任落实，督促涉粉尘爆炸企业落实主体责任，完善规章制度，加强教育培训，制定防控措施，有效防范和遏制粉尘爆炸事故发生。

二、整治范围及重点

整治范围：全镇涉粉尘爆炸企业，特别是专项整治开展以来发现的隐患问题但未进行彻底整改实现闭环的涉粉尘爆炸企业。

整治重点：

（一）建构筑物

1.粉尘爆炸危险场所设置在非框架结构的多层建构筑物内或与居民区、员工宿舍、会议室等人员密集场所安全距离不足。

（二）除尘系统

2.可燃性粉尘与可燃气体等易加剧爆炸危险的介质共用一套除尘系统，不同防火分区的除尘系统互联互通。

3.干式除尘系统未规范采用泄爆、隔爆、惰化、抑爆等任一种控爆措施。

4.除尘系统采用正压吹送粉尘，且未采取可靠的防范点燃源的措施。

5.除尘系统采用粉尘沉降室除尘，或者采用干式巷道式构筑物作为除尘风道。

6.镁等金属粉尘及木质粉尘的干式除尘系统未规范设置锁气卸灰装置。

（三）防火防爆

7.粉尘爆炸危险场所的20区未使用防爆电气设备设施（20区是指爆炸性粉尘环境危险区，在正常运行时，空气中的爆炸性粉尘云持续(长期或经常短时频繁)存在的场所，如粉尘容器内、料斗、料仓、施风除尘器和过滤器、粉料传输系统、搅拌机、研磨机、干燥机等）。

8.在粉碎、研磨、造粒等易于产生机械点火源的工艺设备前，未按规范设置去除铁、石等异物的装置。

9.木制品加工企业，与砂光机连接的风管未规范设置火花探测报警装置。

（四）粉尘清理

10.未制定粉尘清扫制度，作业现场积尘未及时规范清理。

三、工作分工

镇人民政府统一组织实施，镇相关职能部门负责指导和督促，镇安监办公室负责综合协调。现将工作分工如下：

镇安监办公室负责统筹协调本辖区内涉粉尘爆炸企业安全专项整治工作；

各级领导要坚持“一岗双责”的原则和“管行业必须管安全，管业务必须管安全，管生产经营必须管安全”的要求，周密部署，严密组织，做好管线工作中涉及粉尘作业企业和使用场所的爆炸检查工作。

四、整治步骤

涉粉尘爆炸企业安全专项整治行动分四个阶段进行。

（一）动员部署，拟制方案

1.镇安监办公室结合涉粉尘爆炸企业数量和行业分布，制定具体可行的实施方案，明确目标责任，搞好协调分工，精心组织安排，增强排查的针对性和实效性。

2.相对本行业涉粉尘爆炸企业全面彻底进行排查摸底，特别要核准粉尘作业场所人数，排除非涉爆企业。

（二）业务培训，提高素质

督促企业开展主要负责人和安全管理人员涉粉尘爆炸专题安全培训,确保企业主要负责人、安全管理人员和作业人员熟知并严格落实有关操作规程和标准规定,有效防范和遏制粉尘爆炸事故发生。

（三）自查自纠、整改隐。

涉粉尘爆炸企业要依据粉尘防爆相关法律规章、标准规范等要求，组织专业技术人员或聘请有关专家，围绕建构筑物、除尘系统、防火防爆、粉尘清理4类10项问题、隐患，认真组织对本单位涉粉尘爆炸作业环境、设施设备、工作场所、岗位人员开展自查自纠，全面深入排查事故隐患，切实做到整改措施、责任、资金、时限和预案“五落实”，并建立隐患整改档案，防范粉尘爆炸事故发生。

（四）集中整治。

认真落实属地管理和部门监管责任，继续加大执法检查力度，开展集中整治。要将粉尘涉爆企业执法检查纳入安全监管执法工作计划，采取专项检查、交叉互检等形式，充分发挥专业机构和专家作用，逐条检查企业是否存在重大安全隐患。对检查中发现的隐患和问题，要明确整改责任和任务及完成时限，加强跟踪督办，督促企业整改到位，对未落实专项整治要求、隐患整改不到位的企业，要坚决依法从严处罚；

对不具备整改条件的、或经整改仍不具备安全生产条件的企业，要坚决提请政府依法予以关闭。

五、工作要求

镇安监办公室负责对专项整治工作的检查、督查，确保工作顺利推进并取得实效。

2.粉尘爆炸安全技术规范 篇二

帝国糖业的事故是美国数十年来最致命的工业粉尘爆炸事故。它突出了可燃粉尘危害极其严重的本质。在整个厂区里的各个表面上都积累有大量的糖粉和溅出的糖粒, 灾难性事故的条件都预先设定好了。

原因分析

泄漏控制不够, 糖颗粒及粉尘泄漏至车间工作环境中

帝国糖业在温特沃斯港的综合厂区, 在1917年开始运营, 并成长为美国最大的糖精炼和包装厂之一。制糖厂的砂糖被储存在3个100 ft (30.48 m) 高的筒仓里, 然后输送到包装厂, 在那里包装配送。砂糖也被转化成特殊糖产品, 例如红糖和糖粉。糖是由斗式升降机、螺旋输送机和输送带组成的一个复杂的系统来输送的。在此过程中, 糖溅到整个工作区域的地板上, 某些地方溅出的糖有几英寸深。这些糖还含有微粒, 它们变成浮尘。此外, 锤式粉碎机被用来将砂糖粉碎成糖粉, 从而制造了更多粉尘。机器都连接着一个集尘系统, 但是它尺寸过小且年久失修。集尘系统也没有连接到斗式升降机和输送机上, 大量的糖粉尘扩散到了工作区域内。工人们长期使用压缩空气来清洗包装机, 进一步散布糖粉尘到整个厂房中。久而久之, 大量的粉尘积累到了高处难清扫的表面上, 例如通风管、横梁、照明设备等, 由于没有经常清扫, 不足以保持粉尘总是在危险水平之下。

未进行变更管理 (MOC, Management of Change) , 未识别新增加的输送带密封腔可能导致腔内粉尘浓度超过爆炸浓度

在糖筒仓下面的隧道里, 砂糖流过斜槽, 流到长的钢输送带上。结块的糖不时会卡在其中一个斜槽里, 阻碍输送带上糖的正常流动, 糖溅到地面上, 在隧道里产生粉尘, 但是因为隧道很大而且通风, 所以这些浮尘并没有累积到爆炸浓度。然而, 在2007年, 该公司用不锈钢板封闭了输送带, 保护糖不受外界污染, 密闭空间内没有配备集尘系统, 因此, 糖粉尘就会被困在这个密闭空间内, 进而可能达到爆炸浓度。

2008年2月7日, 糖块堵塞了其中一个出料槽, 邻近筒仓出来的糖很可能溅出了移动的输送带, 粉尘很可能在输送带密封腔密闭空间内积累到了爆炸的浓度。晚上7时15分左右, 糖粉尘接触到了附近的火源, 可能是过热的轴承, 然后爆炸了。最初的爆炸炸裂了输送带密封腔密闭结构, 冲入了包装厂房。平时累积在地面、设备或管道表面的糖由于爆炸腾空而起, 被推进的火球点燃, 粉尘云助燃了二次爆炸的连锁反应, 席卷了整座厂房。

紧急疏散不足, 帝国糖业从未进行任何紧急疏散演习

爆炸切断了大部分室内照明的电源, 很多紧急逃生照明及逃生指示标志由于爆炸或之后的火灾损坏了, 部分紧急逃生照明及逃生指示标志亮度不够, 导致工人们在黑暗损坏的楼梯和过道中, 非常困难地试图逃离不断蔓延的火海。大型复杂的机械设备, 以及安装位置在1〜1.3 m之间的传送器, 使得在黑暗中的逃生变得更困难。

由于缺乏公共紧急广播系统, 在事故发生后, 只是通过双向对讲机和手机宣布了紧急情况, 很多工人只是通过询问其他人来了解应急疏散的信息。

对危害认识不足, 未能采用有效的控制措施

美国化学品安全委员会 (CSB, Chemical Safety Board) 发现, 在20世纪50年代后期, 有记录表明, 温特沃斯港糖厂厂长们已经意识到了糖粉尘的爆炸性本质, 也知道粉尘累积的危险。早在1961年就有一份描述糖粉尘爆炸事故的备忘录。该事故严重损坏了糖粉磨粉车间。尽管对于糖粉尘的爆炸性本质, 人们很早就认识到了, 但是在控制危险上做得还不够。

2006年, 化学品安全委员会发布了关于可燃粉尘的研究。呼吁美国职业健康安全管理局 (OSHA, Occupational Health&Safety Administration) 在美国消防协会 (NFPA) 现有的标准上, 建立一个综合的可燃粉尘标准。2007年10月, 美国职业健康安全管理局开始实施一项新的国家重点监管项目, 以求增强现有的可燃粉尘有关法规的执行。在温特沃斯港毁灭性爆炸的4个月前, 帝国糖业就已经获悉了美国职业健康安全管理局的可燃粉尘国家重点监管项目, 但是管理层未采取有效行动来控制包装厂房内严重的粉尘问题。灾难发生前不到2个月, 一次内部检查发现仍有数吨糖定期溅到地板上, 这为大规模的二次爆炸和火灾提供了大量燃料。

