1、粉尘防爆安全知识v 第一部分 粉尘爆炸基本原理v1.1 什么是粉尘爆炸？v（1）粉尘v 国际标准化组织定义：v 粒径小于75m的固体悬浮物 v GB/T15604-2008粉尘防爆术语：v 细微的固体颗粒v 可分为：v 呼吸性粉尘/漂尘/降尘/可见粉尘/显微粉尘等 v 特点：v 能在空中停留、一段时间后可以沉降v（2）可燃性粉尘：可与助燃气体发生氧化反应而燃烧的粉尘。v如：农业（淀粉、面粉、饲料、粮食）v 化学（塑料、香料、硫、橡胶、染料、杀虫剂 橡胶、化肥）v 医药食品工业（药品、糖）v 金属加工（铝、镁、锌等）v 煤、木材、烟草、造纸、纸浆、家具等v 像水泥、泥沙、飞灰等是不可燃粉尘。v3
2、）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v（4）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。v（5）一次爆炸与二次爆炸、多次爆炸v 一次爆炸：也叫初始爆炸，由初始点火源引起的爆炸。v 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。v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！二次、多次爆炸更具破坏性！二次、多次爆炸更具破坏性！3v1.2 为什么粉尘会发生爆炸？可燃粉尘可燃粉尘氧化反应
3、氧化反应释放能量释放能量诱发较大区域诱发较大区域粉尘反应、粉尘反应、释放能量释放能量温度、压力温度、压力急剧上升，急剧上升，气体急剧膨胀气体急剧膨胀粉尘云着火时，顷刻间完成燃烧过程，释放大粉尘云着火时，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，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，一旦空间体积剧烈膨胀，形成很高膨胀压力，一旦空间受限，发生爆炸！受限，发生爆炸！v1.3 粉尘爆炸的五个要素五个要素五个要素粉尘爆炸粉尘爆炸燃烧三要素燃烧三要素增加增加氧气氧气可燃性粉尘可燃性粉尘点火源点火源扩散扩散受限空间受限空间2-2-氧气氧气3-3-
4、火源火源4-4-限制限制5-5-扩散扩散1-1-可燃性粉尘可燃性粉尘v1.3 粉尘爆炸的五个要素v（1）可燃性粉尘）可燃性粉尘:一定浓度或数量一定浓度或数量v（2）氧气）氧气:一定的氧含量是粉尘燃烧的基础。一定的氧含量是粉尘燃烧的基础。v（3）点火源）点火源v v点火源分为以下几类：v 根据产生能量的方式的不同，点火源可分成七类：v 明火焰(动火、吸烟、气焊割等)v 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)v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)v v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
5、击)v绝热压缩v光线照射与聚焦(雷闪电、光线聚焦)v化学反应放(氧化燃烧、自燃)。v静电放电（电晕放电、静电积累、火花放电）v（4）扩散v 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。v 如玉米及淀粉:45g/m3、沙糖:19g/m3v（5）受限空间v 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。v1.4 粉尘爆炸的破坏性粉尘爆炸的破坏性v（1）具有极强的破坏性。v v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
