侯新枝

（伊頓庫柏電子科技（上海）有限公司防爆事業(yè)部，上海 201201）

0 引言

粉塵爆炸是一起極其嚴重的爆炸事故，工廠粉塵防爆則是一項非常嚴肅和專業(yè)性強的技術。粉塵防爆在歐美發(fā)達國家已有上百年歷史，發(fā)展已經進入成熟階段，但我國上世紀80 年代才開始逐漸涉及該領域，目前還處于發(fā)展階段。國外有專門的第三方認證檢查機構、國際標準、國際電工委員會IEC60079標準、歐洲Apex 的EN60079 標準。我國則主要是引進和發(fā)展國外標準，目前使用的是GB3836《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備》標準，認證第三方機構也只有NEPSI、CQM、CNEX、國家防爆南陽防爆電器研究等為數不多的認證機構。目前，我國專門從事防爆產品生產制造的工廠較少。因其具有專業(yè)性強、生產制造工廠的門檻比較高、管理比較復雜等特點，比如每年國家防爆機構的審核年檢，必須經過國家質檢總局發(fā)布的GB 防爆生產許可證，并且五年一次更新此證，所以生產制造防爆的企業(yè)在工廠基礎和軟件方面的投入比重較大。

1 粉塵防爆特點和危險性的分析

粉塵爆炸的特點有兩方面：（1）具有極強的破壞性。（2）容易產生二次爆炸。粉塵在爆炸極限范圍內，遇到熱源（明火或溫度），火焰瞬間傳播于整個混合粉塵空間，化學反應速度極快，同時釋放大量的熱能，產生極高的溫度和強大的壓力，系統的能量轉化為機械功以及光和熱輻射，具有很強的破壞力。

案例背景：2014 年8 月2 號昆山中榮工廠汽車輪轂拋光車間爆炸，現場的工人聽到巨大的爆炸聲，驚呼：“原來鋁粉甚至面粉也會爆炸？”

在昆山發(fā)生的中榮汽車輪轂拋光車間的爆炸事故是典型的粉塵爆炸，其爆炸原因之一就是粉塵的來源是汽車輪轂，工人把鋁制鋼圈打磨光亮，產生煙塵，表面處理遇到明火便會爆炸。

粉塵爆炸的相關危害，還是以昆山中榮事故為例，車間中鎂粉、鋁粉、金屬粉塵、空氣、火源、振動和熱量，都具有極強的破壞力，當粉塵濃度達到極限，便產生爆炸。而工廠車間內的粉塵、鎂粉還會造成深度燒傷、皮膚脫皮等不良后果。

昆山爆炸事件發(fā)生后，經過調查組調查并總結引起事件發(fā)生的幾方面大原因［1］：第一，企業(yè)基礎設施不合格，違規(guī)建設雙層生產車間，且建筑物之間間距不夠。第二，工廠內部未注意安全，生產工藝路線過緊過密。第三，未考慮粉塵爆炸的風險。第四，車間內所有電器設備沒有按防爆要求配置。第五，安全生產制度和措施沒有完善和落實，沒有按照規(guī)定每班定時清理管道積塵，從而造成粉塵聚集超標；沒有對工人進行安全培訓，沒有按規(guī)定配備阻燃、防靜電的勞保用品。

以前，中國制造工廠和企業(yè)粉塵爆炸的概率較低，因而容易被忽視。那么，粉塵爆炸是如何發(fā)生的呢？其威力究竟有多大呢？我們該如何預防呢？

2 粉塵爆炸的防護

筆者經過研究和總結，著重從事故可能發(fā)生的區(qū)域、地點或裝置和粉塵爆炸后的應急處理等幾個方面來介紹。

粉塵爆炸前期預防工作很重要，科學防治是關鍵，主要預防措施有以下幾條：消除粉塵源，嚴格控制點火，采取可靠有效的防護措施。

而發(fā)生爆炸具有三個不可或缺的要素（見圖1）：（1）點燃源(如電火花、熾熱表面)。（2）爆炸性物質（粉塵、瓦斯等）。（3）空氣（氧氣）。

筆者結合防爆專業(yè)知識針對粉塵爆炸提出：只要做到提前預防和預警，粉塵爆炸并不可怕。

首先，按照國外預警的做法，通常在精密的電子車間，會配備濕式除塵設備，防止工廠內部粉塵飛揚和聚集，保證系統具有良好的密閉性。同時向充滿可燃性粉塵的密閉容器或管道中充入惰性氣體，如氮氣、二氧化碳，以減少氧氣的含量，抑制粉塵爆炸。假如能做到上述2 點，粉塵爆炸便會離我們越來越遠。