化学品安全委员会发现, 多年以来, 温特沃斯港的厂区时而发生小火灾, 由于溅出的糖和设备上累积的粉尘而燃烧, 但是没有一起导致过整个工厂糖粉尘爆炸。调查人员说, 数十年操作中没有发生过灾难性爆炸, 可能会使管理者洋洋自得。

教训

3.粉尘为何会爆炸？ 篇三

粉尘爆炸与一般火灾的区别

粉尘爆炸的危害来自固体燃料，固体的金属等物质是如何被点燃的呢？

原来，固体燃料的点火有一个“传热”的限制。首先，粉尘燃烧的关键在于其固体粒子直径很小，通常粒子越小，其表面积与体积之比越大，而传热效率与该比值有关，当该比值大到一定程度，外部传热就决定了点火的速度。例如，正常情况下我们无法点燃铁棒，因为铁是很好的导体，如果点燃铁棒的一端，能量立即被导热散失，所以表面温度很难升上去。当高温遇到粉尘粒子后，粉尘粒子只吸热不散热（粒子内部蓄热少，等于无散热），表面温度上升异常迅速。当粒子直径小到一定程度，可燃固体粒子就会像可燃气体一样点燃和爆炸，这是燃料的形态带来的异常风险。

其次，沉淀在其他固体表面的粉尘通常不易点燃，因为粒子的热量会转移到固体表面。只有当其他的爆炸过程扬起了粉尘，把粉尘粒子比较均匀地散布到空气中，达到不多不少的浓度（太少点不着，太多又容易熄火），才会发生爆炸现象。比如，矿井的粉尘爆炸，总是有甲烷气体先爆炸，扬起煤炭粉尘之后，才会引燃粉尘，发生二次爆炸。所以，有粉尘的环境，总是需要安装吸尘设备或粒子沉降设备，保证空中悬浮的粉尘粒子不足以支持点燃的过程。

第三，和气体燃料相比，固体燃料单位质量下的能量密度比较高，粉尘爆炸有可能比气体爆炸更猛烈。当处于悬浮状态的粒子达到点火温度之后，火焰“蔓延速度”决定破坏力和后果——如果速度达到音速之上，就是爆炸。

火灾和爆炸到底是什么关系呢？从本质上说，两者都是发光发热的燃烧反应，后者反应速度快一点。但火灾一般是指扩散燃烧，燃料与氧气在反应之前没有混合。爆炸必须有预先的混合，而且还要有空间的限制。混合后的燃料反应面会在预混气体中蔓延，反应对周围的影响是以声波（压力波）的形式进行的。当压力波受到壁面的反射作用，和入射波叠加时，会产生更大的压力波，造成极高的压力。在极高的压力下，预混燃料可以自动点火（不需要等待火焰的蔓延过程），能量释放更加迅速，点火蔓延的速度达到或超过音速，形成爆炸。 所以，爆炸通常需要封闭或半封闭的空间结构。

第四，如果是金属粉尘，则反应过程温度极高，足以“烁铁熔金”，其高温足以让很多常见的灭火剂失效，或者干脆分解周围的水，产生氢气和氧气，带来更大的危险。这种高温也会带来强大的热辐射，让人很难靠近。金属火灾通常很难扑灭，需要使用特殊的沙子或其他金属氧化物去应对，所以通常把金属火灾单独归类（D类火灾），是非常难以扑灭的一种火灾。

粉尘爆炸如何对人造成伤害

那么，粉尘爆炸是如何对人体造成危害的呢？首先，爆炸产生极强的压力波，对人体的听力和内脏系统产生较大的破坏力，那些受伤者往往与爆炸产生的压力波有关。所以昆山事故的受害者被送往医院之后，死亡人数还在增加；其次，金属燃烧产生极高的温度（可达3000℃以上），产生极强的辐射，会烧伤皮肤，留下显著的疤痕；第三，由于粉尘爆炸过程极为短促，短时间内消耗掉所有的氧气，所以很多遇难者是当场缺氧窒息，迅速死亡。

如何降低粉尘爆炸的危害

那么，粉尘爆炸如何控制呢？

1.与火灾的灭火动作相比，爆炸保护的关键是动作要快（毫秒量级），一旦发生预兆性的压力波动，立即释放灭火剂，可以把点火的苗头压下去。对付爆炸的灭火剂，理论上只要不易燃烧的材料都可以，实际应用中需要仔细选择适合快速排放的介质。通常一套爆炸保护系统的价格是被保护设备的30%～50%。

2.由于立即灭火的成本太高，人们就想办法对爆炸发生进行结果控制，于是研究者设计了一种防爆减压窗。一旦室内压力太高，该窗立即爆破，让压力波顺利泄漏出去，避免压力波返回去点燃更多的粉尘。这是一种结构防爆设计。

3.还有一种防爆设计是预防性设计，主要是降低仪表作为点火源的可能性。工作在粉尘或可燃气体场合的仪表，需要对内部的微量电流加以控制，因为电压虽然小，但放电的能量足以点燃预混之后的气体，为此需要控制每一个可能造成点火的环节，防范仪表本身成为点火源。1816年，戴维爵士为防范地下煤矿爆炸设计了一种安全灯，这种安全灯基于金属网吸热导热的原理，防范灯火点燃煤气。其安全防爆的原理现在仍然应用在各种防爆仪表的设计当中。

4.既然是粉尘爆炸，当然需要控制粉尘的产生。管理者对粉尘环境的规范，通常是靠量一量地面堆积的粉尘厚度，作为是否超标的参数。看上去很简单，可是对于日常有产生粉尘的工业过程，做到这一点很困难。对此有各种工业通风设计，防止粉尘的积聚。

现在，我们就很容易明白昆山大爆炸的事故调查结果了。根据国家安全生产监督管理总局公布的事故原因，是工厂内粉尘遇上因生产设备短路产生的火花引发爆炸（也就是说，设备缺乏防爆设计）。厂房没有按照二类危险品场所进行设计和建设，违规双层设计工厂（也就是说防爆设计不足，且人员设置过多）。此外，生产线过于密集，除尘能力不足，工厂内所有电器设备没有按照防爆要求配置（设备防爆设计），亦无清理管道的积尘，造成粉尘浓度超标（环境通风设计不到位）。

4.粉尘爆炸案例 篇四

1987年3月15日，哈尔滨亚麻厂发生特大亚麻粉尘爆炸事故，死亡58人，受伤177人，直接经济损失880多万元。

哈尔滨亚麻厂是前苏联援建的我国最大的亚麻纺织厂，1952年投产，当时有职工6250人，生产规模21600锭，固定资产原值8800万元，年产值近1亿元，利税4000万元，创汇万美元。3月15日凌晨2时39分，该厂正在生产的梳麻、前纺、准备3个车间的联合厂房，突然发生亚麻粉尘爆炸起火。一瞬间，停电停水。当班的477名职工大部分被围困在火海之中。在公安消防干警、解放军指战员、市救护站和工厂职工的及时抢救下，才使多数职工脱离了险区。4时左右，火势被控制住，6时明火被扑灭。这起事故，使1.3万平方米的厂房遭受不同程度的破坏，2个换气室、1个除尘室全部被炸毁，整个除尘系统遭受严重破坏;厂房有的墙倒屋塌，地沟盖板和原麻地下库被炸开，车间内的189台(套)机器和电气等设备被掀翻、砸坏和烧毁。造成梳麻车间、前纺车间、细纱湿纺车间全部停产，准备车间部分停产。由于厂房连体面积过大，给职工疏散带来困难，职工伤亡235人，其中重伤65人，轻伤112人，死亡58人。直接经济损失881.9万元。

5.企业粉尘爆炸应急预案 篇五

粉尘爆炸，指可燃性粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源（明火或高温），火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间，化学反应速度极快，同时释放大量的热，那么，企业粉尘爆炸的应急预案，欢迎借鉴！

1、粉尘爆炸的危险程度分析

1、粉尘爆炸是可燃性粉尘在空气中浮游,当一种火源给予一定的能量后发生的爆炸。铝镁粉尘遇湿自热产生放热反应,形成热源。粉尘浓度超过爆炸极限,遇到明火即可能发生爆炸事故。

2、粉尘爆炸有产生二次爆炸的可能性。由于粉尘的初始爆炸气浪会将沉积粉尘扬起,在新 的空间达到爆炸浓度而产生二次爆炸。这种连续爆炸会造成极大的破坏。严重的危及到周边建筑和群众,造成重大伤亡。

3、粉尘爆炸会产生有毒气体。产生的有毒气体是一氧化碳和爆炸物（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众多人畜中毒伤亡,必须充分重视。

那么,如何判断生产场所是否有粉尘爆炸的危险？首先了解一下粉尘爆炸的过程:

粉尘爆炸是因其粒子表面氧化而发生的,其爆炸过程包括以下几个阶段。

1。粉尘粒子表现接受外界能量,导致表面温度上升；

2。粒子表面的分子产生热分解作用或干馏作用生成气体包围在粒子周围；

3。分解（或干馏）气体与空气混合成为爆炸性混合气体,遇点火源即发生氧化反应；

4。由于反应产生的热,加速了粉尘粒子的分解,产生气体,与空气混合发生氧化反应,使火焰不断向外传播；

5。当外界能量足够时,火焰传播越来越快,最后引起爆炸。

因此,判断生产场所是否有粉尘爆炸的危险,可从以下几点查看:

