淺談粉塵爆炸特征及事故預防措施

陳愛英 王琪 安然

（石家莊市安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局安全科學技術(shù)中心 石家莊科技信息職業(yè)學院 石家莊市安全生產(chǎn)檢測檢驗中心 河北 石家莊，050001）

粉塵爆炸是可燃性固體微粒懸浮在空氣中，在達到一定的濃度情況下，接觸到明火或電火花等點火源時發(fā)生的爆炸。粉塵爆炸往往會造成極其嚴重的人員傷亡，在給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失的同時，還嚴重威脅工業(yè)生產(chǎn)安全。第一次的粉塵爆炸在意大利的一個面粉廠發(fā)生，使人非常震驚但并未引起人們的重視。隨后陸續(xù)出現(xiàn)了很多的粉塵爆炸事故。據(jù)美國勞工部統(tǒng)計，美國盡在1958-1978年間就發(fā)生了250起糧食粉塵爆炸事故，直接導致164人死亡[1]。

我國隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，粉末技術(shù)也得到了廣泛的應用，很多的行業(yè)都采用粉體作為原料和中間產(chǎn)物，粉末產(chǎn)品種類繁多并且用量也日益增多。由于相關的工業(yè)逐漸向著規(guī)模化和機械化發(fā)展，同時，企業(yè)負責人對粉體的危害性也沒有深刻的認識，因在生產(chǎn)過程中缺乏相關的安全管理知識，導致我國粉塵爆炸事故屢有發(fā)生，從1981年至今，已有多起粉塵爆炸事故發(fā)生，造成人員死亡，廠房倒塌，經(jīng)濟損失嚴重。特別是2010年2月24日15時58分，秦皇島驪驊淀股份有限公司淀粉四車間發(fā)生了淀粉粉塵爆炸事故。該事故導致21人死亡（事發(fā)時死亡19人）、47人受傷（其中6人重傷），直接經(jīng)濟損1773萬。

為了避免粉塵爆炸事故的發(fā)生，確保工作人員和現(xiàn)場人員的生命安全，本文對粉塵爆炸的條件、機理、特點等進一步的研究，同時提出具體的預防措施，這不僅粉塵爆炸的深入研究具有參考的價值，并且對生產(chǎn)操作中如何預防粉塵爆炸也具有指導作用。

一、粉塵爆炸的基本特征

粉塵爆炸是可燃性固體粉塵在空氣中達到爆炸濃度極限，在點火源作用下，瞬間完成的劇烈氧化反應，在反應過程中放出大量熱產(chǎn)生了氣體形成急劇增高的壓力波，從而發(fā)生爆炸。通常認為，粉塵爆炸應具備以下五個必要因素：

1.可燃性粉塵和氧化劑

可燃性粉塵是粉塵爆炸形成的基礎，可燃性粉塵包括無機粉塵和有機粉塵兩大類。據(jù)分析，目前大約70%的工業(yè)生產(chǎn)生產(chǎn)的粉塵都具有易燃特性[2]。常見可燃性粉塵大致可以分為三類：（1）、食品級木材等固體粉塵，例如玉米粉、木粉等；（2）、金屬粉塵，例如鋁粉、鎂粉、鐵粉等；（3）、化學物質(zhì)的粉塵，例如聚苯乙烯、醋酸纖維素和煤粉等。氧化劑主要是在燃燒過程中提供給氧化還原反應的助燃物質(zhì)，最常見的是氧氣，但在少數(shù)情況下氮氣和二氧化碳也可成為氧化劑，例如在二氧化碳的環(huán)境下鋁粉塵會與二氧化碳進行反應，故二氧化碳不可作為抑制劑。

