河北撫寧淀粉廠爆炸 防止粉塵爆炸8高招
2月24日16時許，河北省秦皇島驪驊淀粉股份有限公司淀粉四車間發(fā)生爆炸。截至2月25日1時50分，事故已造成13人死亡，50人受傷。據(jù)企業(yè)介紹，作業(yè)面尚有5人下落不明。（新華網(wǎng)消息）。據(jù)悉目前，事故現(xiàn)場成立了救援指揮部，現(xiàn)場搜救、傷者搶救、家屬安撫等項工作正在科學(xué)有序進行。另據(jù)專家現(xiàn)場勘查初步分析，事故原因可能是車間粉塵爆炸所致。那么何謂粉塵爆炸呢？如何防止粉塵爆炸？
粉塵是指分散的固體物質(zhì)。粉塵爆炸是指懸浮于空氣中的可燃粉塵觸及明火或電火花等火源時發(fā)生的爆炸現(xiàn)象。
條件：可燃粉塵爆炸應(yīng)具備三個條件，即粉塵本身具有爆炸性，粉塵必須懸浮在空氣中并與空氣混合到爆炸濃度，有足以引起粉塵爆炸的火源。
粉塵爆炸的過程：粉塵的爆炸可視為由以下三步發(fā)展形成的：第一步是懸浮的粉塵在熱源作用下迅速地干餾或氣化而產(chǎn)生出可燃氣體；第二步是可燃氣體與空氣混合而燃燒；第三步是粉塵燃燒放出的熱量，以熱傳導(dǎo)和火焰輻射的方式傳給附近懸浮的或被吹揚起來的粉塵，這些粉塵受熱汽化后使燃燒循環(huán)地進行下去。隨著每個循環(huán)的逐次進行，其反應(yīng)速度逐漸加快，通過劇烈的燃燒，最后形成爆炸。這種爆炸反應(yīng)以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸壓力等將持續(xù)加快和升高，并呈跳躍式的發(fā)展。
影響粉塵爆炸的因素：粉塵的爆炸性能受粉塵的顆粒度、粉塵揮發(fā)性、粉塵水分、粉塵灰分和火源強度等影響。
粉塵爆炸的特點：
（1）多次爆炸是粉塵爆炸的最大特點；
（2）粉塵爆炸所需的最小點火能量較高，一般在幾十毫焦耳以上。
（3）與可燃性氣體爆炸相比，粉塵爆炸壓力上升較緩慢，較高壓力持續(xù)時間長，釋放的能量大，破壞力強。
粉塵爆炸的危害：
（1）具有極強的破壞性。粉塵爆炸涉及的范圍很廣，煤炭、化工、醫(yī)藥加工、木材加工、糧食和飼料加工等部門都時有發(fā)生。如1952—1979年間，日本發(fā)生各類粉塵爆炸事故209起，傷亡共546人，其中以粉碎制粉工程和吸塵分離工程較突出，各為46起。聯(lián)邦德國1965—1980年發(fā)生各類粉塵爆炸事故768起，其中較嚴(yán)重的是木粉及木制品粉塵和糧食飼料爆炸事故，分別占32％和25％。近幾年來，我國每年發(fā)生粉塵爆炸的頻率為：局部爆炸150-300次系統(tǒng)爆炸1-3次，且呈增長趨勢。我國發(fā)生的這些粉塵爆炸尤其是系統(tǒng)爆炸，造成了嚴(yán)重損失，僅1987年哈爾濱亞麻廠的亞麻塵爆炸事故，死亡58人，輕重傷177人，直接經(jīng)濟損失882萬元。
（2）容易產(chǎn)生二次爆炸。第一次爆炸氣浪把沉積在設(shè)備或地面上的粉塵吹揚起來，在爆炸后的短時間內(nèi)爆炸中心區(qū)會形成負壓，周圍的新鮮空氣便由外向內(nèi)填補進來，形成所謂的“返回風(fēng)”，與揚起的粉塵混合，在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆炸時，粉塵濃度一般比一次爆炸時高得多，故二次爆炸威力比第一次要大得多。例如，某硫磺粉廠，磨碎機內(nèi)部發(fā)生爆炸，爆炸波沿氣體管道從磨碎機擴散到旋風(fēng)分離器，在旋風(fēng)分離器發(fā)生了二次爆炸，爆炸波通過爆炸后在旋風(fēng)分離器上產(chǎn)生的裂口傳播到車間中，揚起了沉降在建筑物和工藝設(shè)備上的硫磺粉塵，又發(fā)生了爆炸。
（3）能產(chǎn)生有毒氣體。一種是一氧化碳；另一種是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性氣體。毒氣的產(chǎn)生往往造成爆炸過后的大量人畜中毒傷亡，必須充分重視。
最常見的粉塵爆炸有煤粉、面粉、木粉、糖粉、玉米粉、土豆粉、干奶粉、鋁粉、鋅粉、鎂粉、硫磺粉等。但只要我們加強防范措施，這類爆炸還是完全可以避免的。如采用有效的通風(fēng)和除塵措施，嚴(yán)禁吸煙及明火作業(yè)。在設(shè)備外殼設(shè)泄壓活門或其他裝置，采用爆炸遏制系統(tǒng)等。對有粉塵爆炸危險的廠房，必須嚴(yán)格按照防爆技術(shù)等級進行設(shè)計，并單獨設(shè)置通風(fēng)、排塵系統(tǒng)。要經(jīng)常濕式打掃車間地面和設(shè)備，防止粉塵飛揚和聚集。保證系統(tǒng)要有很好的密閉性，必要時對密閉容器或管道中的可燃性粉塵充入氮氣、二氧化碳等氣體，以減少氧氣的含量，抑制粉塵的爆炸。