6、，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v（2）容易产生二次爆炸、多次连环爆炸。v v（3）能产生有毒气体。v v（4）爆炸粒子一面燃烧一面飞散粉尘爆炸现场粉尘爆炸现场粉尘爆炸现场粉尘爆炸现场粉尘爆炸现场粉尘爆炸现场粉尘爆炸现场粉尘爆炸现场v第二部分 预防技术措施v2.1 哪些粉尘容易爆炸？v一般比较容易发生爆炸事故的粉尘大致有铝粉、锌粉、镁粉、铝材加工研磨粉、铁粉；各种塑料粉末；有机合成药品的中间体；小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末；烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等 v特点：活泼金属v有较强的还原剂H、C、N、
7、S等元素存在v当它们与氧化物共存时，便发生分解，由氧化反应产生大量的气体，释放出大量的燃烧热。v燃烧热越大的物质越容易爆炸：如煤尘、碳、硫磺等。v氧化速度快的物质容易爆炸：如镁粉、铝粉、染料等v容易带电的粉尘也很容易引起爆炸：如合成树脂粉末、纤维类粉尘、淀粉等。v通常不易引起爆炸的粉尘有土、砂、氧化铁、研磨材料、水泥、石英粉尘以及类似于燃烧后的飞灰等。这类物质的粉尘化学性质比较稳定，所以不易燃烧。v2.2 影响粉尘爆炸的因素（1）自身因素）自身因素v化学性质：主要指燃烧热和燃烧速度v物理性质：v粒子越细越容易爆炸、爆炸强度越高；v粉尘浓度越高爆炸压力越高，但达到一定高度后有下降趋势。粉尘点火温
8、度：点火温度越低，越容易爆炸粉尘点火温度：点火温度越低，越容易爆炸v 粉尘云 粉尘层v煤粉 510o C165o C v玉米淀粉 520 440v低密度聚乙烯 450 融化态v 铝粉 850 450v 调色剂 570 450可燃性粉尘爆炸指数可燃性粉尘爆炸指数 粉尘直径，微米Kst（爆炸指数）(bar-m/s)Pmax（最大爆炸压力）(bar)木屑食糖煤粉玉米淀粉PVC2930247602051381292029810.58.59.210.38.3v（2）外部因素）外部因素v粉尘分散情况：分散度越高，爆炸强度越高点火源强度：点火能量越高，越容易爆炸最小点火温度:如玉米及淀粉:470 v 沙糖:
9、410氧含量：必须达到最低氧含量粉尘云的温度：越高越易爆炸湍流情况：湍流越严重，爆炸范围越大空气湿度：越低，爆炸强度越高v2.3 容易发生粉尘爆炸的生产工艺（1）粉碎过程粉碎过程v由于机械力的作用会扬起大量粉尘，设备内悬浮的粉尘往往处于爆炸浓度范围之内。且各种力的作用更容易产生摩擦、撞击火花，静电等点火源，导致粉尘爆炸的发生。（2）气固分离过程气固分离过程 在风力作用下，分离器内的粉尘均处于悬浮状态，此时，如存在足够能量的点火源，爆炸事故就会不可避免地发生。（3）干式除尘过程）干式除尘过程 除尘前粉尘是处于悬浮状态的，粘附在滤材上的粉尘在清灰状态下也处于悬浮状态，若恰好有足够能量的点火源，将发
10、生粉尘爆炸事故。v（4）干燥过程干燥过程v使用喷雾、气流或沸腾干燥器干燥颗粒状物料或粉料时，设备内形成的可燃粉尘空气混合物的爆炸事故在生产实践中时有发生。（5）输送过程输送过程v气力输送过程中，工业粉尘处于蓬松的悬浮状态，已具备粉尘爆炸的主要条件，只要有合适的点火源则极其危险，并且输送管线与分离和除尘设备相连，极易引起二次爆炸，造成更大的伤亡和损失。（6）清扫、吹扫过程清扫、吹扫过程v生产过程中粉尘难免要从设备中逸出，这些粉尘堆积在厂房及设备表面，若不及时清除，在达到一定浓度并且飞扬起来之后，很容易造成爆炸事故，并且在清扫过程中，也极易粉尘飞扬，形成悬浮爆炸条件。v2.4 容易发生粉尘爆炸的设
