1、粉尘防爆技术粉尘防爆技术 中 钢 集 团 武 汉 安 全 环 保 研 究 院中 钢 集 团 武 汉 安 全 环 保 研 究 院 徐徐xx 2 目目 录录 引引 言言 第一部分：粉尘爆炸基本原理第一部分：粉尘爆炸基本原理 第二部分：预防技术措施第二部分：预防技术措施 第三部分：监管对策建议第三部分：监管对策建议 3 19801980-20062006年，美国共发生了年，美国共发生了280280起粉尘起粉尘 引起的火灾爆炸事故，导致引起的火灾爆炸事故，导致119119人死亡，人死亡，700700 人受伤人受伤。 美国粉尘爆炸事故状况美国粉尘爆炸事故状况 4 典型事故（典型事故（1 1）: : 20
2、032003年年1 1月月2929日日, ,西部制药西部制药 厂厂,6,6人死亡人死亡,38,38人受伤。人受伤。 ！ 5 典型事故（典型事故（2 2）: : 20082008年年2 2月月8 8日皇家糖厂事故，日皇家糖厂事故，1414人死亡，人死亡，3636人重伤。人重伤。 ！ 6 典型事故（典型事故（3 3）: : 20032003年年1010月月2929日，贺氏公司铸铝厂铝尘爆炸、火日，贺氏公司铸铝厂铝尘爆炸、火 灾，灾，1 1人死亡，多人受伤。人死亡，多人受伤。 ！ 7 典型事故（典型事故（4 4）: : 20032003年年2 2月月2020日，日，CTACTA隔声材料厂树脂粉尘爆炸
3、，隔声材料厂树脂粉尘爆炸，7 7 人死亡，人死亡，3737人受伤。人受伤。 ！ 8 新西兰：新西兰：奶制品冷库爆炸奶制品冷库爆炸 马来西亚：马来西亚：面粉厂爆炸面粉厂爆炸 韩国：韩国：链斗提升机粮食粉尘爆炸链斗提升机粮食粉尘爆炸 新加坡：新加坡：塑料粉尘爆炸、奶酪厂喷雾干燥器爆炸塑料粉尘爆炸、奶酪厂喷雾干燥器爆炸 澳大利亚：澳大利亚：食糖爆炸食糖爆炸 菲列宾、印度：菲列宾、印度：水泥厂煤尘爆炸水泥厂煤尘爆炸 印度：印度：奶粉厂喷雾干燥器爆炸奶粉厂喷雾干燥器爆炸 近年来，亚太地区粉尘爆炸事故状况近年来，亚太地区粉尘爆炸事故状况 9 19871987年年3 3月月1515日，黑龙江省哈尔滨亚麻厂日
4、，黑龙江省哈尔滨亚麻厂 发生亚麻粉尘爆炸事故，造成发生亚麻粉尘爆炸事故，造成5858人死亡，人死亡，6565 人重伤，人重伤，112112人轻伤。人轻伤。 八十年代我国发生较大影响的粉尘爆炸事故八十年代我国发生较大影响的粉尘爆炸事故 10 11 0 1 3 5 2 1 2 8 00 32 14 60 6 20 55 000 7 0 5 3 11 21 事故次数110135212 受伤人数80032146062055 死亡人数00070531121 2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年 2002年以来我国粉尘爆炸事故发生状况年以来我国粉尘爆炸
5、事故发生状况 11 涉及到的粉尘涉及到的粉尘: 饲料饲料 木材木材 硫磺硫磺 色母粉色母粉 铝粉铝粉 硅铁粉硅铁粉 食糖食糖 12 今年今年1 1月月1313日、日、2 2月月2424日，相继发生铝粉爆炸事日，相继发生铝粉爆炸事 故（故（2 2人死亡，人死亡，6 6人受伤）、人受伤）、淀粉爆炸事故（淀粉爆炸事故（2020人死人死 亡，亡，8 8人重伤、人重伤、4949人受伤）人受伤）。 13 可燃性粉尘爆炸事故呈现多发态势，与我国安可燃性粉尘爆炸事故呈现多发态势，与我国安 全生产“总体稳定、趋向好转”的发展态势不相称！全生产“总体稳定、趋向好转”的发展态势不相称！ 全社会、相关生产经营单位、从
6、业人员粉尘爆全社会、相关生产经营单位、从业人员粉尘爆 炸及预防认知欠缺！炸及预防认知欠缺！ 引起总局领引起总局领 导高度重视！导高度重视！ 第一部分第一部分 粉尘爆炸基本原理粉尘爆炸基本原理 15 1.1 1.1 什么是粉尘爆炸？什么是粉尘爆炸？ 1.2 1.2 为什么粉尘会发生爆炸？为什么粉尘会发生爆炸？ 1.3 1.3 粉尘爆炸五个要素粉尘爆炸五个要素 1.4 1.4 粉尘爆炸的破坏性粉尘爆炸的破坏性 第一部分第一部分 粉尘爆炸基本原理粉尘爆炸基本原理 ！ 16 1.1 什么是粉尘爆炸？什么是粉尘爆炸？ （1 1）粉尘）粉尘 国际标准化组织国际标准化组织定义：定义： 粒径小于粒径小于757