1。了解该生产场所存在的可燃粉尘的爆炸极限浓度（g/m3）,并实测生产场所空气中可燃粉尘的浓度,这是判断该场所是否可能发生粉尘爆炸的依据。

2。了解粉尘的粒度、比重、自燃温度、导电性等物理性质。

3。了解粉尘在正常生产状态下,可燃粉尘的产生与释放情况,掌握粉尘释放的规律。

4。了解生产场所的通风情况,通风效果,排放粉尘的处理情况。现场有无点火源,有无易积存粉尘的部位,有无报警或指示信号装置等,根据上述情况综合分析,作出该场所有无燃爆危险性的判断。

2、粉尘爆炸应急预案及处置措施

事故预防措施

公司为避免粉尘爆炸事故发生,采取的预防措施主要有:

1、粉尘作业场所与其他建筑物保护安全距离；

2、粉尘作业人员进行培训专项考核,能够识别并正确应对粉尘爆炸危险；

3、生产设备,通风管道,采取防静电措施；使用防爆电气设备；有泄爆,阻爆,隔爆装置。

4、控制热源场所进行通风；

5、制定了粉尘火灾防爆管理制度和动火作业管理制度。

6、防止摩擦、碰撞产生火花。

7、所有产尘点均应装设吸尘罩。

8、所有可能积累粉尘的生产车间和贮存室的设备、地面每天至少清扫一次,不应使用压缩空气进行吹扫。

9、每周至少一次对通风系统进行除尘清扫。

10、定期检查设备,每月至少组织一次由安全主任牵头的安全生产大检查,对发现的事故隐患各部门应及时整改,整改有难度的,应及时上报总经理。

11、每年至少组织二次应急救援演练。

应急处置措施

粉尘爆炸事故应急处置的原则是:坚持“安全第一、预防为主、常备不懈”的原则；对事件实行“统一指挥、组织落实、措施得当”的原则。

1、现场作业人员发现粉尘火灾爆炸事故的征兆,以及发生粉尘火灾爆炸事故后,应当依事故现场处置方案,立即停机,切断现场所有电源开关,扑救火灾,通知现场及附近人员紧急撤离事故现场,并立即向安全主任或上级报告。

2、安全主任或现场管理人员应当立即组织事故现场人员疏散,开展自救工作。

3、当事故超出企业自救能力时,及时拨打110报警电话和120急救电话。

4、报告单位主要负责人并由主要负责人向政府部门如实报告事故详情。

应急处置注意事项:

1）抢险人员必须佩戴好个人防护用品进入危险场所进行抢险和救护。

2）实施抢险救援时应先救人再实施其他抢险。

3）现场救护与抢险相结合,如没有相应个人防护用品,不得盲目抢险和救护。

4）现场施救人员应具备相应知识和能力,确保抢险和救治得体有效。

5）必要时设立警戒区防止无关人员进入危险区。

6）应急救援结束后应按照“四不放过”原则进行处理。

3、粉尘爆炸现场处置方案

1、正确选用灭火剂

可燃粉尘的种类繁多，理化性质各异，发生火灾时应针对不同性质的粉尘选择不同的灭火剂，以提高灭火效率，否则可能不但灭不了火，反而火上浇油。活泼金属粉尘如镁粉高温时易与水发生反应放出可燃性、爆炸性气体—氢气，因此一般不用水、泡沫灭火剂进行灭火;此外活泼金属如镁粉易与二氧化碳(co2)、氮气(n2)等灭火剂发生化学反应，因此也不宜用这些灭火剂灭火，而宜选用干砂进行覆盖灭火。当然，绝大部分粉尘像面粉、硫磺粉、亚麻粉等发生火灾，可以选择用水作为灭火剂进行灭火。

2、避免使沉聚粉尘形成悬浮粉尘

进行粉尘火灾扑救时，要尽量避免使沉聚粉尘形成悬浮粉尘，沉聚粉尘没有爆炸危险性，而悬浮粉尘则有爆炸危险性，因此扑救粉尘火灾时要引起重视。常见的处理措施是在粉尘火灾事故现场避免用强压力驱动器的灭火器或灭火措施，如用水进行灭火时，不宜采用直流水枪，而多采用喷雾水枪或开花水枪灭火。

3、做好救援人员的安全保障

可燃粉尘在空气中常常分布不均匀，因此连续的局部空间可能会部分达到爆炸浓度极限，而部分没有达到，导致部分空间发生爆炸后也未形成稳定燃烧，而其他达到爆炸浓度极限的空间又会再次发生爆炸，形成二次爆炸，二次爆炸发生的`可能性大也正是粉尘爆炸的特点。其次，粉尘爆炸过程中，因燃烧不完全，易产生有毒气体一氧化碳;有的粉尘爆炸、燃烧产物中含大量有毒气体，如硫的燃烧产物是二氧化硫，这些有毒气体容易导致救援人员中毒，对此救援人员要高度重视，占据有利的地势、采取相应的个人防护措施，避免中毒事故的发生。

6.水泥工厂如何预防煤炭粉尘爆炸 篇六

据有关专家表示，目前已知具备爆炸性的粉尘主要包括五大类，金属(如铝粉、镁粉)、煤炭、粮食(如淀粉)、农副产品(如棉花、烟草)、合成材料(如塑料、染料)等。其中，煤炭是我国水泥工业生产主要能源，因此在水泥生产过程中如何预防煤尘爆炸必须引起水泥企业的足够重视。

事实上，很长一段时间以来，在煤粉制备、使用和储存过程中，如何避免燃烧和爆炸一直是企业普遍感到棘手的问题。

据了解，煤粉爆炸是在高温或明火热源作用下，空气中氧气与煤粉急剧氧气的反应过程，是一种非常复杂的链式反应。由于煤本身是可燃物质，当它以粉末状态存在时，总表面积显着增加，吸氧和被氧化的能力大增，达到爆炸极限密度，在高温作用下发生燃烧爆炸，一般而言煤尘粒度越小，所需引燃温度越低，且火焰传播速度也越快。

同时需要注意的是，由于煤粉含有并可以释放出的可燃性挥发份聚集于尘粒的周围，在一定温度下形成大量的可燃性气体，在高温作用下也会发生爆炸。一般说来，煤粉的可燃挥发分含量越高，爆炸性越强，即煤化作用程度低的煤，其煤尘爆炸性强，随煤化作用程度的增高而爆炸性减弱。

通过实验可以得知，煤尘中主要可燃气体甲烷、乙烷、乙烯、一氧化碳爆炸极限分别为5.00-16%、3.22-12.45%、2.75-28.26%、12.50-75.00%，其他可燃气体爆炸极限见下表。而一般说来，煤尘爆炸的下限浓度为30~50g/m3，上限浓度为1000~2000g/m3。其中爆炸力最强的浓度范围为300~500g/m3。

因此，水泥企业煤磨爆炸预防需要从煤粉爆炸和挥发分爆炸两方面入手。而在实际生产过程中，由于不同煤炭品种和不同工况中各种挥发分含量不尽相同，煤尘易燃性也不同，因此需要根据实际作出权衡。

从实验数据可以得知，煤尘爆炸必须具备以下几个条件：一是煤尘本身具有爆炸性(水泥厂煤磨煤粉粒度在80μm以下的占85-90%，在易燃爆范围内);二是煤尘在空气屮呈悬浮状态，并达到一定的浓度(爆炸上下极限范围内);三是氧气的浓度，煤粉混合气体中氧气的浓度越高就越容易引发爆照;四是具有引燃能量，煤粉燃烧需要的引燃能量可以是系统的高温热能或者直接火源，一般认为温度700-800℃可以引发燃爆。

因此在预防过程中主要可以从5个方面着手：

1、做好密封，减少系统漏风。磨头、磨尾以及选粉机、收尘器、煤粉仓的卸料口均应设置锁封装置，系统所有设备、管道及煤粉仓应密封可靠，防止新鲜空气漏入系统内部，增加氧气含量造成煤粉爆炸。

2、减少煤粉堆积。煤粉堆积容易自燃或被高温热气引燃，因此应避免煤粉在高温设备表面和管道内堆积。所有风管和溜子应尽量减少拐弯，输送煤粉的风管应尽量减少水平布置，风速应控制在18-25m/s，选粉机、除尘器及所有非标风管应保温，防止结露和煤粉堆积。

3、控制可燃气体浓度。煤粉仓屮的瓦斯等烷烃气休是煤粉在升温过 积屮解析、氧化分解而来，而CO的来源有两处。一是煤粉在仓内低温氧化产生，二是熟料煅烧过程屮，由输送给煤磨的热源带入。预防需注意两点，其一完善抽风条件，及时排除高温混合可燃气体，将浓度控制在报警设定指标以内;其次保证搅拌设备正常运转，煤粉在仓内不留死角，不为煤粉提供足够长的氧化时间。

4、降低温度，避免可燃气体或煤粉自燃。煤磨供热应控制在一定的变化范围之内，一般情况下，粉磨烟煤时，入磨气体温度不宜超过230℃，出磨气体、煤粉仓、除尘器入口气体温度不应超过70℃，粉磨无烟煤时，入磨气体温度不宜超过300℃，出磨气体、煤粉仓、除尘器入口气体和灰斗温度不应超过75℃，除尘器和煤粉仓内的一氧化碳浓度不应超过800ppm。

5、提升安全意识，避免操作失误造成爆炸。水泥工业经过这么多年的发展，煤粉应用方面控制技术和相关指标已经非常成熟，但是出现安全事故的风险依然存在，其中人为因素是关键，无论企业领导层还是普通员工都必须将安全生产放在第一位，制定并遵从安全生产操作规程，防止安全事故发生。

