? ? ? ?隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,粉末技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,使得粉末產(chǎn)物日益增多。同時(shí)一些企業(yè)在生產(chǎn)過程中,對原料進(jìn)行破碎、過篩、攪拌,也會(huì)伴隨著微小顆粒的產(chǎn)生。許多粉塵企業(yè)對粉體的相關(guān)危害知識(shí)沒有深刻的認(rèn)識(shí)、管理混亂,缺乏必要的防火防爆設(shè)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(xiǎn)性大大增加,粉塵爆炸事故時(shí)有發(fā)生。因此,深入認(rèn)識(shí)粉塵爆炸危害,充分做好預(yù)防措施十分重要。
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粉塵爆炸機(jī)理和危害
? ? ? ?粉塵爆炸是與空氣混合的易燃粉塵,經(jīng)著火燃燒而引起的一種具有巨大破壞力的化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)懸浮于空氣中的微細(xì)塵粒達(dá)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)生大量來不及擴(kuò)散的氣體,使壓力棸然增加而引起強(qiáng)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(kuò)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(yīng)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,沒有形成一個(gè)劇烈的反應(yīng)。但如果是木粉的話,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(yīng)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(kuò)散,強(qiáng)大的沖擊波將沉積粉塵掀起,造成破壞力更強(qiáng)的第二次、第三次連續(xù)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(jī)物粉塵三類??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(jī)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、紡織廠、飼料廠等在進(jìn)行物料破碎、篩分、給料、運(yùn)輸?shù)裙ば蛑卸紩?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(chǔ)設(shè)施設(shè)備不完善,管理不規(guī)范,存在不少違規(guī)操作行為,導(dǎo)致粉塵爆炸隱患重重。機(jī)械設(shè)備不完善,或電器不防爆,未靜電接地;或未配備相應(yīng)的除塵設(shè)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(guī)定給員工配備相應(yīng)的勞保用品,未進(jìn)行相應(yīng)的粉塵防護(hù)培訓(xùn),未張貼安全警示標(biāo)志,未張貼并培訓(xùn)粉塵安全操作規(guī)程及預(yù)案等,導(dǎo)致員工安全意識(shí)不強(qiáng),操作不規(guī)范。這些違章行為都會(huì)加大粉塵爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
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消除“粉塵“五因素
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? ? ? 粉塵爆炸離不開火源、可燃物、氧氣、有限空間、擴(kuò)散等五大因素,因此,企業(yè)必須嚴(yán)格管理、按規(guī)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。
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? ? ? 消除著火源。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),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、金屬過熱和電氣火花等七種。因此,在有粉塵產(chǎn)生的場所,就必須根據(jù)具體的操作環(huán)境進(jìn)行針對性的火源預(yù)防。維修帶有粉塵的設(shè)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(shè)計(jì),對工藝流程中材料的選擇、裝備安裝和操作管理等過程應(yīng)采取預(yù)防措施,控制靜電的產(chǎn)生和電荷的積聚。在粉塵爆炸危險(xiǎn)場所進(jìn)行電焊作業(yè),首先應(yīng)將設(shè)備內(nèi)的物料消除,同時(shí)采取措施避免焊渣落到設(shè)備內(nèi)或物料上。沉積在照明裝置、機(jī)械設(shè)備等熱表面的粉塵,要及時(shí)的清理,防止受熱時(shí)間過長,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(shè)備、容器和輸送系統(tǒng)要力求具有良好的密閉性能,盡可能防止粉塵從設(shè)備泄漏。其次,采用高效除塵設(shè)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(shè)備隔離設(shè)置在密閉房間內(nèi),并設(shè)專門的保護(hù)罩和局部排風(fēng)罩保護(hù)吸塵裝置;及時(shí)清理除塵系統(tǒng)的粉塵,保持排風(fēng)扇、工作間、設(shè)備的清潔,特別除塵系統(tǒng)要結(jié)合濕法作業(yè)改革除塵設(shè)計(jì),杜絕除塵管道積塵。
消除氧化劑。這個(gè)方面的預(yù)防措施主要是采用惰性氣體實(shí)現(xiàn)。通過充入氮?dú)?、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(yù)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(hù),而對于旋風(fēng)分離器、干燥器、粉塵收集器等設(shè)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(tǒng)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)的場所,比如家具廠、木器廠,可以通過開窗、開門,防止形成密閉空間來預(yù)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(nèi)開鑿泄壓口,通過增加泄壓口降低爆炸的危害程度等。
限制粉塵擴(kuò)散。首先可以通過安裝隔爆裝置、泄爆裝置、主動(dòng)抑爆系統(tǒng)等設(shè)備限制粉塵擴(kuò)散。如泄爆裝置就是在粉塵爆炸的設(shè)備上或建筑物上設(shè)置泄爆板或泄爆門。當(dāng)發(fā)生粉塵爆炸時(shí),通過沖開泄爆板或泄爆門,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,通過濕法作業(yè)消除粉塵的擴(kuò)散,盡量杜絕粉塵作業(yè)車間和除塵系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)、碰撞、混合等不安全行為。
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備注:作者/都松江。本文已在《廣東安全生產(chǎn)》(2014年10月號(hào))刊發(fā),歡迎轉(zhuǎn)載,轉(zhuǎn)載請備注作者姓名!