7、5 m m的固体悬浮物的固体悬浮物 GB/T15604GB/T15604- -20082008粉尘防爆术语粉尘防爆术语： 细微的固体颗粒细微的固体颗粒 可分为：可分为： 呼吸性粉尘呼吸性粉尘/ /漂尘漂尘/ /降尘降尘/ /可见粉尘可见粉尘/ /显微粉尘等显微粉尘等 特点：特点： 能在空中停留、一段时间后可以沉降能在空中停留、一段时间后可以沉降 回 顾 几 个 概 念 回 顾 几 个 概 念 17 （2 2）可燃性粉尘：）可燃性粉尘：可与助燃气体发生氧化反应而可与助燃气体发生氧化反应而 燃烧的粉尘。燃烧的粉尘。 NFPANFPA：直径小于直径小于420420微米，在分散状态下点火会引微米，在分
8、散状态下点火会引 起火灾或爆炸的细微颗粒物。起火灾或爆炸的细微颗粒物。 如：如：农业农业（淀粉、面粉、饲料、粮食）（淀粉、面粉、饲料、粮食） 化学化学（塑料、香料、硫、橡胶、染料、杀虫（塑料、香料、硫、橡胶、染料、杀虫 剂剂 橡胶、化肥）橡胶、化肥） 医药食品工业医药食品工业（药品、糖）（药品、糖） 金属加工金属加工（铝、镁、锌等）（铝、镁、锌等） 煤、木材、烟草、造纸、纸浆、家具等煤、木材、烟草、造纸、纸浆、家具等 像水泥、泥沙、飞灰等是不可燃粉尘。像水泥、泥沙、飞灰等是不可燃粉尘。 回 顾 几 个 概 念 回 顾 几 个 概 念 18 （3 3）粉尘云）粉尘云 悬浮在助燃气体中的高浓度可燃
9、粉尘与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。助燃气体的混合物。 回 顾 几 个 概 念 回 顾 几 个 概 念 回 顾 几 个 概 念 回 顾 几 个 概 念 19 （4 4）粉尘爆炸）粉尘爆炸 火焰在粉尘云中传播，引起压力、温度明显火焰在粉尘云中传播，引起压力、温度明显 跃升的现象。跃升的现象。 回 顾 几 个 概 念 回 顾 几 个 概 念 回 顾 几 个 概 念 回 顾 几 个 概 念 回 顾 几 个 概 念 回 顾 几 个 概 念 20 （5 5）一次爆炸与二次爆炸、多次爆炸）一次爆炸与二次爆炸、多次爆炸 一次爆炸：一次爆炸：也叫初始爆炸，由初始点火源引也叫初始爆炸，由
10、初始点火源引 起的爆炸。起的爆炸。 二次爆炸：二次爆炸：第一次爆炸气浪把沉积在设备或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。比第一次要大得多。 回 顾 几 个 概 念 回 顾 几 个 概 念 21 多次爆炸多次爆炸（请看（请看多次爆炸视频多次爆炸视频）：）：随着爆炸随着爆炸 引起极大的震动，沉积在不同部位的粉尘扬引起极大的震动，沉积在不同部位的
11、粉尘扬 起，形成多个粉尘云，从而产生连环爆炸！起，形成多个粉尘云，从而产生连环爆炸！ 回 顾 几 个 概 念 回 顾 几 个 概 念 二次、多次爆炸更具破坏性！二次、多次爆炸更具破坏性！ 22 23 粉尘云着火时，顷刻间完成燃烧过程，释放大量热能粉尘云着火时，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，体积剧烈膨，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，一旦空间受限，发生爆炸！胀，形成很高膨胀压力，一旦空间受限，发生爆炸！ 1.2 为什么粉尘会发生爆炸？为什么粉尘会发生爆炸？ 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
12、 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 可燃粉尘可燃粉尘 氧化反应氧化反应 释放能量释放能量 24 1.3 粉尘爆炸的五个要素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 氧气氧气 可燃性粉尘可燃性粉尘 点火源点火源 增加增加 扩散扩散 受限空间受限空间 2 2- -氧气氧气 3 3- -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 25 （1 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 （2 2）氧气）氧气 :一定的氧含量是粉尘燃烧的基础。一