6、完善在线监控，做到防范于未然。目前在线温度、压力、一氧化碳、氧气等数据的监控技术已经成熟，相比以前更加健全。企业有必要购置相关设备，完善在线监控体系，及时发现潜在事故危险。

7.煤矿粉尘爆炸事故树分析 篇七

本文以煤尘爆炸为研究对象, 在分析煤尘爆炸条件基础上, 对煤矿煤尘爆炸事故进行事故树分析, 确定导致煤尘爆炸事故的各种危险有害因素及其重要度, 为防治煤尘爆炸提供理论依据。

1 事故树分析

事故树分析 (Fault Tree Analysis, 简称FTA) 采用演绎逻辑方法进行危险分析, 以系统可能发生或已发生的事故作为分析起点, 将导致事故发生的原因事件按因果逻辑关系逐层列出, 用树形图表示出来, 构成一种逻辑模型, 然后定性或定量的分析事件发生的各种可能途径及发生的概率, 找出避免事故发生的各种方案并选出最佳安全对策[4]。事故树分析既适用于定性分析, 又能进行定量评价, 具有直观性, 可对造成事故发生各种因素及其逻辑关系做出全面、简洁和形象的描述。其基本程序如图1所示。

2 煤尘爆炸条件

根据煤尘爆炸事故可知, 同时具备三个条件才能发生煤尘爆炸。主要包括:

(1) 煤尘自身爆炸性, 需通过试验确定。

(2) 井下空气中悬浮的煤尘达到一定浓度时, 才可能引起爆炸。影响煤尘爆炸浓度范围的主要因素包括煤的成分、粒度、引火源的种类和温度及试验条件等。一般说来, 我国煤尘爆炸下限浓度为30g/m3~50g/m3, 上限浓度为1000g/m3~2000g/m3[5]。

(3) 引燃煤尘爆炸的高温热源。我国煤尘爆炸的引燃温度一般在700℃~800℃, 几乎一切火源均可达到, 如爆破火焰、电气火花等。

3 煤尘爆炸事故树分析

3.1 建立事故树

通过查阅相关资料, 分析煤尘爆炸影响因素, 建立煤矿煤尘爆炸事故的事故树, 如图2所示。

3.2 事故树定性分析

3.2.1 最小割集

最小割集表示系统的危险性, 是引发顶上事件发生的一种可能途径。由此可知, 最小割集数目越多, 导致顶上事件发生的途径越多, 系统越不安全。若最小割集所含基本事件越多, 顶上事件发生越难。求出事故树全部最小割集就可掌握事故发生的各种可能, 确定系统薄弱环节, 直观判断那种途径最危险, 从而为预防事故提出针对性的预防措施, 并有利于相关事故调查。

根据煤矿煤尘爆炸事故树, 通过布尔代数简化法, 可知该事故树结构函数:

求出最小割集有

{X2, X2, X3, X6};{X2, X2, X3X7};{X2, X2, X3, X8};……{X2, X2, X5, X9};{X2, X2, X5, X10}, 共15个, 即可导致煤尘爆炸事故有15种途径。

3.2.2 最小径集

最小径集中的基本事件都不发生时, 顶上事件必然不发生。故最小径集代表了系统的正常模式, 反映系统的可靠性。与最小割集相反, 最小径集数量越多, 系统越安全, 从而寻找最优的安全途径。根据相互对偶含义, 可知成功树的结构函数为:

成功树的最小割集即原事故树的最小径集, 分别为:

3.2.3 结构重要度

结构重要度是指不考虑基本事件自身的发生概率, 或者说假定各基本事件发生概率相等, 仅从结构上分析各个基本事件对顶上事件发生所产生的影响程度[4]。煤尘爆炸事故树比较简单, 而且没有重复事件, 利用最小径集来判定结构重要度。是单事件最小径集, 中有3个基本事件, 中有5个基本事件, 因此结构重要度顺序为:

3.2.4 分析与对策

通过煤尘爆炸事故树定性分析, 可知最小割集15个, 最小径集4个。也就是说发生煤矿煤尘爆炸事故有15种可能性, 但从最小径集可以看出, 只要采取径集方案中任何一个, 煤尘爆炸事故就可以避免。但煤尘自身爆炸性无法消除, 说明开采具有煤尘爆炸危险的煤层, 能有效控制和预防煤尘爆炸事故的发生, 有3种方案可供选择。

根据基本事件结构重要度的分析, 结合基本事件控制的难易程度, 采取避免基本事件发生的防范措施应考虑结构重要度大的入手。因此, 从控制煤尘爆炸事故发生角度来看, 可从最小径集所含基本事件少的如入手采取预防事故对策, 便于系统达到经济、有效、安全的目的。预防煤尘爆炸事故应首先考虑人为因素除尘措施和避免产生大量煤尘, 另外各种引火源是引起煤尘爆炸的基本条件, 应多加重视。

4 预防煤尘爆炸措施

根据以上分析结果, 预防煤尘爆炸事故必须防止煤尘积聚和消除引火源。但安全是相对的, 除采取防范措施避免事故发生以外, 应采取措施尽可能降低煤尘爆炸危害范围。

4.1 综合防尘措施

基于上述分析, 首先应该采取综合防尘措施, 减少生产中煤尘发生量和浮尘量, 能从根本上消除隐患。具体措施为:

(1) 按设计要求进行煤层预注水, 湿式作业, 降低采掘面各生产环节产尘量, 使煤尘浓度降到爆炸界限以下。

(2) 通风除尘。悬浮矿尘随风流流动作用排出, 能有效地降低矿尘浓度。

(3) 采用除尘装置将矿尘捕获, 进而降低矿尘浓度。

4.2 防止煤尘引燃

引火源是煤尘爆炸的起源, 应加强火源的管理, 即严禁一切非生产性的热源。杜绝明火, 在井下严禁电焊、气焊等;加强井下火区管理;严格执行放炮规程, 采用水炮泥, 加强喷雾, 消除放炮火花;加强电气设备管理, 杜绝电气火花;强化防火技术措施, 预防火灾事故, 杜绝引爆火源, 实现安全生产。

4.3 局限煤尘爆炸措施

通过以上措施只是尽可能降低煤尘爆炸发生概率, 但不能保证完全杜绝。因此, 还应将煤尘爆炸局限于较小的范围, 采取降低爆炸威力、隔绝爆炸范围的措施, 如清除落尘、撒布岩粉、设置水棚、岩粉棚、自动隔爆棚等。

5 结论

防治煤尘爆炸事故作为煤矿安全生产工作的一部分, 应采取合理措施避免其发生。通过煤矿煤尘爆炸事故树分析可知, 多个危险有害因素共同作用造成事故发生。根据最小割集可知导致煤尘爆炸有15种途径, 从而说明煤尘爆炸发生形式多样性和复杂性, 同时说明煤尘爆炸事故发生可能性和危险性很大。根据最小径集计算出各基本事件结构重要度可知, 各基本事件对顶上事件影响程度不同。因此, 在制定预防措施时, 可依据各基本事件的结构重要度排列, 结合客观实际从小到大选定。

参考文献

[1]景国勋, 杨书召.煤尘爆炸传播特性的实验研究[J].煤炭学报, 2010, 35 (4) :605-608.

[2]景国勋, 等.瓦斯煤尘爆炸特性及传播规律研究进展[J].中国安全科学学报, 2009, 19 (4) :67-72.

[3]冷杰宣, 等.矿井煤尘爆炸机理及预防技术[J].采矿技术, 2009, 9 (4) :55-57.

[4]汪元辉.安全系统工程[M].天津大学出版社, 2004.

8.粉尘爆炸实验的改进 篇八

关键词：粉尘爆炸；爆炸极限范围；实验改进；安全教育

文章编号：1005-6629（2016）2-0067-03

中图分类号：G633.8

文献标识码：B

1 问题的提出

粉尘爆炸实验是中学化学的一个重要实验，成功完成该实验，会极大地激发学生学习化学的兴趣，对爆炸原理的认识也更加深刻，有利于培养学生安全意识。然而，不少化学教师反映按照教材中要求的装置（见图1）及做法，实验难以获得成功。原因是教材中的实验装置有3点不足：一是所用器材因为是金属罐不透明，学生无法观察到粉尘燃烧及发生爆炸的过程；二是实验成功率不高；三是教材中装置制作较难，所用材料不容易找到。基于上述情况，近年来有不少化学教师对该实验进行了改进，主要集中在以下几个方面：（1）粉尘改进：由于面粉易吸水潮湿且颗粒较大而不易点燃，因而有些老师把面粉放在锅中炒，或烘烤，或放在微波炉里进行加热使其干燥。（2）火源改进：有些老师把蜡烛引燃改为用低压电源的电热点火器点火，或在220 V电压下使铜丝因过重电荷产生电火花点火。这些改进效果虽较好，但制作过程复杂、操作不便，还存在安全隐患，更不适合学生动手进行实验。（3）反应器仍用金属罐：金属罐存在—定的不安全因素，且不易观察容器内实验现象，制作也较复杂。（4）反应器材料改进：将金属罐改为各种硬质塑料瓶或塑料桶。这些改进虽能增加视觉效果，但有些容器反应空间太小，且制作过程十分麻烦，不利于学生自己动手制作。

