芻議粉塵爆炸事故的防控措施

張雪（徐州八方安全設(shè)備有限公司，江蘇 徐州 221000）

目前對(duì)于粉塵爆炸的定義為在工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的可懸浮和可燃的固體微粒懸浮在空氣環(huán)境當(dāng)中，在與火花、電火接觸后所引發(fā)的爆炸現(xiàn)象。目前是工業(yè)生產(chǎn)，特別是化工生產(chǎn)當(dāng)中的發(fā)生概率較大，會(huì)對(duì)生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)損失，也會(huì)為生產(chǎn)人員和周邊居民帶來(lái)極大的生命安全威脅，隨著近幾年粉塵保障事故的頻發(fā)，人們也越來(lái)越重視對(duì)粉塵爆炸的預(yù)防和有效控制。工業(yè)生產(chǎn)中的粉塵包含的一些金屬粉塵和有機(jī)物、塑料以及煤粉等粉塵都具有引起爆炸事故的可能。

1 關(guān)于粉塵爆炸產(chǎn)生的條件分析

一般發(fā)生粉塵爆炸事故的原因多是由于粉塵的產(chǎn)生并與空氣混合達(dá)到一定的濃度混合比，而粉塵又具有較高的可燃性，在遇到明火后就容易發(fā)生爆炸。其產(chǎn)生條件主要包括粉塵與空氣濃度混合比達(dá)到一定程度、粉塵具有較高的可燃性、環(huán)境中存在明火火源、環(huán)境中含有氧化劑，而且這幾個(gè)產(chǎn)生條件是處在相對(duì)的封閉空間之內(nèi)，就會(huì)形成爆炸的條件[1]。目前我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)尤其是化工、煤礦等自然資源開(kāi)采生產(chǎn)當(dāng)中都會(huì)產(chǎn)生大量的易燃粉塵，在這其中一些面粉粉塵、木質(zhì)資源粉塵、鎂鋁等易燃金屬粉塵、飼料生產(chǎn)產(chǎn)生的粉塵等都是具備一定可燃性的粉塵，也極為容易引起粉塵爆炸。此外，在粉塵燃燒和爆炸的整個(gè)過(guò)程中，氧化劑能夠?yàn)榉蹓m燃燒提供充足的氧氣，形成較高性能的助燃物，空氣中的氧氣也是粉塵爆炸中天然的助燃劑，而且空氣中含有的一氧化碳、氮?dú)?、二氧化碳極小的概率也會(huì)發(fā)生燃燒，成為粉塵爆炸的助力。

2 有效進(jìn)行粉塵爆炸預(yù)防的措施

要想實(shí)現(xiàn)對(duì)粉塵爆炸進(jìn)行預(yù)防首先要掌握粉塵爆炸的因素條件，而不同生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的粉塵性質(zhì)也不同，所以，預(yù)防粉塵爆炸的第一步是要進(jìn)行部分容易出現(xiàn)粉塵的的生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行危險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制的制定，讓企業(yè)能夠根據(jù)危險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制進(jìn)行粉塵種類和性質(zhì)的分析以及危險(xiǎn)等級(jí)的評(píng)定，在對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行反復(fù)審核和確認(rèn)，并與實(shí)際生產(chǎn)條件進(jìn)行結(jié)合分析，最后按照危險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)預(yù)防粉塵爆炸措施的制定[2]。

生產(chǎn)型企業(yè)當(dāng)中的粉塵爆炸安全預(yù)防工作主要包括對(duì)可燃粉塵懸浮量和生產(chǎn)量的控制，盡最大可能進(jìn)行可燃粉塵的綜合與消除，并有效控制明火火源，防止在生產(chǎn)環(huán)境中產(chǎn)生明火，同時(shí)也要積極使用燃燒抑制元素，例如一些惰性氣體等。在進(jìn)行可燃粉塵生產(chǎn)降低和懸浮粉塵消除時(shí)必須要進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程的落實(shí)，并制定明確的崗位責(zé)任劃分，將職責(zé)層層落實(shí)到每一個(gè)生產(chǎn)崗位。另外，要注意防止易燃粉塵的大量或大面積堆積，要做到生產(chǎn)過(guò)程中可燃粉塵的隨時(shí)清理，盡量避免造成易燃粉塵的積累[3]。同時(shí)，還要注意防止粉塵對(duì)生產(chǎn)設(shè)備、儀器的損害，尤其是防止設(shè)備故障而引發(fā)觸電產(chǎn)生明火，而且還要控制粉塵濃度低于爆炸濃度。