13、定的氧含量是粉尘燃烧的基础。 （3 3）点火源）点火源 达到达到MIE(10MIE(10- -5050mJ)mJ)，能使局部粉尘云的温度能使局部粉尘云的温度 发生突变形成火焰的高温热源。发生突变形成火焰的高温热源。 点火源能量：点火源能量： 自燃、轴承过热自燃、轴承过热 100J 100J； 静电静电 10mJ 10mJ； 摩擦火花摩擦火花 10J 10J；火焰、热表面火焰、热表面 10,000J 10,000J 1.3 粉尘爆炸的五个要素粉尘爆炸的五个要素 燃 烧 三 要 素 燃 烧 三 要 素 26 点火源分为以下几类：点火源分为以下几类： 根据产生能量的方式的不同，点火源可分成七根据产生
14、能量的方式的不同，点火源可分成七 类：类： 明火焰明火焰 ( (动火、吸烟、气焊割等动火、吸烟、气焊割等) ) 高温物体高温物体 ( (过热马达、电烙铁、白炽灯、汽过热马达、电烙铁、白炽灯、汽 车排气管、烟囱火星、焊割作业金属熔渣、暖车排气管、烟囱火星、焊割作业金属熔渣、暖 气片等过热表面气片等过热表面) ) 1.3 粉尘爆炸的五个要素粉尘爆炸的五个要素 27 电气火花电气火花 ( (接线盒、开关、控制箱漏电、短路、接线盒、开关、控制箱漏电、短路、 接触不良、继电器接点等接触不良、继电器接点等) ) 撞击与摩擦撞击与摩擦（使用铁制工具、运输工具撞刮、润（使用铁制工具、运输工具撞刮、润 滑不良轴
15、承、氧化剂撞击滑不良轴承、氧化剂撞击) ) 绝热压缩绝热压缩 28 光线照射与聚焦光线照射与聚焦( (雷闪电、光线聚焦雷闪电、光线聚焦) ) 化学反应放化学反应放( (氧化燃烧、自燃氧化燃烧、自燃) )。 静电放电静电放电（电晕放电、静电积累、火花放电）（电晕放电、静电积累、火花放电） 29 （4 4）扩散）扩散 粉尘必须处于悬浮状态，即粉尘必须处于悬浮状态，即粉尘云粉尘云状态。状态。 这样可以增加气固接触面积，加快反应速度。这样可以增加气固接触面积，加快反应速度。 最小浓度（最小浓度（MECMEC），），低于低于MECMEC，粉尘粒子间距过粉尘粒子间距过 大，火焰难以传播。大，火焰难以传播。
16、 如玉米及淀粉如玉米及淀粉:45:45g/g/m3 、沙糖沙糖: 19: 19g/g/m3 1.3 粉尘爆炸的五个要素粉尘爆炸的五个要素 30 （5 5）受限空间）受限空间 粉尘云要处在相对封闭的空间，压力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。和温度才能急剧升高，继而发生爆炸。 无受空间也会爆燃、爆轰无受空间也会爆燃、爆轰 1.3 粉尘爆炸的五个要素粉尘爆炸的五个要素 31 （1 1）具有极强的破坏性。）具有极强的破坏性。 粉尘爆炸涉及的范围很广，煤炭、化工、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医药加工、木材加工、粮食和饲
17、料加工等部门 都时有发生。粉尘爆炸尤其是系统爆炸，造成都时有发生。粉尘爆炸尤其是系统爆炸，造成 了损失严重，仅了损失严重，仅19871987年哈尔滨亚麻厂的亚麻尘年哈尔滨亚麻厂的亚麻尘 爆炸事故，死亡爆炸事故，死亡5858人，轻、重伤人，轻、重伤177177人，直接经人，直接经 济损失济损失882882万元（当时）。万元（当时）。 1.4 粉尘爆炸的破坏性粉尘爆炸的破坏性 32 （2 2）容易产生二次爆炸、多次连环爆炸。）容易产生二次爆炸、多次连环爆炸。 （3 3）能产生有毒气体。）能产生有毒气体。 一种是一氧化碳；另一种是爆炸物一种是一氧化碳；另一种是爆炸物( (如塑如塑 料料) )自身分解
18、的毒性气体。毒气的产生往往造自身分解的毒性气体。毒气的产生往往造 成爆炸过后的大量人畜中毒伤亡，必须充分重成爆炸过后的大量人畜中毒伤亡，必须充分重 视。视。 1.4 粉尘爆炸的破坏性粉尘爆炸的破坏性 33 1.4 粉尘爆炸的破坏性粉尘爆炸的破坏性 粉 尘 爆 炸 现 场 粉 尘 爆 炸 现 场 1.4 粉尘爆炸的破坏性粉尘爆炸的破坏性 粉 尘 爆 炸 现 场 粉 尘 爆 炸 现 场 34 1.4 粉尘爆炸的破坏性粉尘爆炸的破坏性 粉 尘 爆 炸 现 场 粉 尘 爆 炸 现 场 1.4 粉尘爆炸的破坏性粉尘爆炸的破坏性 粉 尘 爆 炸 现 场 粉 尘 爆 炸 现 场 35 1.4 粉尘爆炸的破坏
