? ? ? ?隨著(zhù)現代工業(yè)的發(fā)展,粉末技術(shù)得到了廣泛的應用,使得粉末產(chǎn)物日益增多。同時(shí)一些企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中,對原料進(jìn)行破碎、過(guò)篩、攪拌,也會(huì )伴隨著(zhù)微小顆粒的產(chǎn)生。許多粉塵企業(yè)對粉體的相關(guān)危害知識沒(méi)有深刻的認識、管理混亂,缺乏必要的防火防爆設施,再加上操作人員思想上的麻痹大意,使得粉塵爆炸的危險性大大增加,粉塵爆炸事故時(shí)有發(fā)生。因此,深入認識粉塵爆炸危害,充分做好預防措施十分重要。
?
粉塵爆炸機理和危害
? ? ? ?粉塵爆炸是與空氣混合的易燃粉塵,經(jīng)著(zhù)火燃燒而引起的一種具有巨大破壞力的化學(xué)反應。當懸浮于空氣中的微細塵粒達到一定濃度時(shí),遇到一定能量的火種便急劇地氧化燃燒,在瞬間釋放出大量熱能,并產(chǎn)生大量來(lái)不及擴散的氣體,使壓力棸然增加而引起強烈的爆炸。爆炸也是燃燒,而且是一種劇烈的燃燒。燃燒一般只需要三個(gè)要素:氧氣、點(diǎn)火源和可燃物。但是,粉塵爆炸還需要另外兩個(gè)條件,一個(gè)是在空氣中可擴散的,一個(gè)是存在于受限空間。五個(gè)條件具備,粉塵才會(huì )爆炸。
? ? ? 粉塵爆炸不同于一般的物質(zhì)燃燒,反應劇烈、瞬間發(fā)生。比如木材造碳是把木材放到敞爐里面燃燒,是一種緩慢的燃燒,沒(méi)有形成一個(gè)劇烈的反應。但如果是木粉的話(huà),把木材破裂成粉塵以后,顆粒度降低,與空氣的接觸面增大,反應迅速且劇烈。而且,粉塵爆炸常為連鎖性爆炸,一旦發(fā)生粉塵爆炸,人們則無(wú)法加以控制。爆炸時(shí)產(chǎn)生的氣浪,可將沉積粉塵掀起,形成連鎖爆炸,哪里有粉塵燃燒就蔓延到哪里。爆炸是在相對封閉的狀態(tài)下發(fā)生的,粉塵燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣體和壓力以1000m/s的超音速傳播擴散,強大的沖擊波將沉積粉塵掀起,造成破壞力更強的第二次、第三次連續爆炸,破壞力極大。
? ? ? 一般可燃粉塵可分為金屬粉塵,可燃礦物粉塵、有機物粉塵三類(lèi)??扇急饘俜蹓m主要包括鎂粉、鋁粉、鋅粉、鐵粉,可燃礦物粉塵主要是煤粉,有機物粉塵則可以分為纖維塵(如麻粉塵、煙草、木粉)、糧食塵(如面粉、淀粉、奶粉)。這些粉塵的產(chǎn)生涉及工業(yè)生產(chǎn)的多個(gè)工種工序,如拋光廠(chǎng)、紡織廠(chǎng)、飼料廠(chǎng)等在進(jìn)行物料破碎、篩分、給料、運輸等工序中都會(huì )產(chǎn)生粉塵。
? ? ? 粉塵產(chǎn)生難以避免,但是粉塵爆炸并非必然??v觀(guān)以往的粉塵爆炸事故,多因企業(yè)不重視粉塵防治引起。一些企業(yè)基礎設施設備不完善,管理不規范,存在不少違規操作行為,導致粉塵爆炸隱患重重。機械設備不完善,或電器不防爆,未靜電接地;或未配備相應的除塵設施,即便配備也未及時(shí)清除塵埃。同時(shí),一些企業(yè)未按有關(guān)規定給員工配備相應的勞保用品,未進(jìn)行相應的粉塵防護培訓,未張貼安全警示標志,未張貼并培訓粉塵安全操作規程及預案等,導致員工安全意識不強,操作不規范。這些違章行為都會(huì )加大粉塵爆炸的風(fēng)險。
?
消除“粉塵“五因素
?
