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        粉塵爆炸類事故的預(yù)防對策研究

        2016-05-30 10:48:04仝策明楊龍
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報 2016年17期
        關(guān)鍵詞:對策研究預(yù)防措施

        仝策明 楊龍

        摘 要:在生產(chǎn)、生活中,粉塵爆炸事故是一類重要的事故類型。該文介紹了粉塵的分類及其危險性,粉塵爆炸原因、形成條件和粉塵爆炸事故的危害,并對2006—2015年我國發(fā)生粉塵爆炸類事故的總體情況進行了統(tǒng)計分析,基于以上分析,提出了粉塵爆炸事故預(yù)防對策,主要包括粉塵的防火防爆措施和粉體加工類場所設(shè)置的安全要求等內(nèi)容。

        關(guān)鍵詞:粉塵爆炸 預(yù)防 措施 對策研究

        中圖分類號:X507 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)06(b)-0014-02

        粉塵爆炸的起源可以追溯到1785年,意大利的特潤(Turin)面粉倉庫發(fā)生了歷史上第一次有記載的粉塵爆炸事故。粉塵爆炸(如煤粉、糧食粉塵等)相比較氣相爆炸而言,其爆炸過程復(fù)雜,涉及面廣。粉塵爆炸事故具有突發(fā)性的典型特點,危險性高,撲救困難。許多生產(chǎn)經(jīng)營場所都具有發(fā)生粉塵爆炸的可能性。因此,粉塵爆炸事故的預(yù)防對策研究具有一定的現(xiàn)實意義。

        1 粉塵分類

        粉塵是指粒徑小于75 μm的懸浮在空中的固體微粒。粉塵具有一定的能量,體積小、表面積大,易與空氣形成可燃混合氣體,遇明火或高溫物體極易著火,瞬間完成燃燒過程,釋放大量熱能。根據(jù)其不同的物質(zhì)組成可分為非金屬可燃粉塵和金屬粉塵兩類。

        (1)非金屬粉塵的種類及其危險性。非金屬可燃粉塵包括小麥粉、糖、木屑、染料、膠木灰、奶粉、茶葉粉末、煙草粉末、煤塵、植物纖維粉塵等。這類粉塵與空氣中的氧結(jié)合,當(dāng)遇到明火、高溫物體或自身摩擦?xí)r,產(chǎn)生熱量,發(fā)生燃燒反應(yīng),從而產(chǎn)生爆炸。由于此類粉塵自身燃燒熱小,火災(zāi)事故發(fā)生后,易產(chǎn)生爆炸沖擊波和有毒氣體。(2)金屬粉塵的種類及其危險性。金屬粉塵包括鋁粉、鋅粉、鎂粉、鐵粉等,與非金屬可燃粉塵不同,即使在空氣中含氧量很少的環(huán)境中,金屬類粉塵也能著火。由于自身熱值高,即使很小的點火能,金屬粉塵也能發(fā)生燃燒從而產(chǎn)生爆炸?;馂?zāi)事故發(fā)生后,金屬粉塵爆炸可產(chǎn)生爆炸沖擊波、高溫和有毒氣體,比非金屬可燃粉塵造成的損失更大,破壞力更強。

        2 粉塵爆炸原因及形成條件

        2.1 粉塵爆炸原因

        當(dāng)環(huán)境中的可燃粉塵與空氣混合形成的混合物被引燃,燃燒產(chǎn)生的熱量以熱輻射的方式傳遞給周圍的粉塵,使其受熱燃燒,并連續(xù)不斷地循環(huán),燃燒速度極快,從而使周圍物質(zhì)的溫度越來越高,反應(yīng)速度越來越快,局部壓力也隨之增高,使得可燃混合物的燃燒更加猛烈,最后形成強烈的爆炸。

        2.2 粉塵爆炸的條件

        粉塵與空氣中的氧氣充分混合,達到一定的混合濃度。粉塵爆炸物同氣體爆炸物一樣,也具有爆炸極限。但是粉塵爆炸的爆炸上限很高,基本不予考慮,主要是關(guān)注其根據(jù)其爆炸下限值。粉塵云必須與氧氣充分混合并達到爆炸極限是粉塵爆炸的前提條件。

        點燃源。粉塵在空氣中積聚,即使達到爆炸極限,發(fā)生粉塵爆炸還需要另外一個條件,即點燃源(如火源、強烈摩擦、高溫等)。粉塵爆炸所需的最小點火能較高,一般在幾十焦耳。如果粉塵云濃度大,粉塵之間相互摩擦產(chǎn)生的能量也足以引燃粉塵云,產(chǎn)生粉塵爆炸。