2.點火源

粉塵爆炸形成中不可或缺的因素是點火源，除了明火以外，在生產(chǎn)中常見的點火源有高溫設備、摩擦火花及碰撞產(chǎn)生的火花等。。

3.可燃粉塵和助燃氣體處于相對封閉的空間中的濃度處在有效混合濃度比

從粉塵爆炸的反應過程看，粉塵懸浮在助燃氣體中，兩者有效混合濃度比是粉塵爆炸形成的另一重要條件。當粉塵懸浮在助燃物中濃度過高時，助燃氣體的數(shù)量過小，粉塵的數(shù)量過大，爆炸反應的劇烈程度小，在反應中產(chǎn)生的能量很快被釋放到空氣中，反之也一樣。只有當兩者有效混合濃度比例恰當時，處于相對封閉的空間反應最為劇烈，瞬間放出的能量最大，形成爆炸。

4.粉塵爆炸的特點

粉塵爆炸的燃燒時間較長，產(chǎn)生的能量極大，造成的破壞程度很大。粉塵 爆炸時也會造成人體嚴重燒傷和可燃物局部炭化，并且產(chǎn)生大量的一氧化碳極易引起現(xiàn)場工作人員中毒事故。同時爆炸產(chǎn)生的沖擊波可將沉降的粉塵再次吹向空氣中，極易引發(fā)第二次粉塵爆炸，造成更為嚴重的破壞[3]。

二、粉塵爆炸事故預防措施

1.對生產(chǎn)工藝段除塵防爆能力進行科學評估

企業(yè)應該聘請相關部門的專業(yè)技術(shù)人員對生產(chǎn)工藝段的防塵防爆能力進行科學評估，徹底檢查電器設施與線路設計安裝，以及通風除塵工藝的設計是否科學合理，生產(chǎn)設施和設備是否符合規(guī)定要求等，做到提早對生產(chǎn)工藝段的危險因素進行排查，并嚴格按照《粉塵防爆安全規(guī)程》執(zhí)行，從而真正達到生產(chǎn)工藝段具有良好的防塵防爆能力。

2.加強員工培訓和安全生產(chǎn)管理工作

粉塵爆炸事故一旦發(fā)生將會導致重大的傷亡，因此各企業(yè)應狠抓企業(yè)安全生產(chǎn)責任制和各項措施的落實工作。特別是加強對員工崗前安全教育的培訓工作，使員工對粉塵工作中存在的危險有一定的認識，并教會員工如何預防和處理突發(fā)的情況。同時不定期的組織員工學習近幾年國內(nèi)重大的粉塵爆炸事故案例，加深員工對粉塵爆炸危險性的進一步認識，培養(yǎng)員工養(yǎng)成良好的職業(yè)習慣，讓安全生產(chǎn)管理的意識能夠滲透到員工工作中的每一個細節(jié)，從而有效的防范粉塵爆炸事故的發(fā)生。

3.做好粉塵爆炸事故隱患常態(tài)化排查治理工作

應建立相關的排查治理制度，定期或不定期對工作現(xiàn)場進行檢查，排出隱患。如組織相關專業(yè)人員定期檢查可燃粉塵與助燃氣體組成的混合物的濃度，及時排查作業(yè)現(xiàn)場可能引起粉塵爆炸的點火源，及時采取相應處理措施，給予消除，以避免可能引起的爆炸危險性。

4.完善作業(yè)現(xiàn)場的應急預案

依據(jù)作業(yè)現(xiàn)場的特點，制定出具有針對性的應急措施，完善對突發(fā)性安全事故應急的預案，配備專業(yè)救護人員以及必要的應急器材和設備，并認真組織員工學習，并定期的開展定期演練培訓，從而提高企業(yè)對突發(fā)事故的應急處置能力，避免造成更多的損害。

[1]張二強,張禮敬,陶剛,李源.粉塵爆炸特征和預防措施探討.中國安全生產(chǎn)科學技術(shù),2012,2(8):88-92.

[2]應志剛,蔡文行.粉塵爆炸的特點與防控.消防科學與技術(shù),2013,32(3):247-251.

[3]高吉峰.可燃性粉塵的爆炸危險性和預防措施[J].工業(yè)安全與環(huán)保,2005(4):2-3.

[4]陳瑩.工業(yè)防火與防暴[M].北京:中國勞動出版社,1993.

[5]龐奇志.淺談粉塵爆炸及預防對策[J].勞動保護科學技術(shù),1994,14(1):40-42.