? ? ? 粉塵爆炸離不開(kāi)火源、可燃物、氧氣、有限空間、擴散等五大因素,因此,企業(yè)必須嚴格管理、按規操作,消除其中一個(gè)或者多個(gè)條件,就可以有效避免粉塵爆炸。
?
? ? ? 消除著(zhù)火源。據不完全統計,引起粉塵爆炸的點(diǎn)火源方式按事故發(fā)生頻率主要有沖擊或摩擦、靜電火花、熔接或熔斷火花、自燃火花、明火、金屬過(guò)熱和電氣火花等七種。因此,在有粉塵產(chǎn)生的場(chǎng)所,就必須根據具體的操作環(huán)境進(jìn)行針對性的火源預防。維修帶有粉塵的設備時(shí),不可以使用在維修時(shí)產(chǎn)生沖擊或摩擦火花的工具;進(jìn)行生產(chǎn)工藝的防靜電設計,對工藝流程中材料的選擇、裝備安裝和操作管理等過(guò)程應采取預防措施,控制靜電的產(chǎn)生和電荷的積聚。在粉塵爆炸危險場(chǎng)所進(jìn)行電焊作業(yè),首先應將設備內的物料消除,同時(shí)采取措施避免焊渣落到設備內或物料上。沉積在照明裝置、機械設備等熱表面的粉塵,要及時(shí)的清理,防止受熱時(shí)間過(guò)長(cháng),引起自燃。
? ? ? ?消除可燃粉塵。首先,控制粉塵源。改革工藝,盡量采用不產(chǎn)生可燃粉塵的工藝替代產(chǎn)生粉塵的工藝,對處理粉料的設備、容器和輸送系統要力求具有良好的密閉性能,盡可能防止粉塵從設備泄漏。其次,采用高效除塵設備和粉塵隔離技術(shù),減少粉塵,降低可燃粉塵的濃度。將易于產(chǎn)生粉塵的設備隔離設置在密閉房間內,并設專(zhuān)門(mén)的保護罩和局部排風(fēng)罩保護吸塵裝置;及時(shí)清理除塵系統的粉塵,保持排風(fēng)扇、工作間、設備的清潔,特別除塵系統要結合濕法作業(yè)改革除塵設計,杜絕除塵管道積塵。
消除氧化劑。這個(gè)方面的預防措施主要是采用惰性氣體實(shí)現。通過(guò)充入氮氣、二氧化碳替代氧氣、從而降低氧氣與可燃粉塵的充分接觸,從而預防粉塵爆炸。但這種消除氧化劑的方法通常只適用于粉塵企業(yè)筒倉裝置的安全防護,而對于旋風(fēng)分離器、干燥器、粉塵收集器等設備卻不適用。
? ? ? 消除相對密閉或受限空間。粉塵作業(yè)不僅會(huì )引發(fā)爆炸事故,還可能引起塵肺等職業(yè)病,因此除塵系統一般盡量選取密閉空間作業(yè),但對于一些較難密閉作業(yè)的場(chǎng)所,比如家具廠(chǎng)、木器廠(chǎng),可以通過(guò)開(kāi)窗、開(kāi)門(mén),防止形成密閉空間來(lái)預防粉塵爆炸;一些粉碎作業(yè)采取露天敞口作業(yè);在密閉空間內開(kāi)鑿泄壓口,通過(guò)增加泄壓口降低爆炸的危害程度等。
限制粉塵擴散。首先可以通過(guò)安裝隔爆裝置、泄爆裝置、主動(dòng)抑爆系統等設備限制粉塵擴散。如泄爆裝置就是在粉塵爆炸的設備上或建筑物上設置泄爆板或泄爆門(mén)。當發(fā)生粉塵爆炸時(shí),通過(guò)沖開(kāi)泄爆板或泄爆門(mén),能迅速將爆炸粉塵吹出,并將大部分能量釋放出去,以減輕爆炸損失。其次,通過(guò)濕法作業(yè)消除粉塵的擴散,盡量杜絕粉塵作業(yè)車(chē)間和除塵系統發(fā)生振動(dòng)、碰撞、混合等不安全行為。
?
備注:作者/都松江。本文已在《廣東安全生產(chǎn)》(2014年10月號)刊發(fā),歡迎轉載,轉載請備注作者姓名!