19、性粉尘爆炸的破坏性 粉 尘 爆 炸 现 场 粉 尘 爆 炸 现 场 36 1.4 粉尘爆炸的破坏性粉尘爆炸的破坏性 粉 尘 爆 炸 现 场 粉 尘 爆 炸 现 场 37 1.4 粉尘爆炸的破坏性（美国的统计）粉尘爆炸的破坏性（美国的统计） 第二部分第二部分 预防技术措施预防技术措施 39 2.12.1 哪些粉尘容易爆炸？哪些粉尘容易爆炸？ 2.22.2 影响粉尘爆炸的因素影响粉尘爆炸的因素 2.3 2.3 容易发生粉尘爆炸的生产工艺容易发生粉尘爆炸的生产工艺 2.4 2.4 容易发生粉尘爆炸的设备容易发生粉尘爆炸的设备 2.5 2.5 预防技术措施预防技术措施 第二部分第二部分 预防技术措施预
20、防技术措施 40 一般比较容易发生爆炸事故的粉尘大致有一般比较容易发生爆炸事故的粉尘大致有铝铝 粉、锌粉、镁粉、铝材加工研磨粉、铁粉；各种粉、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、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末；烟草 粉末、煤尘、植物纤维尘粉末、煤尘、植物纤维尘等等 特点：特点：活泼金属活泼金属 有较强的还原剂有较强的还原剂H H、C C、N N、S S等元素存在等元素存在 当它们与氧化物共存时，便发生分解，由氧当它们与氧化物共存时，便发生分解，由氧 化反应产
21、生大量的气体，释放出大量的燃烧热。化反应产生大量的气体，释放出大量的燃烧热。 2.1 哪些粉尘容易爆炸？哪些粉尘容易爆炸？ 41 燃烧热越大的物质越容易爆炸燃烧热越大的物质越容易爆炸：如煤尘、碳、：如煤尘、碳、 硫磺等。硫磺等。 氧化速度快的物质容易爆炸氧化速度快的物质容易爆炸：如镁粉、铝粉、：如镁粉、铝粉、 染料等。染料等。 2.1 哪些粉尘容易爆炸？哪些粉尘容易爆炸？ ！ 42 容易带电的粉尘也很容易引起爆炸：容易带电的粉尘也很容易引起爆炸：如合成如合成 树脂粉末、纤维类粉尘、淀粉等。树脂粉末、纤维类粉尘、淀粉等。 通常不易引起爆炸的粉尘有土、砂、氧化铁通常不易引起爆炸的粉尘有土、砂、氧化
22、铁 、研磨材料、水泥、石英粉尘以及类似于燃烧、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。定，所以不易燃烧。 2.1 哪些粉尘容易爆炸？哪些粉尘容易爆炸？ ！ 43 化学性质：化学性质：主要指燃烧热和燃烧速度主要指燃烧热和燃烧速度 物理性质：物理性质： 粒子越细越容易爆炸、爆炸强度越高；粒子越细越容易爆炸、爆炸强度越高； 粉尘浓度越高爆炸压力越高，但达到一定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。高度后有下降趋势。 2.2 影响粉尘爆炸的因素影响粉尘爆炸的因素 （1）自身因素）自身因
23、素 44 粉尘云 粉尘层 煤粉 510o C 165o C 玉米淀粉 520 440 低密度聚乙烯 450 融化态 铝粉 850 450 调色剂 570 450 粉尘点火温度：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 45 45 粉尘 直径，微米 Kst（爆炸指数） (bar- m/s) Pmax（最大爆 炸压力）(bar ) 木屑 29 205 10.5 食糖 30 138 8.5 煤粉 24 129 9.2 玉米淀粉 7 202 10.3 PVC 60 98 8.3 可燃性粉尘爆炸指数可燃性粉尘爆炸指数 46 粉尘分散情况粉尘分散情况：分散度越高，爆炸强度越高：分散度
24、越高，爆炸强度越高 点火源强度：点火能量越高，越容易爆炸点火源强度：点火能量越高，越容易爆炸 最小点火温度最小点火温度: :如玉米及淀粉如玉米及淀粉: 470: 470 沙糖沙糖: 410: 410 2.2 影响粉尘爆炸的因素影响粉尘爆炸的因素 （2）外部因素）外部因素 47 氧含量氧含量：必须达到最低氧含量：必须达到最低氧含量 粉尘云的温度粉尘云的温度：越高越易爆炸：越高越易爆炸 湍流情况湍流情况：湍流越严重，爆炸范围越大：湍流越严重，爆炸范围越大 空气湿度：空气湿度：越低，爆炸强度越高越低，爆炸强度越高 2.2 影响粉尘爆炸的因素影响粉尘爆炸的因素 （2）外部因素）外部因素 48 由于机械