粉尘只有悬浮在空气中并分布得相当均匀，达到一定浓度时才会爆炸。颗粒越细的粉尘密度越小，越容易悬浮在空气中，并易与空气混合得均匀。颗粒大于400微米的粉尘则较不易悬浮在空气中，也不易与空气混合得均匀，即使用强点火源也不太可能爆炸。依据粉尘爆炸的原理与条件，结合近些年来粉尘爆炸实验改进的经验，粉尘爆炸实验应满足以下要求：（1）用食用油壶做反应器。用透明塑料壶代替金属罐做反应器，不仅避免了实验危险性，而且可以方便地看到随着轻轻吹气，粉尘向上移动的情况、蜡烛燃烧情况及粉尘燃爆情况，也可以进一步加深学生对粉尘爆炸原理的认识，理解面粉厂、淀粉厂要避免明火和火星的缘由。（2）反应器应足够大并有良好的密封性。反应中产生大量的热是实验成功的必要条件，反应器的气密性是实验成功的关键。为了保证实验中能产生大量的热，需要反应器在盖好盖子后，蜡烛仍可以继续燃烧。因此，选用较大容积的容器（4～5L的食用油壶）做反应器，既保证了实验成功率，又防止了容器中大量的热不会把反应器熔化。（3）用食用淀粉做粉尘。食用淀粉颗粒直径比面粉小，更容易燃爆。（4）用漏斗形容器替代桶形容器盛放粉尘，并向上鼓气，便于粉尘沿漏斗壁向上成雾状运动，利于粉尘与空气混合均匀。（漏斗颈内放置一个合适的铁钉，吹气时由于铁钉在漏斗颈内不断上下、左右振动，可以保证气体不断从铁钉帽四周向燃着的蜡烛吹起大量雾状的粉尘，确保该实验成功）。（5）用嘴吹气比洗耳球和气唧给粉尘鼓气更易控制气流大小。

2 实验过程

2.1 实验用品

仪器：三脚架（或两块砖头）

材料：食用淀粉、2个5L空色拉油壶、1个开塞露、1m长乳胶管、火柴、纸条、3～3.5cm长铁钉1个、剪刀、硬纸板、粗铁丝1根、透明胶带、5～6cm长蜡烛1支

2.2 实验装置

实验装置见图2。

实验装置的制作如下：

（1）制作密封反应器。把2个大小相等、品牌相同的5L色拉油空壶洗净，一个壶从底部向上16cm处用剪刀剪下来，把口剪齐（用带底的小的部分）；另一壶从底部向上6～7cm处剪下来，把口剪齐，用壶底部盖住大壶口，修剪到密封为准。由于油壶外壁凹凸不平，是很好密封的。

（2）修平大壶底部。剪一个直径稍小于15.8cm的圆形硬纸板，剪好后放在大壶底部，平整后用透明胶带把硬纸板与大壶底部固定，使得大壶底部平整，好放置蜡烛。

（3）制作并安装塑料漏斗。从药店买一个开塞露，挤去液体，用剪刀从最大直径处剪开来，洗净即成一制作好的漏斗（颈内放有铁钉），见图3。 把粗铁丝烧红，按照漏斗颈部直径尺寸，在大壶底部垂直烫一个孔（距离壶壁约4cm处），把漏斗从壶里向外插出（要保证密封，不能漏气）。

（4）连接漏斗与胶管，把1m长乳胶管与漏斗颈部下端相连接。

（5）在大壶底部固定蜡烛。加热熔化蜡烛底部后把蜡烛粘接固定在大壶底部硬纸板上（位置在距壁约4cm处）。

2.3 实验操作步骤

（1）把铁钉放进漏斗。

（2）称1.5g淀粉，用纸条送入漏斗内。

（3）把大壶放在三脚架上，或放在侧立的两块砖上。

（4）点燃蜡烛，立即盖严大壶，马上用嘴轻轻从胶管末端向漏斗吹气。吹气时，用劲不能太大，否则吹起的粉尘不会形成雾状，不利于均匀分布。正确的吹气方法是：眼睛边看边轻轻估摸着吹，吹的力度能够使粉尘均匀地向上呈雾状悬浮起来并散开，当粉尘包围了火苗时，随着“嘭”的一声就会看到大火把盖子冲开，爆炸现象非常壮观。这时，大壶中的蜡烛火焰并没有熄灭，再盖住大壶，进行第二次吹气，又会听到、看到与第一次同样的现象。加淀粉1.5g可做实验2～3次。如果密封处夹上一根细铁丝，让反应器漏点气，则每次向上吹起粉尘后，都可以听到“啪”的一声，可连续做多次，但看不到有火焰产生。

2.4 改进后的优点

（1）实验装置所需材料易得，充分利用了日常生活中常见的物品。各配件安装简便，操作方便，现象明显，安全可靠，经济环保，成功率高。便于教师演示，也便于学生独立操作。

（2）学生可以清晰地观察到粉尘爆炸的全过程，有利于学生对爆炸发生的原理、条件有更深刻的理解。

3 问题与讨论

3.1 蜡烛不能过长、火焰不能太大

蜡烛5～6cm长、火焰不需要太大（一般即可），目的是为了防止盖子被烧坏。

3.2 制作反应器的两个油壶要大小、牌号相同

用作反应器的油壶，必须是大小、牌号相同的，这样便于密封。

3.3 促使学生养成防止粉尘爆炸的意识与习惯

9.粉尘爆炸安全技术规范 篇九

一、防止产生爆炸的基本措施，应是使产生爆炸的条件同时出现的可能性减小到最小程度，

二、防止爆炸危险，应按照爆炸性粉尘混合物的特征，采取相应的措施。爆炸性粉尘混合物的爆炸下限随粉尘的分散度、湿度、挥发性物质的含量、灰分的含量、火源的性质和温度等而变化。

三、在工程设计中应先取下列消除或减少爆炸性粉尘混合物产生和积聚的措施：

1.工艺设备宜将危险物料密封在防止粉尘泄漏的容器内;

2.宜采用露天或开敞式布置，或采用机械除尘或通风措施;

3.宜限制和缩小爆炸危险区域的范围，并将可能释放爆炸性粉尘的设备单独集中布置;

4.提高自动化水平，可采用必要的安全联锁;

5.爆炸危险区域应设有两个以上出入口，其中至少有一个通向非爆炸危险区域，其出入口的门应向爆炸危险性较小的区域侧开启;

6.应定期清除沉积的粉尘;

7.应限制产生危险温度及火花，特别是由电气设备或线路产生的过热及火花，

应选用防爆或其它防护类型的电气设备及线路;

10.粉尘爆炸安全技术规范 篇十

一、加强领导，完善组织

为加强对此项工作领导，镇安委会召开专题会议，成立了以镇长陈涛为组长、分管领导史学钦为副组长、工商、公安、劳动等单

位负责人为成员的领导小组。镇长负总责(来源：好范文 http:///）、分管领导具体抓。

二、高度重视，认真落实

镇党委、政府历来都十分重视安全生产工作，把安全放在首位、安全第一、发展第二，要求工矿商贸企业、安全第一、发展第二，质量第一、效益第二，完善防范措施，确保无安全事故发生。针对此专项活动，镇安委会于4月11日上午组织有关成员，对辖区内涉及此项工作的丰华面业有限公司进行全面检查，从组织网络、制度建设、到生产车间及询问工人实地检查，发现车间通风较好，有一定的安全保障措施，对个别工人不戴口罩进行了批评教育，现场整改。

三、持之以恒，确保安全

11.从彩色派对到粉尘爆炸 篇十一

2015年6月27日，台湾新北市八仙乐园在举办号称“亚洲最大的彩色派对”时发生粉尘爆炸，引发全世界广泛关注。

“彩色派对”是以印度的彩色节为蓝本，结合趣味娱乐和音乐，参与者以彩粉相互抛掷攻击，类似泼水节的活动。6月27日晚，在台湾新北市八仙乐园，主办单位把近4万平方米的水域空间打造成“水陆战场”，同时提供酒精饮料给参与者。由于正值暑假期间，该活动共吸引了4500人参加。当天晚上21时左右，主办单位在音乐高潮之际从舞台左侧、右侧和前方往天空喷洒出七彩粉末。粉尘“呯”一声发射后，舞台前方瞬间迸出大片火光，熊熊火焰铺天盖地而来，迅速席卷了舞台前方数百名参与者，共造成498人受伤。

粉尘爆炸在我国造成的死伤事故，这不是第一次。1987年哈尔滨一个亚麻加工厂发生粉尘爆炸，死亡58人，重伤177人。2010年2月24日，秦皇岛一家淀粉厂发生粉尘爆炸，死亡19人，受伤49人。2014年8月2日，昆山某工厂发生铝粉粉尘爆炸，死亡97人，受伤163人。

粉尘爆炸，以前主要发生在工矿企业。近年来，由于国内外大城市中彩色派对、彩色跑等活动频频举行，并在活动中使用玉米粉等彩粉，从而把粉尘爆炸的危险带入公共娱乐场所。

一、 什么是粉尘爆炸

粉尘爆炸，指粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源（明火或温度），使火焰迅速传播，具有很强的破坏力。