3 相關(guān)粉塵爆炸控制的策略分析

3.1 粉塵爆炸控制策略之抑爆法

粉塵爆炸控制中的抑爆法主要的原理是采用探測(cè)器進(jìn)行生產(chǎn)工作區(qū)域以及易產(chǎn)生粉塵設(shè)備的周?chē)蹓m濃度監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)粉塵產(chǎn)生爆炸會(huì)迅速引動(dòng)抑爆系統(tǒng)裝置，使其快速噴出抑制劑進(jìn)行阻止二次發(fā)生和爆炸火焰的蔓延，實(shí)現(xiàn)爆炸的危害控制。通常在運(yùn)用抑爆法時(shí)需要考慮以下幾個(gè)屬性條件，一是在發(fā)生爆炸之后必須要能夠在最短時(shí)間之內(nèi)進(jìn)行抑爆系統(tǒng)的激活啟動(dòng)，二是要在極端時(shí)間內(nèi)完成激活和抑制劑的注入，防止爆炸范圍和火焰的蔓延，三是必須要確保設(shè)備的立刻停止運(yùn)行，四是要能夠控制爆炸之后設(shè)備的啟動(dòng)，防止其自動(dòng)重新運(yùn)行[4]。

3.2 粉塵爆炸控制策略之耐壓法

粉塵爆炸控制措施中的耐壓法是屬于一種處于被動(dòng)控制爆炸的控制方法，在進(jìn)行耐壓設(shè)備的設(shè)置過(guò)程中藥注意對(duì)其最大承壓力標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)和調(diào)整，通常會(huì)采用較為傳統(tǒng)的方法進(jìn)行最大粉塵爆炸壓力來(lái)進(jìn)行設(shè)置參數(shù)確定，但這一方法容易忽略其設(shè)備的連通管道，容易將設(shè)備作為一種獨(dú)立容器進(jìn)行使用。在實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中，耐壓設(shè)備的主體會(huì)與其它管道進(jìn)行連接，因此其設(shè)備最大耐壓值的設(shè)計(jì)還要考慮管道之間的連接效果，如果耐壓設(shè)備是獨(dú)立的密封容器，則可以直接進(jìn)行最大耐壓值的設(shè)置，但如果耐壓設(shè)備與其它設(shè)備之間存在連接的情況，則按照一定的共識(shí)進(jìn)行耐壓值的計(jì)算，按照計(jì)算結(jié)果進(jìn)行設(shè)備的參數(shù)優(yōu)化和結(jié)構(gòu)設(shè)置，一提高設(shè)備容器的耐壓承載力[5]。實(shí)現(xiàn)粉塵爆炸的有效控制，但要注意耐壓設(shè)備承受爆炸壓力的超出容易引起二次爆炸。