25、力的作用会由于机械力的作用会 扬起大量粉尘，设备内悬扬起大量粉尘，设备内悬 浮的粉尘往往处于爆炸浓浮的粉尘往往处于爆炸浓 度范围之内。且各种力的度范围之内。且各种力的 作用更容易产生摩擦、撞作用更容易产生摩擦、撞 击火花，静电等点火源，击火花，静电等点火源， 导致粉尘爆炸的发生导致粉尘爆炸的发生。 2.3 容易发生粉尘爆炸的生产工艺容易发生粉尘爆炸的生产工艺 （1） 粉碎过程粉碎过程 49 在风力作用下，分离器内的粉尘均处于在风力作用下，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。，爆炸事故就会不可避免地发生
26、。 （2） 气固分离过程气固分离过程 50 除尘前粉尘是处于悬浮状态的，粘附在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，将发生态，若恰好有足够能量的点火源，将发生 粉尘爆炸事故。粉尘爆炸事故。 （3）干式除尘过程）干式除尘过程 51 使用喷雾、气流或沸腾干燥器干燥颗粒使用喷雾、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空气混合物的爆炸事故在生产实践中时 有发生。有发生。 （4） 干燥过程干燥过程 52 气力
27、输送过程中，工业粉尘处于蓬松的气力输送过程中，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，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。二次爆炸，造成更大的伤亡和损失。 （5） 输送过程输送过程 53 生产过程中粉尘难免要从设备中逸出，这些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，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，很容易造在达到一定浓度
28、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。飞扬，形成悬浮爆炸条件。 （6） 清扫、吹扫过程清扫、吹扫过程 54 集尘器集尘器 除尘器除尘器 气力输送机气力输送机 2.4 容易发生粉尘爆炸的设备容易发生粉尘爆炸的设备 55 干 燥 器 干 燥 器 筒 仓 筒 仓 磨 粉 机 磨 粉 机 56 链式提升机链式提升机 57 2.5 预防技术措施预防技术措施 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。
29、58 （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 （1） 消除火源消除火源 59 （c c）火花探测与熄灭）火花探测与熄灭 60 （请看视频：美国糖厂粉爆事故）（请看视频：美国糖厂粉爆事故） （d d）消除明火消除明火 （e e）防止局部过热）防止局部过热 视频视频: :局部过热引发糖厂爆炸局部过热引发糖厂爆炸 61 62 “2.242.24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故: : 点燃源为铁质工具与铁质构件或装置的机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。械撞击与摩擦所产生的火花。 （f）不用金属敲击，防止产生火花）不用金属
30、敲击，防止产生火花 63 发生爆炸前，三层平台有发生爆炸前，三层平台有1010人正在对人正在对5 5号号 筛和筛和6 6号筛进行清理和维修。清理和维修工具号筛进行清理和维修。清理和维修工具 为：铁质扳手、铁质钳子、铁锹等。为：铁质扳手、铁质钳子、铁锹等。 紧邻紧邻5#5#筛的配电间屋顶（标高筛的配电间屋顶（标高3.7m3.7m）有淀）有淀 粉四车间粉四车间4 4名包装工正在清扫由名包装工正在清扫由5#5#、6#6#振动筛振动筛 上散落下的淀粉。所有工具为铁锹、铁畚箕上散落下的淀粉。所有工具为铁锹、铁畚箕 、扫帚、包装袋。、扫帚、包装袋。 点燃过程分析点燃过程分析 “2.242.24” 秦 皇