圖1 爆炸三要素

其次，目前在中國國內，安監(jiān)總局早就發(fā)布了《GB15577 粉塵防爆安全規(guī)程》。按照規(guī)程，工廠無論是在設計還是在施工環(huán)節(jié)，都必須嚴格遵守粉塵防爆標準。企業(yè)需要將生產裝置本身、生產環(huán)境、消除靜電、防二次爆炸等四個方面的工作落到實處。如在施工環(huán)境中做編輯警示牌（見圖2），采用有效的通風和除塵措施，嚴禁吸煙及明火作業(yè)，在設備外殼設泄壓活門或其他裝置，采用爆炸遏制系統等。同時對有粉塵爆炸危險的廠房，必須嚴格按照防爆技術等級進行設計，單獨設置通風、排塵系統。

圖2 防爆警示牌

3 工廠預防措施粉塵爆炸的具體實施

具體實施：從“人機料發(fā)環(huán)”的方面來實施。

3.1 人——員工

筆者所提及的企業(yè)具體要求是EHS 預防，全體員工需要考慮到：我被培訓過嗎？工作中有工作標準工藝指導書和流程嗎？有穿戴安全的PPE 個人防護裝置嗎？這樣才能順利安全地完成工作。而且新員工工作的第一天就要樹立任何事故需要分析事故，給出報告和以后注意之處的觀念。（見圖3）

3.2 機——機器設備

圖3 Stop，Stand Back and Get Help停止行動，站住退回安全距離，尋找?guī)椭?/p>

首先，由負責安全的專人負責通風除塵、粉塵爆炸預防、粉塵爆炸控制等設備設施的使用與維護，未經審批批準，不能隨意更換和停止使用。其次，與粉塵直接接觸的設備或裝置（如光源、加熱源等），其表面允許溫度應低于相應粉塵的最低著火溫度。再次，要選用合適的防爆設備，在有可燃粉塵的場所，所有的設備和裝置的傳動機構應符合相關規(guī)定，防止產生電弧和電火花。最后，在具有粉塵爆炸危險的場所，都要嚴格按照GB50057 粉塵防爆安全規(guī)程中有關規(guī)定采取相應的防雷措施。

3.3 料——指的是材料

在工藝流程的進料處，應安裝能去除混入料中雜物的磁鐵、氣動分離器或篩子，防止雜物與設備碰撞。同時還應采取有效措施防止鋁、鎂、鈦、鋯等金屬粉末或含有這些金屬粉末的材料與銹鋼摩擦產生火花。

3.4 法——指的是制度流程

首先，公司要根據上述標準并結合自身粉塵爆炸危險場所的特點，來制定本企業(yè)粉塵防爆實施的細則和安全檢查表，按安全檢查表認真進行粉塵防爆檢查；其次，企業(yè)需要認真做好安全生產和粉塵防爆的教育，對危險崗位的職工需進行專門的安全技術和業(yè)務培訓，經考試合格后才可上崗。

3.5 環(huán)——指的是環(huán)境

建（構）筑物的結構與布局，疏散通道要求符合國家標準，防止明火與熱表面引燃，同時在有粉塵爆炸的危險場所進行明火作業(yè)時，應遵守相關規(guī)定。

當存在靜電危險時，所有金屬設備、裝置外殼、金屬管道、支架、構件、部件等一般應采用防靜電直接接地；操作人員應采取防靜電措施；防止摩擦和物體碰撞產生火花，當粉塵云能夠被碰撞產生的火花引燃時，應采取措施防止碰撞發(fā)生，同時，檢修時應使用防爆工具。

對于非敞開系統的粉塵爆炸，現代工廠通常采用泄放、抑制、隔離的技術，這里重點描述的是對敞開式加工過程中容易產生粉塵的工廠粉塵爆炸。

4 粉塵爆炸的工廠應急措施

前面介紹了粉塵防爆的預防，下面筆者簡單說明如何做好針對粉塵爆炸的應急措施。

4.1 從內部人員環(huán)節(jié)措施方面

（1）企業(yè)要建立安全管理措施。

（2）對管理人員進行內部招聘，要堅持技能過硬、原則性強的擔當重任，工作標準以制度形式落實上墻，這樣上標準崗，干標準活有規(guī)章可依，對三違者實行下浮工資制。