二、 哪些粉尘容易引起爆炸

粉尘是一种非常细小的颗粒。它与空气中的氧气接触面积大，一旦被点燃，燃烧速度非常快。随着燃烧的加速以及能量的积累，最后就会导致爆炸。

很多种粉尘都易引起爆炸，例如粮食、纤维、煤炭、金属的粉尘等。只要粉尘的颗粒足够细小，悬浮在空气中的浓度足够大，并且有外界的热源或能量的激发，都会发生粉尘爆炸。

三、 引起粉尘爆炸的条件和过程

引起粉尘爆炸的条件有以下几点。首先，组成粉尘的物质必须是可燃的。在彩色派对、彩色跑等活动中，常常使用无毒的玉米粉。玉米粉具有可燃性。其次粉尘的颗粒足够细微，直径通常在几微米到几十微米之间。第三，空气中粉尘的浓度要足够大，要超过该粉尘的爆炸下限。第四，要有足够的氧气存在。在正常空气中，氧气的体积浓度约为21%。若氧气浓度低于13%，则不会发生爆炸。第五，有足够的能量来发生点火，如火花、明火或电弧等。彩色派对、彩色跑等活动现场，除了有温度很高的舞台灯光，也不排除有人抽烟而引发粉尘爆炸。

粉尘爆炸分为“一次爆炸”和“二次爆炸”。一次爆炸是指那些悬浮在空气中的粉尘遇到明火爆炸。在一次爆炸的瞬间，爆炸中心会释放大量的热量，形成气体冲击波。这种冲击波又会把原来沉积在地面上的粉尘卷起并再次扬到空气中，这些粉尘与空气混合，在一次爆炸产生的能量影响下，会发生二次爆炸。像这种把粉尘扬起来以后再次爆炸的情况，可能会发生多次。

五、 粉尘爆炸的预防

加工淀粉、纤维、金属粉等可燃物质的工矿企业，是粉尘爆炸发生最多的场所。这些场所必须采取预防粉尘爆炸的措施，最好的办法是用悬浮除尘、布袋除尘、比重降尘等方法对粉尘进行有效收集，减少悬浮在空气里的粉尘浓度。在预防粉尘爆炸的同时，也减少工人得尘肺等职业病的可能性。另外要杜绝火源。

在娱乐场所举办彩色派对等活动，已具备了发生粉尘爆炸的各种条件且无法消除爆炸隐患，稍不注意，粉尘爆炸就可能发生。这类可能对人类生命造成巨大威胁的娱乐活动中，不可使用可燃性粉尘，并应受到严格限制和监控，做好应急措施。

四、粉尘爆炸的应急处置

12.浅谈粉尘爆炸火灾特点及预防对策 篇十二

关键词：粉尘,浓度,爆炸,预防

引言

2004年福建省三明市永安麻岭蚊香厂发生粉尘爆炸火灾十五名抢救人员受伤 (其中含5名消防员) 。今年, 中国淀粉行业著名企业河北省秦皇岛骊骅淀粉股份有限公司淀粉4号车间2010年2月24日16时发生爆炸事故, 经专家现场分析, 事故原因是车间粉尘爆炸所致。截至2月25日17时, 官方证实已造成19人死亡49人受伤。何为粉尘爆炸?其有什么特点?一时粉尘爆炸成为公众关注焦点。

当前随着现代化工业的发展, 粉末技术的广泛应用, 粉末产物日益增多, 这就使粉尘爆炸的潜在危险大大增加。爆炸前固体向蒸发表面提供足够的热量是爆炸的必要条件。通常在固体物质中, 产生的热量很容易被固体本身吸收, 然而对粉末来说发生氧化的表面积很大而颗粒的体积却很小。因此, 极易使温度上升氧化速度增快。氧化本身就是一种放热反应, 从而会产生更多的热量, 以致很快达到失控状态。在空气中处于爆炸浓度范围内的粉尘云和一个点燃源一旦同时存在一场粉尘爆炸事件就不可避免了。特别是现在纳米技术的快速发展。粉体的深细加工已经成为当今生产过程中的一个重要发展方向, 生产超细粉的产品日渐增多, 粉尘粒径越小, 爆炸下限越低, 最小点火能量越小, 粉尘爆炸的感度增加, 由此, 粉尘爆炸的事故率大为增加。据统计, 世界上平均每天有一起谷物粉尘爆炸事故发生。下面我们就来具体了解下粉尘爆炸的一些基本特性。

1 粉尘爆炸的基本特点

1.1 粉尘的定义:

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;浮在空气中的粉尘叫悬浮粉尘;沉降在固体壁面上的粉尘叫沉积粉尘。现已发现以下七类物质的粉尘具有爆炸性:金属 (如镁粉、铝粉) ;煤炭;粮食 (如小麦、淀粉) ;饲料 (如血粉、鱼粉) ;农副产品 (如棉花、烟草) ;林产品 (如纸粉、木粉) ;合成材料 (如塑料、染料) 。

1.2 粉尘爆炸的定义:

粉尘爆炸是指悬浮于空气中的可燃粉尘触及明火或电火花等火源时发生的爆炸现象。粉尘爆炸是由粉尘粒子表面与氧发生反应所引起的, 不像气体爆炸那样, 是可燃气物与氧化剂均匀混合后的反应, 而是某种凝固的可燃物与周围存在着氧化剂这一不均匀状态中进行的反应。

1.3 粉尘爆炸的条件:

生产过程中产生的粉尘, 特别是一些有机物加工中产生的粉尘, 在某些特定条件下会发生爆炸燃烧事故。国内外的研究成果表明, 这些条件一般有三种: (1) 可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮, 形成人们常说的粉尘云; (2) 有充足的空气和氧化剂; (3) 有火源或者强烈振动与摩擦。通常认为, 易爆粉尘只要满足条件 (1) 和条件 (2) , 就意味着具备了可能发生事故的苗头。

1.4 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。如此循环下去, 反应速度不断加快, 最后形成爆炸。

1.5 粉尘爆炸的特点:

(1) 多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点; (2) 粉尘爆炸所需的最小点火能量较高, 一般在几十毫焦耳以上; (3) 与可燃性气体爆炸相比, 粉尘爆炸压力上升较缓慢, 较高压力持续时间长, 释放的能量大, 破坏力强。粉尘的燃烧速度比气体的要小, 由于其燃烧时间长及产生的能量大, 所以造成的破坏及烧毁的程度严重得多。这是因为粉尘中的碳、氢含量高, 即可燃物含量多。如果按产生能量的最高值进行比较, 粉尘爆炸是气体爆炸的好几倍, 温度可达2000-3000℃以上, 最大爆炸压力为345-690kpa; (4) 粉尘燃烧要经过加热熔融、离解、蒸发等复杂过程, 粉尘从接触火源到发生爆炸所需的时间即感应期要比气体爆炸长, 达数十秒; (5) 粉尘爆炸能引起建筑物其它部位的粉尘再次爆炸。而且第二次爆炸压力比第一次爆炸压力大, 破坏性更严重。

1.6 粉尘爆炸的危害:

(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。如1952-1979年间, 日本发生各类粉尘爆炸事故209起, 伤亡共546人。近年来, 中国发生的粉尘爆炸尤其是系统爆炸, 造成了严重损失, 仅1987年哈尔滨亚麻厂的亚麻尘爆炸事故, 死亡58人, 轻重伤177人, 直接经济损失882万元。 (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。 (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。

1.7 生产过程中常见的多种引火源

(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0.1～1mm, 其所带的能量可达1.76～1760m J, 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%。

(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。一些粉尘表面的电量可达10-6～10-7C/cm2。在适当条件下, 其静电电压可高达数千至数万伏。

(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10～20mm。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。

掌握了粉尘爆炸的基理, 在生产过程中就可据以采取相应的安全措施来预防粉尘爆炸的发生, 如密闭设备, 通风除尘, 抽风吸尘、润湿降尘、清扫积尘、控制电源, 清除静电隔绝火源等。在扑救粉尘的火灾中, 应注意不要使沉积粉尘飞扬起来, 最好采用喷雾水流, 以防发生二次爆炸。

2 预防粉尘爆炸的对策

不言而喻, 预防粉尘爆炸的主要对策首先应该是排除形成粉尘-空气爆炸性混合物的可能性和杜绝火源。装置、管道和设备的受热表面经常是燃烧的点火源, 因此设备的表面温度不允许过高。任何条件下, 设备的表面温度都应稍低于粉尘层的阴燃温度。另处, 可燃粉尘在破碎机、粉碎设备、风管和其它带搅拌装置的设备中, 经常因打出的火花而引爆, 因而上述设备的零件必须用不产生火花的材料制造。

2.1 防止粉尘沉积和及时清理粉尘。

对于处理粉料的设备或场所, 要防止泄漏而使粉尘到处飞扬, 尤其应将易于产生粉尘的设备隔离设置在单独房间内, 并设专门的保护罩和局部排风罩或考虑吸尘装置。

2.2 加强管理, 消除粉尘爆炸的点火源。

由前述分析可知, 粉尘爆炸的点火源有多种, 必须根据操作环境可能出现的点火源种类进行针对性预防。例如, 面粉加工厂的磨面机中混入金属或砂石碎块, 就会打出火花而造成粉尘爆炸, 为此, 在净麦等前处理工序就应加强操作管理, 避免能造成点火源的金属等硬物混入磨面工序, 尤其要注意磁铁失效问题。

2.3 避免设备中粉尘爆炸。

对于设备内极易形成粉尘-气体爆炸混合物的操作, 在设备中充入惰性介质、降低系统中的氧含量是目前防止设备爆炸的唯一可靠方法。在这种情况下, 粉尘-空气混合物中的氧含量会减少至火焰不能传播的数值。惰性介质可以采用氮气、二氧化碳、烟道气和用惰性气体稀释到必要最低含氧量的空气或其它工业废气以及惰性粉尘等。

3 发生粉尘爆炸火灾的扑救措施

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。

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, 也因引起足够重视;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。

我国自建国以来曾发生过天津的铝粉爆炸、广州的面粉爆炸、济南的镁粉爆炸等, 因此我们要认清粉尘爆炸的危害性, 在生产过程中严格按照国家标准GB15577-1995《粉尘防爆安全规程》来规范设计厂房, 认真采取防范措施, 相信粉尘的爆炸、燃烧事故是完全可以避免的

参考文献

[1]伍作鹏编著.消防燃烧学[M].中国建筑工业业出版社.