31、岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 64 三层平台（标高三层平台（标高5.2M5.2M）的作业人员将清理）的作业人员将清理 的淀粉装袋后，通过楼梯往下滚落到一层地的淀粉装袋后，通过楼梯往下滚落到一层地 面。批号间与配电室的清理工作大致进行了面。批号间与配电室的清理工作大致进行了 一半，已经清理出了一半，已经清理出了2020多袋淀粉，有部分淀多袋淀粉，有部分淀 粉袋由配电间屋面直接抛到一层地面。事故粉袋由配电间屋面直接抛到一层地面。事故 发生时，三层平台和批号间与配电室屋顶有发生时，三层平台和批号间与配电室屋顶有 大量淀粉。大量淀粉。 点燃过程分析点燃
32、过程分析 “2.242.24” 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 65 对对5号振动筛处进行清理和维修的过程中号振动筛处进行清理和维修的过程中 ，铁质工具撞击摩擦产生的机械火花，将清，铁质工具撞击摩擦产生的机械火花，将清 理过程中产生的处于爆炸浓度范围内的粉尘理过程中产生的处于爆炸浓度范围内的粉尘 云引燃，在云引燃，在5号振动筛处发生了爆燃。这个爆号振动筛处发生了爆燃。这个爆 燃也是此次事故的初始爆炸。初始爆炸能量燃也是此次事故的初始爆炸。初始爆炸能量 比较小，只对局部设备和厂房产生破坏。比较小，只对局部设备和厂房产生破坏。 “2.242.
33、24” 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 点燃过程分析点燃过程分析 “2.242.24” 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 66 初始爆炸产生的冲击波超压不强，但冲击初始爆炸产生的冲击波超压不强，但冲击 波和气流激起了三层平台上的淀粉粉尘层，波和气流激起了三层平台上的淀粉粉尘层， 形成了更多的粉尘云，在三层平台和批号间形成了更多的粉尘云，在三层平台和批号间 与配电室屋顶发生了爆燃的扩散，粉尘云和与配电室屋顶发生了爆燃的扩散，粉尘云和 粉尘层剧烈燃烧，在三层平台和批号间与配粉尘层剧烈燃烧，
34、在三层平台和批号间与配 电室屋顶的作业人员处于高温火焰区。电室屋顶的作业人员处于高温火焰区。9名名作作 业人员被严重烧伤未能逃生。业人员被严重烧伤未能逃生。5名名作业人员成作业人员成 功逃生。功逃生。 “2.242.24” 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 点燃过程分析点燃过程分析 “2.242.24” 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 67 在三层平台和批号间与配电室屋顶发生的初在三层平台和批号间与配电室屋顶发生的初 始爆燃和燃烧将更多的粉尘扬起始爆燃和燃烧将更多的粉尘扬起, ,形成粉
35、尘云，稍形成粉尘云，稍 后在三层平台后在三层平台4 4号包装机上方旋风分离器下料管和号包装机上方旋风分离器下料管和 5 5号筛之间的上部空间中发生了强烈的号筛之间的上部空间中发生了强烈的“二次爆炸二次爆炸 ”。该次爆炸摧毁了包装车间的屋顶和北面墙，。该次爆炸摧毁了包装车间的屋顶和北面墙， 西墙体安全门摧。爆炸同时导致西墙体安全门摧。爆炸同时导致4 4号和号和5 5号包装机号包装机 之间的钢梁明显下垂弯曲，包装间内洁净顶棚和之间的钢梁明显下垂弯曲，包装间内洁净顶棚和 批号间与配电室屋顶破坏。批号间与配电室屋顶破坏。 “2.242.24” 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 秦 皇 岛 骊
36、 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 爆炸发展过程爆炸发展过程 “2.242.24” 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 68 爆炸冲击波通过爆炸冲击波通过6 6号到号到1 1号皮带机通向仓库的号皮带机通向仓库的 孔洞以及包装车间与仓库之间隔墙的上方仓库孔洞以及包装车间与仓库之间隔墙的上方仓库 传播，在仓库西段地面附近卷起大量的淀粉形传播，在仓库西段地面附近卷起大量的淀粉形 成粉尘云，然后被紧随冲击波前沿的火焰点燃成粉尘云，然后被紧随冲击波前沿的火焰点燃 ，并立即发生了更强烈的，并立即发生了更强烈的“二次爆炸二次爆炸”。两次。两次 强烈的强烈的“二次