        3 粉塵爆炸事故的危害

        工業(yè)生產(chǎn)、儲存?zhèn)}庫、生活環(huán)境等空氣中均有粉塵存在。生產(chǎn)類工廠的性質(zhì)決定了其廠房內(nèi)存在大量的粉塵。比如面粉廠和金屬加工廠,這就大大提高了粉塵爆炸事故的發(fā)生幾率。粉塵爆炸時會產(chǎn)生爆炸沖擊波,產(chǎn)生沖擊波的同時也會產(chǎn)生高溫氣流,燃燒后會一氧化碳、二氧化硫等有毒有害氣體,往往造成巨大的財產(chǎn)損失和人員傷亡。

        從圖1可以看出,2006—2015年我國共發(fā)生粉塵爆炸類事故74起,平均每年發(fā)生7~8起,共造成424人死亡,372人受傷,平均每起事故傷亡人數(shù)11人。其中,2014年傷亡人數(shù)最多,達到225人,占總傷亡人數(shù)的28.3%。造成如此重大傷亡的原因是,2014年發(fā)生了兩起特別重大事故和7起較大事故,其中包括昆山粉塵爆炸事故,造成97人死亡。

        4 粉塵爆炸事故預(yù)防對策

        4.1 粉塵的防火防爆措施

        粉塵類場所的防火防爆等預(yù)防工作十分重要。在工業(yè)生產(chǎn)中,由于機器運轉(zhuǎn)、摩擦等產(chǎn)生的高溫或電火花會引起粉塵燃燒爆炸,進而造成極大的危害。采取防爆措施會有效地防止粉塵爆炸,工業(yè)生產(chǎn)中的防爆措施主要有以下幾點。

        (1)禁絕點火源的產(chǎn)生。對于粉塵類場所爆炸火災(zāi)的主要預(yù)防措施之一是禁止明火火源,粉塵類場所,產(chǎn)生點火源的方式較多,如明火、沖擊或摩擦、熔接或熔斷火花、靜電火花、自燃火花、金屬過熱和電氣火花等。因此,在有粉塵產(chǎn)生的場所,必須根據(jù)具體的操作環(huán)境進行有針對性地火源預(yù)防。(2)提高空氣相對濕度降低粉塵濃度。提高場所的濕度,可以有效降低空氣中粉塵的濃度??諝庀鄬穸仍龃?,大量粉塵會因濕度的增大而沉落。濕度加大,可以有效消除部分因靜電形成的點火源。(3)控制粉塵擴散。對產(chǎn)塵點的設(shè)備進行密閉保護,防止粉塵外逸造成設(shè)備外大量粉塵積聚;粉塵從生產(chǎn)設(shè)備中外逸的原因之一是由于物料下落時誘導(dǎo)了大量空氣,在密閉罩內(nèi)形成正壓,為了減弱和消除這種影響,應(yīng)該降低落料高差,適當(dāng)減少溜槽傾斜角,隔絕氣流,減少誘導(dǎo)空氣量,降低下部正壓等。(4)通風(fēng)除塵。采用通風(fēng)除塵可使工作地點的粉塵濃度達到國家標(biāo)準(zhǔn),此方法是工廠防塵工作的一項重要措施。通常使用機械排風(fēng)和自然排風(fēng)方法,將工廠內(nèi)的粉塵進行無污染處理后排入大氣。

        4.2 粉體加工類場所設(shè)置的安全要求

        對于粉體加工、儲存類場所的設(shè)置應(yīng)符合下列安全要求。(1)根據(jù)工廠和儲存?zhèn)}庫的危險等級選址,以減輕粉塵爆炸事故產(chǎn)生的沖擊波對其他建筑物的影響。(2)單個儲存?zhèn)}庫的面積不宜過大,以免粉塵的大量積聚。(3)運輸車輛在進出廠區(qū)時應(yīng)做阻火處理,防止車輛排氣口產(chǎn)生的火花引起粉塵爆炸。(4)設(shè)計粉塵類場所要設(shè)置相應(yīng)的消防供水設(shè)施和消防滅火設(shè)施。

        參考文獻

        [1] 戴丹妮.工業(yè)企業(yè)粉塵爆炸事故的預(yù)防及處置[J].廣東化工,2014,41(18):117-118.

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        [4] 張剛,郝萍,馮偉.本質(zhì)安全型粉塵防爆技術(shù)措施與檢驗[J].電氣防爆,2015(2):1-8.

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