11、备集尘器集尘器除尘器除尘器气力输送机气力输送机干燥器干燥器磨粉机磨粉机筒仓筒仓链式提升机链式提升机v2.5 预防技术措施安全三要素安全三要素火源火源燃料燃料氧化剂氧化剂 预防就是消除三要预防就是消除三要素中的一个或多个因素。素中的一个或多个因素。设备内的摩擦撞击火花设备内的摩擦撞击火花电火花和静电火花。电火花和静电火花。沉积粉尘的阴燃和自燃沉积粉尘的阴燃和自燃1020mm（1）消除火源消除火源（a a）可靠接地）可靠接地（b b）使用粉尘防爆电器）使用粉尘防爆电器（c c）火花探测与熄灭）火花探测与熄灭（d d）消除明火）消除明火（e e）防止局部过热）防止局部过热v（f）不用金属敲击，防止产
12、生火花v“2.24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故:v 点燃源为铁质工具与铁质构件或装置的点燃源为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。机械撞击与摩擦所产生的火花。（2）消除燃料）消除燃料 保持工作间的整洁、正确清扫保持工作间的整洁、正确清扫 设备表面清洁设备表面清洁 注意天花板上的粉尘注意天花板上的粉尘（3）消除氧化剂）消除氧化剂内部空气惰化内部空气惰化 用惰性气体如用惰性气体如N N2 2、C0C02 2等替代氧气等替代氧气通常适用于筒仓，但对于旋风分通常适用于筒仓，但对于旋风分离器、干燥器、粉尘收集器等设离器、干燥器、粉尘收集器等设备不适合。备不适合。（4）
13、粉尘爆炸保护措施）粉尘爆炸保护措施（a a）泄爆）泄爆（b b）抑爆）抑爆（c c）隔爆）隔爆（d d）提高设备耐压能力）提高设备耐压能力（e e）多种保护方案并用）多种保护方案并用（a）泄爆）泄爆 定义：定义：存在于围包体内的粉尘云发生爆存在于围包体内的粉尘云发生爆炸时，在爆炸压力尚未达到围包体的极炸时，在爆炸压力尚未达到围包体的极限强度之前，爆炸产物通过泄压膜泄除，限强度之前，爆炸产物通过泄压膜泄除，使围包体不致被破坏的控爆技术。使围包体不致被破坏的控爆技术。目的：目的：通过设置泄爆装置，降低爆炸损通过设置泄爆装置，降低爆炸损失。失。泄放要考虑的因素：泄放要考虑的因素：卸放到墙外卸放到墙外
14、 反作用力反作用力 采取措施免受雪灾、雨水影响采取措施免受雪灾、雨水影响（b）抑爆）抑爆 定义：定义：爆炸初始阶段，通过物理化学作爆炸初始阶段，通过物理化学作用扑灭火焰，抑制爆炸发展的技术。用扑灭火焰，抑制爆炸发展的技术。目的：目的：通过设置抑爆装置，提前探测，通过设置抑爆装置，提前探测，灭火、抑制爆炸。灭火、抑制爆炸。早期探测早期探测,觉察到爆炸觉察到爆炸 启动发射筒启动发射筒 把灭火剂喷进容器把灭火剂喷进容器 抑制爆炸和隔离燃烧的物料抑制爆炸和隔离燃烧的物料 设备停车设备停车（c）隔爆）隔爆 定义：定义：爆炸爆炸发生后，通发生后，通过物理化学过物理化学作用扑灭火作用扑灭火焰，阻止爆焰，阻止
15、爆炸传播的技炸传播的技术。术。目的：目的：防止防止火焰通过管火焰通过管道传播。道传播。（d）提高设备耐压能力）提高设备耐压能力v制造高强度的设备来承受Pmax，结构上要遵循压力容器标准。v因为这样会造成成本过高，所以不是很实际。（e）多种保护方案组合应用）多种保护方案组合应用v泄爆、隔爆、抑爆相互组合。v2.6粉尘爆炸火灾的扑救措施以以雾状水为佳雾状水为佳分割措施分割措施禁止用水和泡沫禁止用水和泡沫不能用四氯化碳、不能用四氯化碳、1211灭火剂灭火剂二氟一氯一溴甲烷（CF2ClBr），跟燃烧物产生的氢自由基化合，使燃烧的链反应迅速中止应当选用化学干粉应当选用化学干粉（如氧化铝等）、干沙（如氧化