37、爆炸二次爆炸”时间间隔约为时间间隔约为1s1s。此次爆。此次爆 炸彻底摧毁了仓库的南、北、东三面墙体，造炸彻底摧毁了仓库的南、北、东三面墙体，造 成仓库西端房顶部分坍塌，约占仓库屋面总面成仓库西端房顶部分坍塌，约占仓库屋面总面 积的积的1/31/3。随后在仓库内发生大火。随后在仓库内发生大火。 爆炸发展过程爆炸发展过程 “2.242.24” 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 69 本次爆炸冲击波差压为本次爆炸冲击波差压为3535- -70kg 70kg TNTTNT当量。当量。 事故发生时，现场共有事故发生时，现场共有107107人，事故导
38、致人，事故导致2020 人死亡、人死亡、4949人受伤（其中人重伤）。人受伤（其中人重伤）。 爆炸发展过程爆炸发展过程 “2.242.24” 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 70 在进行三层平台清理作业过程中产生了在进行三层平台清理作业过程中产生了 粉尘云粉尘云，维修振动筛和清理平台淀粉时，使维修振动筛和清理平台淀粉时，使 用了铁质扳手、铁质钳子、铁锨等铁知工具，用了铁质扳手、铁质钳子、铁锨等铁知工具， 产生了机械产生了机械撞击和摩擦火花撞击和摩擦火花，导致导致“初始爆初始爆 炸炸”发生。包装间、仓库设备和地面积尘严发生。包装间、仓库设备
39、和地面积尘严 重，导致重，导致“二次爆炸二次爆炸”发生发生。 直接原因：直接原因： “2.242.24” 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 71 1 1、生产管理不善、生产管理不善。当。当5 5、6 6号振动筛出号振动筛出 现堵料事故时，没有及时采取停止送料措施，现堵料事故时，没有及时采取停止送料措施， 造成振动筛处及附近平台大量淀粉泄漏、堆造成振动筛处及附近平台大量淀粉泄漏、堆 积。积。 2 2、未认真执行粉尘防爆安全国家相关标、未认真执行粉尘防爆安全国家相关标 准准。GB17440GB17440粮食加工、储运系统粉尘防粮食加工、储运系统
40、粉尘防 爆安全规程爆安全规程、GB15577GB15577粉尘防爆安全规粉尘防爆安全规 程程等。等。 间接原因：间接原因： “2.242.24” 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 72 3 3、企业管理人员、技术人员、作业人、企业管理人员、技术人员、作业人 员粉尘防爆知识欠缺，对粉尘爆炸危害认识员粉尘防爆知识欠缺，对粉尘爆炸危害认识 不足。不足。作业人员安全技能低，在清理和维修作业人员安全技能低，在清理和维修 作业中违规操作。作业中违规操作。 4 4、改造工程不规范。、改造工程不规范。事故厂房事故厂房20002000年年 建成，原设计功能为
41、仓库，建成，原设计功能为仓库，20082008年将仓库西年将仓库西 段北侧的段北侧的24M24M12M12M区域改造为淀粉包装车间，区域改造为淀粉包装车间， 改变了原仓库性质，改造设计对粉尘防爆考改变了原仓库性质，改造设计对粉尘防爆考 虑不完善，防火防爆措施、管理没有相应改虑不完善，防火防爆措施、管理没有相应改 进。进。 间接原因：间接原因： “2.242.24” 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 秦 皇 岛 骊 骅 淀 粉 爆 炸 事 故 73 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( (请看视频请看视频
42、: :天花板上积尘爆炸天花板上积尘爆炸) ) （2）消除燃料）消除燃料 74 75 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等等 替代氧气替代氧气 通常适用于筒仓，但对通常适用于筒仓，但对 于旋风分离器、干燥器于旋风分离器、干燥器 、粉尘收集器等设备不、粉尘收集器等设备不 适合。适合。 （3）消除氧化剂）消除氧化剂 76 （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 （4）粉尘爆炸保护措施）粉尘爆炸保护措施 77 定义：定义：存在于围包体内的粉尘云发生爆炸