河北撫寧淀粉廠爆炸事故，可以看出工廠企業(yè)需要一套完善的防爆措施，以下8點措施值得企業(yè)學(xué)習(xí)。
1.糧食倉儲結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的防爆措施
在設(shè)計糧食筒倉車間時，要考慮粉塵爆炸問題，盡量使筒倉道線遠離辦公區(qū)和生活區(qū)，距離不小于30m，在小于150m的工作間，工作人員不超過10人，可設(shè)二個安全出口，疏散梯道寬不小于1.1m，走廊寬不小于1.4m，疏散門寬不小于0.9m，每個倉頂應(yīng)設(shè)獨立的人孔和空氣置換裝置，不能相互連通，主要產(chǎn)塵車間應(yīng)設(shè)泄爆裝置，人孔不小于800×800mm。
2.從生產(chǎn)工藝流程設(shè)備電氣的選型和布設(shè)采取的主要防爆措施
原則是工藝設(shè)計合理，選型正確，正常維修，遵守操作規(guī)程，控制和消除火源，防止磨擦發(fā)熱、撞擊打火，消除引火、引爆部位，簡化工藝流程，避免多次提升，采用防爆式斗提機，設(shè)備要有可靠的接地，設(shè)有自動報警、自動停車等保護裝置，設(shè)計制造儲運設(shè)備時應(yīng)考慮可拆卸或便于維修。同時要考慮便于通風(fēng)除塵和防爆系統(tǒng)正常工作。從生產(chǎn)設(shè)備上要選擇符合國家電氣法要求的電器，有防塵防爆性能的設(shè)備，降低提升機和其他輸送機的線速度，減少糧食破損，在原糧輸送機上安裝永久性磁鐵，清除糧中的金屬物。
3.減少產(chǎn)、揚塵點，控制環(huán)境粉塵濃度
對于儲運生產(chǎn)過程中產(chǎn)塵或揚塵崗位，應(yīng)減少產(chǎn)塵和揚塵點，控制粉塵擴散，降低周圍空間的粉塵濃度，使粉塵濃度不超過10mg/m，我們控制了粉塵濃度遠于爆炸極限之外，自然也就控制住粉塵爆炸的發(fā)生。
4.除塵和產(chǎn)塵設(shè)備的防爆措施
對于產(chǎn)塵或除塵系統(tǒng)內(nèi)，應(yīng)側(cè)重于消除引火點，提高風(fēng)速，或分級削減粉塵濃度。
在這里應(yīng)強調(diào)的是，有些人常認(rèn)為有了通風(fēng)除塵系統(tǒng)，就可以消除粉塵爆炸的危害。這是錯誤的，因通風(fēng)除塵僅能改變環(huán)境粉塵濃度，而把粉塵爆炸的危害性轉(zhuǎn)移到除塵系統(tǒng)內(nèi)，所以，除塵系統(tǒng)內(nèi)卻常是形成粉塵爆炸的危險源，如不在除塵系統(tǒng)內(nèi)采了有效的防爆技術(shù)措施，僅靠通風(fēng)除塵是難于防止粉塵爆炸。這是國內(nèi)外粉塵爆炸事故現(xiàn)場證明的一點。因在除塵系統(tǒng)內(nèi)粉塵濃度基本都在爆炸極限內(nèi)，又是一個較封閉的空間，各種撞擊、磨擦、靜電、明火、陰燃等引火幾率高。
在這種條件和環(huán)境中，改變粉塵濃度是不客觀、也不經(jīng)濟的，我們只能提高運行風(fēng)速，負壓工作，采用防爆風(fēng)機和防爆電機，消除引火點，在系統(tǒng)內(nèi)采用阻燃和防靜電材料，設(shè)有良好的接地，設(shè)有泄爆和清掃口，并設(shè)有壓力、溫度等險情預(yù)報和監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)險情時將自動停止主機工作，各防爆抑爆系統(tǒng)自動工作，生產(chǎn)設(shè)備啟動前10分鐘啟動除塵系統(tǒng)，生產(chǎn)設(shè)備停止工作10分鐘后再停止除塵系統(tǒng)工作。
5.清除積塵防止爆炸。
防止產(chǎn)塵車間其它部位發(fā)生粉塵爆炸主要應(yīng)加強車間的清掃，消除設(shè)備和環(huán)境積塵。清除方式最好采取負壓吸附式清掃法，這可避免粉塵“搬家”，或有死角清掃不到。不宜用噴淋等濕法清掃，因可燃粉塵在一定溫度下，易產(chǎn)生可燃氣體，揮發(fā)在空間。