16、铝等）、干沙干沙和硅酸铝毯（毡）干沙和硅酸铝毯（毡）第三部分：监管对策建议v3.1 相关工作回顾v国家安全监管总局关于进一步加强冶金等国家安全监管总局关于进一步加强冶金等工商贸企业粉尘爆炸事故防范工作的通知工商贸企业粉尘爆炸事故防范工作的通知（安监总管四（安监总管四201161号号 ）v1）进一步提高对冶金等工商贸企业粉尘作业安全生产工作重要性的认识。v2）大力推进冶金等工商贸企业安全生产标准化工作。v3）加大冶金等工商贸企业涉及粉尘作业建设加大冶金等工商贸企业涉及粉尘作业建设项目安全设施项目安全设施“三同时三同时”工作力度工作力度。v4）加强粉尘作业应急预案和应急演练工作加强粉尘作业应急预案
17、和应急演练工作。v5）加大安全监管和事故查处力度，用事故教加大安全监管和事故查处力度，用事故教训推动工作训推动工作。v3.2 强化监管强化监管v（3）（4）3.3 加强培训加强培训v（1）培训对象：）培训对象：v 各级安全监管人员、可燃性粉尘相关企业负责各级安全监管人员、可燃性粉尘相关企业负责人、专职安全管理人员人、专职安全管理人员v 设计单位、安全评价、咨询人员设计单位、安全评价、咨询人员v 现场作业人员现场作业人员v（2）培训内容）培训内容v 法规、标准宣贯法规、标准宣贯v 粉尘防爆综合知识粉尘防爆综合知识v 防爆技术措施、方法防爆技术措施、方法v 事故应急救援知识事故应急救援知识v 事故
18、案例事故案例v（3）各有侧重、分类培训）各有侧重、分类培训3.4 标准的制定、对标整改标准的制定、对标整改 在易发生粉爆事故的行业中，树立粉尘防爆示范标杆企业，在易发生粉爆事故的行业中，树立粉尘防爆示范标杆企业，建立标准化考评方法，促使同类企业对标整改。建立标准化考评方法，促使同类企业对标整改。3.5 企业开展专项检查企业开展专项检查v 火场指挥部的任务主要是迅速组织力量侦察火情，制订正确的战术措施，布置战斗任务，下达战斗命令，调集各种车辆进行救人、疏散物资、供给灭火剂（运输干沙、干粉）等。3 容易发生粉尘爆炸的生产工艺（4）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。粉尘爆炸
19、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4 标准的制定、对标整改粉尘浓度越高爆炸压力越高，但达到一定高度后有下降趋势。进入火场的人员不宜过多，而要少而精，动作也要轻而快。加强全体员工的消防知识和安全生产知识培训；被覆盖住的火会产生一层坚硬的氧化物硬皮，它将最终隔绝氧而使火自行熄灭，通常是在采取了以上作法后，离开此区域，直到燃烧停止和冷却下来之前不要进入此区域。长期积聚在设备裂缝中和管道拐弯处的粉尘易发生自燃。粉尘爆炸事故案例介绍24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故:2）涉尘作业现场通风、除尘、防火防爆等安全设备设施不
20、完善，涉尘企业（加工场）无安全设计，生产工艺简单，设备设施简陋，缺乏防尘设施。（2）氧气:一定的氧含量是粉尘燃烧的基础。4 粉尘爆炸的破坏性24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故:GB/T16856-1997机械安全 风险评价的原则6粉尘爆炸火灾的扑救措施3.6 开展专项整治开展专项整治v（1）“违法违法”、“违规违规”整治整治v（2）通过工程技术措施治理设备、工艺安全）通过工程技术措施治理设备、工艺安全隐患隐患v2010年1月13日下午，杨华、李平(杨华之妻)、宋先(李平之嫂)3人在抛光车间(第3间)上班。3人操作2台抛光机。13时10分许，杨华看见车间墙脚的引风道出风口闪出火光，同时听见巨大的爆炸声