（3）車間出臺措施，堅持人人有責，除隱患，零容忍。筆者公司的工廠連續(xù)3 年無一起安全事故，榮獲當地安全稱號企業(yè)榮譽。

4.2 過程控制環(huán)節(jié)措施方面

（1）當發(fā)生粉塵爆炸事故后，如粉塵爆炸造成火災，事故現場有關人員應立即撥打火警電話；如粉塵爆炸造成人員傷亡，立即撥打醫(yī)療急救電話，聯系援救的消防部門，并且給予協助，就地展開救助控制火勢。粉塵爆炸的滅火方法應根據粉塵的物理化學性質，正確選用滅火劑；滅火時，應防止粉塵揚起形成粉塵云，若燃燒物與水接觸生成爆炸性氣體，則不應用水滅火。

（2）著火源控制，消防人員穿著消防服進行火災撲救，如果火勢過大，則將著火點分割，分片進行撲救；及時匯報，發(fā)出火警信號，使受威脅的人員撤離危險區(qū)；組織力量搶險救災，果斷采取措施控制火勢，確定火源，組織人員滅火；成立搶險指揮部，分管經理負責指揮滅火。

（3）處理火災時，選擇通風方式的原則有：正常通風、增或減風、反風、火煙短路、停止主扇等。

4.3 事后事故報告

（1）事故部門。

（2）事故發(fā)生的時間、地點和具體位置。

（3）事故可能發(fā)生的原因、性質、危害嚴重程度。

（4）事故可能發(fā)生的條件及救援要求、已采取的措施，找出根本原因和管理系統問題。

5 粉塵防爆的總述

防爆是一項長期的安全工作，安全無小事，所以如果要長期做好粉塵防爆工作，筆者提議應做好以下幾個方面的工作。

5.1 預防——工廠粉塵爆炸預防制度

工廠現場管理是預防粉塵爆炸的第一條防線，在日常生產過程中，要注意建筑物內的所有表面是否有粉塵，除非粉塵非常難以點燃，在不可能完全消除所有的點燃源條件下，初次爆炸得選擇到建筑內的防護設施，以免造成大規(guī)模的破壞。

另外一項重要的防護措施是嚴格遵守操作流程和維護制度。如果不這樣做，丟棄在系統中的一個扳手或一個螺栓便極有可能產生火花，造成災難。

不管預防措施如何縝密，但是仍有發(fā)生粉塵爆炸的可能性，一切偶然性因素也都必須被考慮到。所以，我們應該探討如何減輕爆炸，在爆炸減輕的方案得到通過時，還應考慮綜合方案的技術，如上面說的人機料法環(huán)各個環(huán)節(jié)。

5.2 預警——工廠防爆的預警機制

首先，要達到減少事故發(fā)生目標，首先要堅持“安全第一、預防為主”的方針政策，搞好粉塵爆炸災難的預警工作，是一項極其重要的工作手段和環(huán)節(jié)。

其二，建立起企業(yè)內部的安全信息渠道，安排專人負責收集并登記設備員、安全員及員工提供的各種安全信息。

第三，健全完善安全隱患公布及排查制度。定期結合相關安全信息網站綜合分析，制定安全隱患排查表，明確整改的措施、負責人和完成的具體時間以保證制度能盡快得到落實和執(zhí)行。

第四，加強生產部門的安全預防和檢查工作，對公司存在的安全隱患要協助整改，不能立即整改的應以書面材料報告給公司負責人和上級主管。

第五，公司內部要建立起專職或兼職的救援隊伍，加強相關訓練和戰(zhàn)備工作。

5.3 意識——要強化制度

強化制度主要有：加大網站宣傳，及時檢查，建立救援隊伍，嚴格健全的制度等。

6 結語

隨著工業(yè)制造產業(yè)的高速發(fā)展，粉體爆炸風險日益增加和普遍，給工業(yè)帶來了巨大的損失，甚至遠遠超出了其他爆炸帶來的影響。文章中提到的預防和預警具體措施，以及在人機療法環(huán)節(jié)中的控制，可以對工廠的粉塵爆炸進行有效指導。由于爆炸的不確定性，為了工業(yè)的安全生產、人身和設備的安全，相關部門和人員務必要提高安全防范意識，在設計、制造和使用具有危險性的粉體設備生產制造環(huán)境中，采取合適的防護措施進行防爆。同時，結合本文中具體的措施和方法，使工廠安全得到更全面的保障。對敞開工廠的粉塵保證，雖然現在國內企業(yè)開始慢慢重視和實施相關粉塵防爆技術應用，但仍然是一個漫長的技術積累的過程。

［1］內蒙網.昆山爆炸事故已致75 人死亡 調查組總結5 大原因［EB/OL］.［2014-08-05］.http://www.imstu.org.cn/real/f_xabdg.html.