對積塵的危害不能低估，因它是爆炸最重要最危險的塵源，對于粉塵爆炸積塵狀態(tài)比懸浮更危險，其爆炸壓力上升速度最大，造成的破壞力也最大。
所以有效消除積塵是防止粉塵爆炸的主要措施之一。
6.泄爆、抑爆與隔爆措施
對于粉塵爆炸：一方面是消除形成粉塵爆炸因素，防止粉塵爆炸的發(fā)生。另一方面就是控制爆炸范圍，減少爆炸所造成的損失。在那些因某種環(huán)境已形成爆炸條件或暫時無法消除爆炸因素的情況下，泄爆、抑爆和隔爆將會減輕或控制爆炸所造成的損失。
在生產(chǎn)有易燃易爆危險物的生產(chǎn)車間的建筑物或生產(chǎn)設(shè)備上，都應(yīng)設(shè)有足夠泄爆面積的泄爆口，有的可在泄爆口裝有盒式泄壓滅火器，當(dāng)某一局部發(fā)生爆炸，泄爆膜片被擊穿，盒內(nèi)滅火劑與火焰相混達到自動泄壓、滅火和保護設(shè)備的目的。
抑爆即在爆炸初始階段，探測爆炸發(fā)生和阻止爆炸發(fā)展，控制爆炸在預(yù)定的范圍內(nèi)。目前有一種抑爆控制器，它通過兩個紅外線探頭，同時接到粉塵爆炸的光訊號，可立即啟動聲、光報警器，在切斷電源、停車、關(guān)閉隔爆門、開啟滅火器等保護設(shè)備，其示意圖如下：
紅外線探測器@y0191
其動作時間小于10μs，為防止二次爆炸贏得了時間，也可用爆炸壓力探測器和溫度探測器。
隔爆是將爆炸通過一定裝置隔斷，防止爆炸的蔓延和傳播。隔爆可采用化學(xué)和物理隔爆或其它隔爆裝置，在糧食加工、提升、運輸、生產(chǎn)中常用光電控制隔爆門關(guān)閉進出料口，隔斷爆炸氣浪、火焰、傳播，避免引起再次爆炸。
7.消防措施
糧食儲運生產(chǎn)環(huán)境要配備相應(yīng)的消防設(shè)施。在撲滅火時，1）要避免將積塵揚起。2）不易用水滅火。水易和熱及燃燒的糧食發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生易爆混合物，同時水會使糧食膨脹，會引起筒倉爆裂，要有完備的火災(zāi)報警裝置，機動車輛要配備火花熄滅器和滅火器材。
8.加強管理，明確制度，堅持執(zhí)行，認(rèn)真檢查，提高職工素質(zhì)
對安全生產(chǎn)防爆工作要建立健全責(zé)任制，應(yīng)將此項工作列入計劃，進行布置、檢查、總結(jié)、評比。對事故要進行調(diào)查研究、進行技術(shù)分析、總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)。
要進行定期或不定期的安全檢查，對工藝設(shè)備、各種電氣、通風(fēng)除塵，檢查是否有老化、發(fā)熱、磨損、撞擊火花、強烈振動、接觸不良、接地不良、漏電、除塵效率下降等現(xiàn)象，檢查車間內(nèi)孔洞是否有積塵、查現(xiàn)場人員防爆知識掌握和執(zhí)行情況。
要進行防爆安全教育，講解粉塵形成爆炸的機理、危害，糧食儲運設(shè)備易形成爆炸的因素，電氣易引爆因素，學(xué)習(xí)掌握各種預(yù)防粉塵爆炸的技術(shù)。
加強維修作業(yè)的安全操作管理，職工要懂易燃易爆現(xiàn)場作業(yè)有關(guān)規(guī)定，并有本工程操作證，方能上崗。動火作業(yè)前，必須清除現(xiàn)場積塵，特別是設(shè)備內(nèi)外，地面墻壁，同時停車并堵住口、洞和管道，作業(yè)完要認(rèn)真清理。確認(rèn)沒有殘留火星或過熱物后，方可離開。
清除積塵需用防爆型真空式吸塵設(shè)備。
消防設(shè)施管理，對消防器材安全合理選型、合理配置數(shù)量、合理擺布位置、正確保管與維護，正確操作使用。根據(jù)生產(chǎn)崗位制度明確職責(zé)，并堅持執(zhí)行，認(rèn)真檢查，向職工講解防止粉塵爆炸的基本知識，提高其技術(shù)素質(zhì)和安全意識，提高對粉塵爆炸的認(rèn)識。不要誤以為落后的生產(chǎn)工藝和管理方式也是一種防爆措施，如有些人認(rèn)為將其產(chǎn)塵車間門窗拆除就可以防止粉塵爆炸了，或者用大量人工代替機械設(shè)備也可以防止粉塵爆炸。這些方法既不科學(xué)又不是消除爆炸的根本方法，而是妨礙生產(chǎn)力發(fā)展的落后消極做法。
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