[2]邢林.干式除尘系统的防火、防爆[M].

[3]粉尘爆炸原理及特点[OL].安全文化网.

13.粉尘作业场所安全防护技术规范 篇十三

为了加强防尘措施的科学管理，保护职工的安全和健康，促进生产发展，特制订本规范。

1、建筑结构

生产场所不得设置在危房或违章建筑内，生产场所有两个以上直通室外的安全出口，疏散门向外开启；通道确保畅通，两层以上（含两层）不得设置防盗窗。存在可燃爆粉尘的车间宜设置在相对独立的单层建筑中，屋顶宜用轻型结构，如设置在多层建筑中，多层建筑物宜为框架结构；墙面处应多开门窗或开口，其中作业面积在30平方以下的，不少于两对门窗，30平方以上50平方以下的不少于3对门窗，且门窗开启方向应向外。

2、通风除尘

采用机械式通风除尘，安装相对独立的通风除尘装置和设置收尘设施，严禁直排，推荐采用布袋收尘或湿式收尘装置，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。要保证生产车间粉尘吸收装置的良好运行。对生产过程，应逐步实行自动化、连续化、密闭化控制，以减少粉尘的产生。

3、清洁制度

每天上下班都要对生产车间进行清理，视尘量及时对收尘装置进行清理，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。清洁时必须停止抛光等产生粉尘的作业。

4、禁火措施

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；停止抛光作业，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。生产车间应保持良好的通风，在易扬尘场所设置安全警示标志。

5、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。配备1立方米的消防沙，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。

6、电气电路

存在可燃爆粉尘的车间的电器线路采用镀锌钢管套管保护；在车间外安装空气开关和漏电保护器；设备、电源开关应采用防爆防静电措施；严禁乱拉私接临时电线。电气线路符合行业标准。

7、培训教育

配备专兼职安全管理人员；有安全管理规章制度和操作规程；企业负责人、员工要定期参加安全教育培训；企业应做好粉尘爆炸安全生产教育；危险岗位的职工应进行专门的安全技术和业务培训并经考试合格方准上岗。

8、安全检查

制定企业粉尘防爆实施细则和安全检查表，安全管理员每周进行一次粉尘防爆检查并做好记录。

9、劳动保护

企业应采取综合防治措施，不断改善劳动条件，督促员工正确佩戴防尘口罩，做好职业健康防护工作，保障员工的生命安全和健康。企业应安排接触粉尘作业的从业人员参加职业健康检查，并建立员工职业健康监护档案。由职业健康管理部门负责本单位粉尘作业防护管理制度的实施与监督。

10、预案演练

企业应配备必须的急救器材和药品，编制好《粉尘爆炸事故应急救援预案》，并定期组织演练。

11、检测评价

14.粉尘防爆安全管理制度 篇十四

粉尘防火防爆安全管理规定

一、.目的：

科学预防和正确处置粉尘火灾爆炸事故。

二、范围：

适用于本公司粉体喷涂车间（岗位）。

三、主要引用标准：

《粉尘防爆安全规程》（GB 15577-2007）

四、职责和权限：

4.1公司主要负责人负责依规范要求设置粉尘作业场所，保证本制度规定的安全投入，以及组织粉尘火灾爆炸事故应急救援，并向政府部门如实报告事故。4.2.公司安全主任负责编写、监督本制度的落实，指导粉尘车间火灾爆炸事故的预防和应急处置工作。

4.3车间主任（班组长）负责落实本制度中相关的事故预防措施，及时处置粉尘火灾爆炸事故。

4.4设备管理部门负责依本制度规定和引用的相关规范，正确安装粉尘车间设备，敷设电气线路等，对相关安全设施及时检修，对规定的相关检测项目实施检测。

4.5 粉尘作业岗位人员应遵守本岗位安全操作规程，及时保养粉尘设施设备，检查本岗位消防器材和安全标志，保证应急通道的畅通；报告事故隐患。

五、粉尘火灾爆炸事故的预防：

5.1粉尘车间（岗位）应与其他建筑保持安全距离。粉尘车间（岗位）应与其他车间保持10m以上的安全距离，且不得设置在多层厂房中。粉尘车间门窗富升达家具（深圳）有限公司

框架应为金属材料制作，安全门应向外开启。应急疏散、救援通道应保护畅通。5.2 粉尘车间应当配备灭火器材。粉尘车间的灭火器材不可选用干粉灭火器，水剂型和泡沫型灭火器。车间消防器材、安全标志应由岗位作业人员定期检查、维护，实施定置管理；

5.3 粉尘车间（岗位）应选用防爆型的电气设备、电气开关，导线敷设应选用镀锌管或水煤气管，达到整体防爆要求。除尘器应符合防静电安全要求。除尘设施应有阻爆、隔爆、泄爆装置。除尘管道不应有降尘现象。有异常现象，作业人员应当停止作业，及时报告设备管理部门处理。

5.4 粉尘作业人员应由安全主任和车间主任组织专门培训，经考核合格后，方可上岗作业。

5.5 粉尘作业人员应穿棉质工作服，不得穿化纤材料制作的工作服。作业时应佩戴防尘口罩和护耳器。

5.6 粉尘车间（岗位）严禁烟火，杜绝各种非生产性明火，并应使用防爆功能或不产生火花的工具。确需明火作业的，动火作业人员应依规定向公司（工厂）安全责任人提出申请，经许可，落实相关安全作业措施后方可作业。5.7 粉尘作业车间处于建筑物顶层或除尘装置高于厂房建筑的，应有防雷装置。

5.8 粉尘车间必须安装通风装置，并保证其状况良好。

5.9 粉尘车间（岗位）设施设备由设备管理部门组织每周进行检修。岗位工人对生产用设备设施进行日常保养。

5.10 作业完毕后，岗位作业人员应当立即收集除尘袋，除尘管道中的粉尘，不得使用压缩空气吹扫设施设备，以及身体、衣物上的粉尘。严禁使用金属工富升达家具（深圳）有限公司

具敲打除尘设备金属材质的部位。

5.11 收集的粉尘应当进行降温后贮存，并不得与其他可燃物品同贮。粉尘应当贮存在专用仓库。

六、粉尘检测和监控

6.1 干式除尘器内应安装超温报警器。

6.2 设备管理部门每个月应当对使用法兰连接的收尘器，法兰两端的电阻应小于0.03Ω。

6.3 设备管理部门每个月应当对除尘器接地电阻进行检测，接地电阻应小于100Ω。

6.4 粉尘车间主任应当对车间进行日常检查。有异常，应当采取措施处置；无力处置的隐患，应当及时向安全主任报告。6.4

七、粉尘火灾爆炸事故的处置

7.1 现场作业人员发现粉尘火灾爆炸事故的征兆，以及发生粉尘火灾爆炸事故后，应当依事故现场处置方案，立即停机，切断现场所有电源开关，通知现场及附近人员紧急撤离事故现场，并立即向公司（工厂）安全主任或上级报告。7.2 安全主任或现场管理人员应当立即组织事故现场人员疏散，开展自救工作，并向单位主要负责人和安全监督管理部门报告。

7.2粉尘发生事故不得使用干粉灭火器，水，二氧化碳灭火器灭火。

八、附则

15.粉尘爆炸安全技术规范 篇十五

近年来,粉尘爆炸事故时有发生,造成了重大的人员伤亡和财产损失,引起社会各界对粉尘爆炸的关注与研究。目前,国内外对于粉尘爆炸的研究主要集中在三个方面,包括粉尘爆炸机理研究,粉尘爆炸特性参数研究以及粉尘防爆措施研究[1,2,3]。然而,粉尘的研究主要针对金属粉尘[4,5]、粮食粉尘[6,7,8]、木粉[9]等,而对合成材料[10],尤其是不饱和聚酯树脂粉尘爆炸的研究则较为缺乏,人们对此类粉尘的认识不足。

不饱和聚酯树脂广泛应用于树脂钮扣的生产,某钮扣厂在生产树脂钮扣的过程中,其制片、车钮及镭射工艺会产生不饱和聚酯树脂粉尘,此粉尘爆炸敏感性大,静电引发事故的可能性高[11]。国内外,粉尘静电爆炸事故屡见不鲜。本文以不饱和聚酯树脂钮扣粉尘为研究对象,旨在探索降低静电引起树脂粉尘爆炸可能性的技术措施。

1 典型事故概论

某钮扣厂的车钮车间共有4 条并列布局的除尘线,每条除尘线为20 台机除尘,设备布局如图1 所示。事故发生时,维修人员正在清理2 号、3 号除尘器滤筒积聚的粉尘,在给3 号除尘线进行维修过程中,发生粉尘爆炸事故,造成车钮车间3 号除尘器本体爆炸,并引燃2号除尘器除尘箱,爆炸超压导致连接4 条除尘线的螺旋输送机尾部机壳以及检查口爆开或变形,3 号除尘线风管内部起火。事故造成1 人死亡,2 人受伤,车间被迫中断生产。