3.3 粉塵爆炸控制策略之泄爆法

粉塵爆炸控制方法中的泄爆法主要是指在發(fā)生粉塵爆炸后進(jìn)行爆炸強(qiáng)度的降低和破壞性的縮小，這一系統(tǒng)設(shè)備的原理是在粉塵爆炸后進(jìn)行泄壓口的固定并進(jìn)行泄壓，將高溫、高壓的粉塵與助燃劑進(jìn)行即時(shí)排出，將爆炸壓力在瞬間進(jìn)行降低和限制，使其降低到設(shè)備能夠承受的水平范圍之內(nèi)，其是屬于能夠重復(fù)循環(huán)使用的裝置設(shè)備。在進(jìn)行泄壓大小的設(shè)計(jì)和設(shè)定是需要依據(jù)粉塵爆炸形成的爆炸力和損壞程度進(jìn)行，以此為基礎(chǔ)依據(jù)進(jìn)行爆炸的壓力與溫度計(jì)算，例如粉塵爆炸壓力、溫度、粉塵濃度以及明火火源等，這些元素的混合后會(huì)造成爆炸壓力的極速升高，所以泄爆法會(huì)通過(guò)對(duì)這些元素條件的排出進(jìn)行爆炸壓力的控制，并且在應(yīng)對(duì)爆炸壓力降低和泄壓口壓力、面積分布等條件的設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮設(shè)備是否與其它管道、通道連接，主要是為防止由于大量未燃盡粉塵通過(guò)泄壓口傳遞到其他管道或通道而引起再次爆炸。

3.4 粉塵爆炸控制策略之隔離法

粉塵爆炸隔離的方法主要通過(guò)隔爆系統(tǒng)裝置的使用進(jìn)行粉塵一次爆炸后產(chǎn)生蔓延和二次爆炸發(fā)生概率的控制，其能夠使粉塵爆炸原理其它生產(chǎn)區(qū)域和工作空間。通常情況下粉塵爆炸隔離控制法結(jié)構(gòu)包括物理隔離、防爆隔離閥、自動(dòng)隔爆系統(tǒng)等幾個(gè)部分，物理隔爆目前在工業(yè)生產(chǎn)的傳輸管道當(dāng)中的旋轉(zhuǎn)閥與阻爆器中應(yīng)用較為廣泛，尤其是在煤礦開(kāi)采作業(yè)中常會(huì)使用這一系統(tǒng)進(jìn)行巷道的粉塵爆炸控制，是有效防止煤塵爆炸和瓦斯爆炸的有效控制措施。通常會(huì)在發(fā)生粉塵爆炸時(shí)對(duì)爆炸產(chǎn)生的氣流和波動(dòng)形成一道隔離帶，防止發(fā)生爆炸的蔓延。防爆隔離閥主要是在運(yùn)輸管道的連接部分進(jìn)行安裝使用，利用光學(xué)爆炸或者壓力探測(cè)器進(jìn)行設(shè)備激活后，使用爆炸探測(cè)器進(jìn)行閥門(mén)的快速關(guān)閉，一旦探測(cè)到粉塵爆炸就會(huì)啟動(dòng)閥門(mén)進(jìn)行自動(dòng)關(guān)閉，用以抵抗爆炸氣流沖擊和高壓沖擊以及爆炸火焰的蔓延。自動(dòng)隔爆系統(tǒng)主要是在傳輸巷道和管道當(dāng)中進(jìn)行爆炸探測(cè)儀的安裝，并聯(lián)接到可觸發(fā)的噴射式滅火器上，如果發(fā)生了粉塵爆炸則會(huì)自動(dòng)觸發(fā)滅火劑，使其形成一道滅火的隔離帶，以阻止粉塵爆炸火焰的蔓延。隔離法的使用能夠有效的進(jìn)行火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊慕档?，因此在進(jìn)行隔離裝置的安裝設(shè)置時(shí)必須要進(jìn)行火焰蔓延傳播速度的計(jì)算和預(yù)估，而且還要合理設(shè)定觸發(fā)裝置與傳感器以及隔離裝備、滅火劑的距離，確保其能夠在火焰到達(dá)之前形成隔離帶，阻止爆炸火焰的蔓延，降低引起二次爆炸的可能性[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

粉塵爆炸的危害不言而喻，因此，相關(guān)部門(mén)必須要加強(qiáng)對(duì)粉塵爆炸的預(yù)防以及采取先進(jìn)的防爆控制方法急性粉塵爆炸發(fā)生概率的降低，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有關(guān)技術(shù)人員也要積極的進(jìn)行防爆技術(shù)研究，不斷優(yōu)化和完善工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境以及粉塵爆炸的控制與預(yù)防，確保生產(chǎn)安全性的提升，促進(jìn)企業(yè)的健康發(fā)展。