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 ▇  什么是粉尘爆炸？

 　　◆粉尘

　　国际标准化组织定义：粒径小于75μm的固体悬浮物

　　GB/T15604-2008《粉尘防爆术语》：细微的固体颗粒

　　可分为：呼吸性粉尘/漂尘/降尘/可见粉尘/显微粉尘等

　　特点：能在空中停留、一段时间后可以沉降

　　◆可燃性粉尘：可与助燃气体发生氧化反应而燃烧的粉尘。

　　NFPA：直径小于420微米，在分散状态下点火会引起火灾或爆炸的细微颗粒物。

　　如：农业（淀粉、面粉、饲料、粮食）

　　化学（塑料、香料、硫、橡胶、染料、杀虫剂橡胶、化肥）

　　医药食品工业（药品、糖）

　　金属加工（铝、镁、锌等）

　　煤、木材、烟草、造纸、纸浆、家具等

　　像水泥、泥沙、飞灰等是不可燃粉尘。

　　◆粉尘云

　　悬浮在助燃气体中的高浓度可燃粉尘与助燃气体的混合物。

　　◆粉尘爆炸

　　火焰在粉尘云中传播，引起压力、温度明显跃升的现象。

　　◆一次爆炸与二次爆炸、多次爆炸

　　一次爆炸：也叫初始爆炸，由初始点火源引起的爆炸。

　　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。

　　多次爆炸：随着爆炸引起极大的震动，沉积在不同部位的粉尘扬起，形成多个粉尘云，从而产生连环爆炸！

▇  为什么粉尘会发生爆炸？

　　粉尘云着火时，顷刻间完成燃烧过程，释放大量热能，形成爆燃，使燃烧气体温度骤然升高，体积剧烈膨胀，形成很高膨胀压力，一旦空间受限，发生爆炸！

　　◆粉尘爆炸的五个要素

　　（1）可燃性粉尘：一定浓度或数量

　　（2）氧气：一定的氧含量是粉尘燃烧的基础。

　　（3）点火源：达到MIE(10-50mJ)，能使局部粉尘云的温度发生突变形成火焰的高温热源。

　　点火源能量：自燃、轴承过热<100J；静电<10mJ；摩擦火花<10J；火焰、热表面<10,000J

　　点火源分为以下几类：

　　根据产生能量的方式的不同，点火源可分成七类：

　　①明火焰(动火、吸烟、气焊割等)

　　②高温物体(过热马达、电烙铁、白炽灯、汽车排气管、烟囱火星、焊割作业金属熔渣、暖气片等过热表面)

　　③电气火花(接线盒、开关、控制箱漏电、短路、接触不良、继电器接点等)

　　④撞击与摩擦（使用铁制工具、运输工具撞刮、润滑不良轴承、氧化剂撞击)

　　⑤绝热压缩

　　⑥光线照射与聚焦(雷闪电、光线聚焦)

　　⑦化学反应放(氧化燃烧、自燃)。

　　⑧静电放电（电晕放电、静电积累、火花放电）

　　（4）扩散

　　粉尘必须处于悬浮状态，即粉尘云状态。这样可以增加气固接触面积，加快反应速度。最小浓度（MEC），低于MEC，粉尘粒子间距过大，火焰难以传播。

　　如玉米及淀粉:45g/m³、沙糖:19g/m³

　　（5）受限空间

　　粉尘云要处在相对封闭的空间，压力和温度才能急剧升高，继而发生爆炸。

　　无受空间也会爆燃、爆轰

　　2、粉尘爆炸的破坏性

　　（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。粉尘爆炸尤其是系统爆炸，造成了损失严重，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（当时）。

　　（2）容易产生二次爆炸、多次连环爆炸。

　　（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，必须充分重视。

▇  粉尘爆炸技术措施

　　听过瓦斯爆炸，氢气爆炸等很多爆炸，但很少有人听说过粉尘爆炸。要不是此次昆山工厂的爆炸，我估计全国人民都很少有人知道，粉尘在达到一定量时也会爆炸，而且爆炸威力惊人！

　　如何预防粉尘爆炸？最有效的方法就是控制爆炸形成的条件，方法有三：(1)控制悬浮粉尘浓度低于爆炸下限(强风排放)；(2)控制有高温、明火、电火花及撞击等情况(禁止吸烟)；(3)控制自燃粉尘的堆积和不同粉尘或液体物质之间的相互反应(隔离排除)。

　　◆家庭

　　1、使用粉尘物质时注意远离明火；

　　2、保存在阴凉干燥、通风的地方，以防发生危险。

　　◆工厂

　　1、设备可靠接地

　　容易发生粉尘爆炸的设备有集尘器、除尘器、气力输送机、干燥器、磨粉机、链式提升机、筒仓等，这些设备均应可靠接地。

　　2、使用粉尘防爆电器

　　按照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014规定，选择符合粉尘防爆要求的电器设备。

　　3、不用金属敲击，防止产生火花

　　2010年2月24日秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故的点燃源就是铁质工具与铁质构件或装置的机械撞击与摩擦所产生的火花。在生产或金属物摩擦的环节，尽可能少的使用金属工具，避免产生火花。