经事故调查发现,在维修清理滤筒过程中,有大量细小的不饱和聚酯树脂粉尘扬起并悬浮于集尘室内,致使粉尘呈悬浮状态粉尘云。根据除尘器维修现场的实际状况,对点火源逐一分析与排查,发现在维修过程中,静电引起不饱和聚酯树脂粉尘爆炸的可能性最大。

2 静电点火源

粉尘爆炸事故的点火源主要包括七种,其引起粉尘爆炸的概率如图2 所示。静电火花作为粉尘爆炸点火源之一,其引起粉尘爆炸事故的可能性较高[12,13,14,15,16]。由图2 中数据可知,静电作为可燃性粉尘爆炸点火源,其频率较高,尤其对于绝缘材料而言,例如塑料,其引起粉尘爆炸事故的概率大大提高。

高分子化合物中的化学键属共价键,不会发生电离,不能传递电子或离子,因此其面电阻和体积电阻率都很高,具有优良的绝缘性,在接触和摩擦过程中会产生很高的静电,静电释放缓慢,容易产生静电积累[17,18]。不饱和聚酯树脂在生产钮扣的过程中要与其他物体发生频繁的接触和摩擦,从理论及车间现场实际生产过程都发现,其很容易产生静电。

工业过程中常见的静电放电方式包括电晕放电、刷形放电、传播型刷形放电、火花放电、料堆放电等。电晕放电、刷形放电的有效放电能量小于3 m J,一般不能点燃可燃粉尘。料堆放电的能量可达10 m J,传播型刷形放电和火花放电能量较高,可达数焦耳[19],引燃可燃性粉尘的可能性极大。当静电火花能量大于或等于可燃粉尘的粉尘云最小点火能时,就有可能点燃粉尘云,引起粉尘爆炸事故,一般用粉尘爆炸敏感度来衡量粉尘被点燃的可能性。

3 不饱和聚酯树脂粉尘爆炸敏感度测定

为测定不饱和聚酯树脂粉尘的爆炸敏感度,特从钮扣车间采样,粉尘形态如图3 所示。粉尘云最小点火能( Minimum Ignition Energy of Dust Cloud,简称MIE) 、粉尘云最低着火温度( Minimum Ignition Temperature of Dust Cloud,简称MIT ) 以及粉尘层最低着火温度( Minimum Ignition Temperature of Dust Layer,简称LIT) 是评价粉尘发生爆炸可能性的重要感度参数,尤其是MIE,对于恒量静电引起粉尘爆炸的可能性具有重要意义。

3. 1 MIE测定

首先采用英国切尔沃斯科技公司MIE - AB粉尘爆炸筛选装置进行定性实验,测定不饱和聚酯树脂钮扣粉尘的可燃性,定性实验显示,不饱和聚酯树脂钮扣粉尘可燃。然后采用MIED - 1. 2 最小点火能测试仪对钮扣粉尘样品进行定量的MIE测试。

在大气和环境温度下,将粉尘样品装到哈特曼管基座,通过压缩空气将粉尘样品喷撒到容积为1. 2 L的哈特曼管内,使产生的粉尘云承受充电电容产生的火花放电。调节点火延迟时间及粉尘浓度,并由可点燃粉尘的火花能量开始,逐渐降低火花能量,直到测量出粉尘的MIE为止。本实验按照EN13821 - 2002《粉尘与空气混合物最小点火能测定》,标准判据是: 粉尘云最小点燃能MIE介于连续10 次尝试点燃粉尘与空气混合物未发生点燃的最高能量和连续10 次尝试点燃出现点燃的最低能量之间[20]。

实验环境温度为27 ℃ ,环境相对湿度为46% ,粉尘样品含水率为1. 63% ,筛取的粉尘样品颗粒尺寸≤63μm。试验结果如表1 所示,其中,“1”代表点燃; “0”代表未点燃,“1”和“0”的个数代表实验次数。测试过程如图4 所示。

表1 中数据表明:

1) 由1 ~ 5 号数据可知,放电能量越低,粉尘云被点燃的次数越少,说明粉尘云越不容易被点燃。

2) 当放电能量为10 m J时,改变点火延迟时间,如6 ~ 8号数据,表明点火延迟时间对MIE有影响,但是并不能说明点火延迟时间越长,粉尘云越容易被点燃; 改变粉尘云浓度,发现在300 ~ 500 g/m3范围时,浓度越高,被点燃的次数越多,如6、9、10 号数据所示,越容易被点燃。

3) 当放电能量为4 m J时,改变点火延迟时间及粉尘云浓度,都不能发生点燃,为不能点燃粉尘云的放电能量。

由EN13821 - 2002 可知,不饱和聚酯树脂钮扣粉尘的MIE为4 m J < MIE < 10 m J。

经验可知,当MIE < 3 m J时,属极易燃粉尘; 当MIE < 10 m J时,属易燃粉尘; 当MIE > 10 m J时为一般可燃粉尘; MIE > 100 m J时,粉尘不易被点燃; MIE > 1000 m J时,生产工艺中粉尘很难被点燃。因此,判断不饱和聚酯树脂钮扣粉尘为易燃粉尘。

3. 2 MIT测试

MIT是判别粉尘云在加热环境中发生着火敏感度的有效方法。

采用MITTA最低着火温度测试仪对不饱和聚酯树脂钮扣粉尘样品进行MIT测试,实验在特定加热炉中进行,炉的加热石英管垂直安装,下端有通向大气的开口,上端通过玻璃导管连接粉尘容器。将粉尘装入容器内,通过压缩空气将粉尘吹入加热炉形成粉尘云。

本实验按GB12476. 8 - 10《可燃性粉尘环境用电气设备第8 部分: 试验方法- 确定粉尘最低点燃温度的方法》进行[21],环境温度为27. 5 ℃ ,环境湿度为52% ,粉尘样品水分含量为2. 63% ,颗粒尺寸≤71 μm。实验如图5 所示,MIT测试结果如表2 所示,其中,“1”代表着火; “0”代表未着火,“1”和“0”的个数代表实验次数。

由表2 中数据可知,当粉尘质量为0. 4 g,喷粉压力为50 k Pa,炉膛温度为500 ℃ 时,火焰剧烈,在此基础上,改变粉尘质量、喷粉压力及炉膛温度,发现当炉膛温度为480 ℃ 时,始终不发生点燃。由GB12476. 8 - 10 判定,不饱和聚酯树脂钮扣粉尘的MIT为480 ℃ 。

3. 3 LIT测试

LIT指特定热表面上,一定厚度的粉尘层发生分解或点燃的最低温度,用于衡量暴露于环境中工业设备热表面上以薄粉尘层形式存在的粉尘的敏感度。

本实验采用5 mm粉尘层最低着火温度测试仪进行,通过制粉、称量后,将粉尘置于已达设定温度的电子加热板上,在金属环内填充形成5 mm厚度的粉尘层。通过热电偶记录仪记录粉尘层的温度变化,一般设置记录时间为30 min,直到观察到粉尘层有无点燃情况为止。实验按照GB12476. 8 - 2010 进行,由标准可知,当出现下列三种情况时,视为发生点燃:

1) 可视的发光或燃烧;

2) 测量到450 ℃ 的温度;

3) 测量到高于加热板温度250 K的温度。

本文所采用不饱和聚酯树脂钮扣粉尘的粒径≤150μm,样品为白色,测试时,环境温度为27 ℃ ,环境湿度为46% ,样品含水量为1. 2% 。实验记录如表3所示。

对比图6 ~ 8 可以看出,粉尘层加热初期,有少量融化,颜色由白变黄,伴随有发泡鼓胀现象,底层先炭化烧焦,符合树脂材料受热燃烧现象。从图9 ~ 11 可以看出,粉尘层的最高温度始终未达到加热板的设定温度,最终粉尘层的温度稳定在某一温度值范围内保持不变。由GB12476. 8 - 2010 及上述实验过程可知,粉尘层在加热板的最高温度400 ℃ 时未发生点燃,因而不饱和聚酯树脂钮扣粉尘的LIT > 400 ℃ 。

4 结论与建议

本文针对某钮扣厂在生产过程中发生的粉尘静电爆炸事故,从不饱和聚酯树脂粉尘爆炸敏感性出发,主要测定了其MIE、MIT、LIT,并得到以下结论:

1) 不饱和聚酯树脂钮扣粉尘燃烧过程中产生大量浓烟,其粉尘云最小点火能为4 m J < MIE < 10 m J;

2) 粉尘云最低着火温度为480 ℃ ,粉尘层最低着火温度大于400 ℃ ;

3) 不饱和聚酯树脂钮扣粉尘属易燃粉尘,其粉尘爆炸敏感度极高,被静电火花点燃的可能性极大。

由于静电引起不饱和聚酯树脂钮扣粉尘爆炸事故发生的可能性极高,因此,对不饱和聚酯树脂钮扣生产车间,应采取防静电措施,降低粉尘爆炸事故发生的可能性,提出以下几点建议:

1) 从粉尘本质特性出发,由于不饱和聚酯树脂粉尘为可燃性粉尘,且点火敏感性很强,应从钮扣配方上考虑通过添加阻燃剂、抗静电剂等方式减低粉尘的点火敏感性以及由于静电引起的粉尘爆炸危险性;

2) 调节和控制钮扣生产车间的相对湿度,维持车间相对温度在55% 以上,一方面,可降低粉尘的静电水平,另一方面,可提高不饱和聚酯树脂钮扣粉尘的最小点火能,从而降低粉尘的火灾爆炸危险性;