21、，然后被震晕过去不省人事。v事后，相关部门对爆炸的直接原因进行了初步分析。v该厂抛光车间产生的铝粉尘通过排风道，经排风机送入粉尘沉降室。粉尘沉降室系厂房与厂房之间的过道改建而成。东西宽约1.2米，南北长约7米。经查，该粉尘沉降室两个月已没有清理，加上近几天天气晴好，空气干燥，该粉尘沉降室漂浮的铝粉浓度达到爆炸极限遇火花而发生爆炸。案例二：2011年10月23日13时20分许，位于温州市鹿城区藤桥镇戴宅村的鹿城区上戌吴冬华五金加工场发生一起粉尘燃爆事故，造成13人不同程度受伤住院。该五金加工场主要加工五金配件，有电传动布质抛光机11台、工人12名，加工场由一间2层砖瓦结构房屋和简易棚构成，面积约
22、120平方米。五金加工场东面为一家具加工场，加工场东墙和家具加工场西墙之间有一条约0.5米的小弄，作为五金加工场的粉尘沉降池使用，每半个月左右回收铝粉一次。v10月23日13时许，家具加工场房东夏世华及其妹夫临时雇佣胡金付、黄宝斌、吕存书等人用电焊机拆除家具加工场顶棚钢管支柱，13时20分许电焊作业产生的高温焊渣掉入两加工场之间的小弄（粉尘沉降池），引燃了沉降池中的铝粉，随后发生爆炸，造成了家具场房东及其雇工和五金加工场工人共计13人不同程度受伤，并造成多间房屋倒塌、受损。v案例三：v2011年11月11日9时许，温州市瓯海区南白象街道霞坊村一家五金加工厂发生粉尘爆炸，半边房屋被炸毁。此次爆炸
23、导致1人死亡，5人重伤，多人轻伤。v加工厂共有16名工人。事发时，8名女的在外面的房间给铝制锁毛坯磨砂，8名男的在里面的房间做第二道工序为这些锁抛光。“一共有8台机器，一台机器每天估计会产生3斤铝粉，一天清理一次。另外，厂里还有一些排风道，而排风道里的粉尘不容易清理，老板每个月会清理一到两次。v爆炸后，一幢木质结构房屋的一边已被爆炸产生的气浪掀开，部分可燃物着火。v事故原因分析v1）相关涉尘企业（加工场）对粉尘作业危险性认识不足，安全管理规章制度不健全，现场安全管理混乱，缺乏有针对性的粉尘防爆安全管理制度、操作规程和粉尘防爆安全检查工作制度。v2）涉尘作业现场通风、除尘、防火防爆等安全设备设施
24、不完善，涉尘企业（加工场）无安全设计，生产工艺简单，设备设施简陋，缺乏防尘设施。如案例二中，吴冬华五金加工场违反国家有关相关标准要求，把铝粉沉降池设在两个加工场v之间的小巷内，大量铝粉粉尘从三台风机进入小巷，在空中悬浮浓度达到铝粉爆炸下限，且与相邻厂房连通处未采用防火材料密封，是导致该事故发生的直接原因。案例三中，抛光加工场的铝粉沉降池与其它建筑防火间距不足，未安装可靠的收尘装置，同时，抛光加工场使用的电器不合格（短路保护器）造成电线短路，在灭火过程中处置不当引起铝粉尘爆炸燃烧事故。案例三中，抛光加工场的铝粉沉降池与其它建筑防火间距不足，未安装可靠的收尘装置，同时，抛光加工场使用的电器不合格（
25、短路保护器）造成电线短路，在灭火过程中处置不当引起铝粉尘爆炸燃烧事故。制造高强度的设备来承受Pmax，结构上要遵循压力容器标准。在施放干粉时，应打向燃烧铝粉的外围1.粉尘最易阴燃的层厚范围为1020mm。（1）可燃性粉尘:一定浓度或数量采取措施免受雪灾、雨水影响物质的燃烧热越大，则其粉尘的爆炸危险性也越大，例如煤、碳、硫的粉尘等；（2）氧气:一定的氧含量是粉尘燃烧的基础。1）进一步提高对冶金等工商贸企业粉尘作业安全生产工作重要性的认识。2）涉尘作业现场通风、除尘、防火防爆等安全设备设施不完善，涉尘企业（加工场）无安全设计，生产工艺简单，设备设施简陋，缺乏防尘设施。v3）涉尘企业（加工场）操作员工安全教育培训工作不到位，绝大多数职工没有经过专门的安全教育培训，缺乏相关的粉尘防爆安全知识以及基本的应急处置和自救能力。如案例二中，电焊作业人员无电焊工操作证，在电焊动火作业时未检查作业环境存在易燃易爆物，未采取相应防范措施，导致电焊作业产生的高温焊渣掉入积聚铝粉的小巷内，引燃铝粉进而引起粉尘爆炸事故。v对此，温州市制定了温州市涉可燃爆粉尘作业场所安全生产基本条件，从建筑结构、通风除尘、清洁制度、禁火措施、器材配备、电气电路、培训教育、安全检查等八个方面做了相应规定。