43、时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限强度之前，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，使围包体不致被破坏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。的控爆技术。 目的：目的：通过设置泄爆装置，降低爆炸损失。通过设置泄爆装置，降低爆炸损失。 （4）粉尘爆炸保护措施）粉尘爆炸保护措施 （a a）泄爆泄爆 ！ 78 卸放到墙外卸放到墙外 爆炸后火焰的影响，允爆炸后火焰的影响，允 许火球？许火球？ 反作用力反作用力 采取措施免受雪灾、雨采取措施免受雪灾、雨 水影响水影响 （4）粉尘爆炸保护措施）粉尘爆炸保护措施 （a a）泄爆泄爆
44、泄放要考虑的因素：泄放要考虑的因素： ！ 79 直接泄放到屋内！直接泄放到屋内！ （4）粉尘爆炸保护措施）粉尘爆炸保护措施 （a a）泄爆泄爆 不推荐！不推荐！ 80 （4）粉尘爆炸保护措施）粉尘爆炸保护措施 （b 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。 ！ 81 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抑
45、制爆炸和隔离燃烧 的物料的物料 设备停车设备停车 （4）粉尘爆炸保护措施）粉尘爆炸保护措施 （b b）抑爆抑爆 ！ 82 定义：定义：爆炸发生后，通过爆炸发生后，通过 物理化学作用扑灭火焰，阻止物理化学作用扑灭火焰，阻止 爆炸传播的技术。爆炸传播的技术。 目的：目的：防止火焰通过管道防止火焰通过管道 传播。（哈尔滨亚麻厂案例）传播。（哈尔滨亚麻厂案例） （4）粉尘爆炸保护措施）粉尘爆炸保护措施 （c c）隔爆隔爆 视频视频：粉尘爆炸管道传播：粉尘爆炸管道传播 83 84 制造高强度的设备来制造高强度的设备来 承受承受PmaxPmax，结构上要遵循，结构上要遵循 压力容器标准。压力容器标准。 因
46、为这样会造成成本因为这样会造成成本 过高，所以不是很实际。过高，所以不是很实际。 （4）粉尘爆炸保护措施）粉尘爆炸保护措施 （d d）提高设备耐压能力提高设备耐压能力 ！ 85 泄爆、隔爆、抑爆相互组合。泄爆、隔爆、抑爆相互组合。 （4）粉尘爆炸保护措施）粉尘爆炸保护措施 （e e）多种保护方案组合应用多种保护方案组合应用 ！ 86 预 防 、 保 护 和 隔 离 技 术 在 粉 尘 过 滤 器 上 的 应 用 预 防 、 保 护 和 隔 离 技 术 在 粉 尘 过 滤 器 上 的 应 用 火星探测和灭火系统火星探测和灭火系统 完整的抑爆和化完整的抑爆和化 学隔离保护措施学隔离保护措施 （4）
47、粉尘爆炸保护措施）粉尘爆炸保护措施 （e e）多种保护方案组合应用多种保护方案组合应用 ！ 第三部分第三部分 监管对策建议监管对策建议 88 2007年年10月月18日，日，OSHA出台出台NEP 可燃性粉尘国家重点计划可燃性粉尘国家重点计划 （ Combustible Dust National Emphasis Program) 根据根据20082008年年2 2月月7 7日皇家糖厂事故的调查情况，日皇家糖厂事故的调查情况， 修订修订NEPNEP，20082008年年3 3月月1111日发布。日发布。 3.1美国的做法美国的做法 89 金属粉尘包括铝粉、镁粉金属粉尘包括铝粉、镁粉 木材粉尘
48、木材粉尘 煤或其它碳粉煤或其它碳粉 塑料粉或添加剂塑料粉或添加剂 生物医药粉尘生物医药粉尘 糖、面粉、纸、肥皂、干血等有机粉尘糖、面粉、纸、肥皂、干血等有机粉尘 一些纺织材料纤维一些纺织材料纤维 主要内容：主要内容： 1 1、重点检查以下可燃性粉尘：、重点检查以下可燃性粉尘： 90 主要内容：主要内容： 2 2、重点检查以下生产工艺：、重点检查以下生产工艺： 农业（粮食、饲料）农业（粮食、饲料） 食品食品 化工（含塑料）化工（含塑料） 纺织纺织 森林和家具森林和家具 金属加工金属加工 轮胎和橡胶生产轮胎和橡胶生产 造纸造纸 制药制药 水处理水处理 金属、纸、塑料的回收金属、纸、塑料的回收 利用等利用等 煤粉加工、使用煤粉加工、使