　　4、消除明火

　　加强管理，在适当的地方设置禁烟、禁火标志，加强员工的防火意识。

　　5、控制粉尘

　　会产生粉尘的车间内增加加湿设备，增加空气的相对湿度，降低粉尘爆炸的危险；同时增加红外光束火灾探测器，结合环境特征设置其灵敏度，红外光束报警后，说明现场的粉尘浓度已经过高，这个时候可以通过适当的控制措施降低区域内的粉尘浓度，从而降低粉尘的浓度。

　　6、火花探测与熄灭

　　在厂区的关键位置、除尘机器的风管等处设置火焰探测器，感测到明火或火花后，即可向消防控制中心报告火警。

　　7、防止局部过热

　　机器的易发热部位，增加测温传感器，实时在线监测其温度，发现过热，立即停止生产，确保无安全事故的发生。

　　就在昆山粉尘爆炸事件前不久江苏省南通市如皋市东双马化工有限公司刚发生过粉尘爆炸事故，造成8人死亡9人受伤。2012年8月5日，温州市瓯海区一幢民房在生产中发生铝粉尘爆炸导致坍塌并燃烧，造成13人死亡、15人受伤，其中6人重伤。2011年5月20日，富士康成都公司就发生过粉尘爆炸事故，造成3死15伤。2010年2月24日河北省秦皇岛骊骅淀粉股份有限公司淀粉四车间发生爆炸，导致19人死亡，49人受伤。

▇  预防粉尘爆炸事故的安全措施

　　从可燃粉尘爆炸反应历程可以看出，粉尘爆炸是可燃粉尘、助燃物（主要是空气中的氧气）、点火源三者互相作用的结果，三个条件缺一不可。因此控制粉尘爆炸产生的原理就是控制可燃粉尘、助燃物、点火源三者相互作用，预防粉尘爆炸事故安全措施有以下三类：

　　◆控制可燃粉尘在助燃物中的浓度

　　控制可燃粉尘在助燃物中的浓度，在生产、加工、储存场所可以采用密闭性能良好的设备，尽量减少或避免粉尘飞散；对难以在密闭场所完成的作业，如有发生粉尘爆炸危险性，应安装有效的通风除尘设备，加强清扫工作，及时消除悬浮在空气中的可燃粉尘，降低了可燃粉尘在助燃物中的浓度，确保可燃粉尘不在爆炸浓度极限范围内，从根本上预防可燃粉尘爆炸事故的发生。如2008年1月13日发生于昆明市海口镇的云天化国际化工股份有限公司三环分公司硫磺粉爆炸事故，事故调查专家组认为首先天气干燥、空气湿度低，装卸过程中容易产生粉尘飞扬；其次深夜静风时段，空气流动性低，造成局部空间内硫磺粉尘富积，达到爆炸极限范围，在外部能量的作用下，导致硫磺粉尘发生爆炸。

　　◆控制作业场所空气相对湿度

　　提高作业场所的空气相对湿度，也是预防粉尘爆炸形成的有效举措。当空气相对湿度增加时，一方面可减小粉尘飞扬，降低粉尘的分散度，提高粉尘的沉降速度，避免粉尘达到爆炸浓度极限；同时空气相对湿度增高会消除部分静电，相当于消除了部分点火源，并且空气相对湿度的提高会导致可燃粉尘爆炸的最小点火能量相应提高；此外空气相对湿度增加后会占据一定空间，从而降低氧气浓度，降低了粉尘燃烧速度，抑制粉尘爆炸的发生。

　　◆消除作业现场的点火源

　　作业现场常见的能引起粉尘爆炸的点火源有明火、焊接火弧、电气火花、吸烟、撞击明火、静电火花、高温设备等，对这些点火源，相关企业应采取相应处理措施，能消除的给予消除，确应生产作业需要不能消除的应采取一定的保护措施，避免点火源与可燃粉尘、助燃气体相互作用形成爆炸。如1987年3月15日哈尔滨亚麻粉尘爆炸事故，事故调查组绝大部分专家认为布袋除尘器内静电是该次事故的点火源。

▇  消防措施

　　在灭火时，(1)要避免将积尘扬起。(2)不易用水灭火。水易和热及燃烧的粮食发生反应，产生易爆混合物，同时水会使粮食膨胀，会引起筒仓爆裂(如粮仓类特殊环境)，要有完备的火灾报警装置。(3)机动车辆要配备火花熄灭器和灭火器材。

▇  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。

▇  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。

▇  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。

【较之可燃气体爆炸事故的预防难度，可燃粉尘爆炸事故预防要容易得多，而国内外因可燃粉尘爆炸造成人员伤亡、财产损失的事故却也不胜枚举，主要原因就是可燃粉尘的爆炸形成条件一般比可燃气体难，导致人们对可燃粉尘爆炸的危险性、危害性认识不足，滋生麻痹大意心理，最终酿成了一幕幕惨剧。因此只要切实提高对粉尘爆炸、危险性危害性的认识，建立合乎规范的安全生产制度，并在生产作业过程中严格遵守安全生产制度，则因可燃粉尘爆炸造成人员伤亡、财产损失的惨剧也必将大大减小。】

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