以下是一些粉尘爆炸安全常识:
粉尘爆炸的原理
- 定义:粉尘爆炸是指悬浮在空气中的可燃性固体微粒接触到火焰(明火)或电火花等火源时,在密闭空间达到爆炸极限而发生的剧烈化学反应的现象 。
- 爆炸过程:当悬浮在空气的粉尘接触到火源,其表面受热产生可燃气体,与氧气混合后生成爆炸性混合气体,被点火源点燃后产生的热进一步使粉尘分解产生可燃气体,与空气混合使反应连续进行而导致了粉尘爆炸。
- 五要素:
- 可燃性粉尘:如金属(镁粉、铝粉)、煤炭、粮食(小麦、淀粉)、饲料(血粉、鱼粉)、农副产品(棉花、烟草)、林产品(纸粉、木粉)、合成材料(塑料、染料)等的粉尘。
- 助燃性气体:通常是空气中的氧气,一定的氧含量是粉尘燃烧的基础,一般来说,随着空气中氧含量的增加,爆炸浓度范围也扩大。
- 点火源:能使局部粉尘云的温度骤增发生燃烧的高温热源,例如明火、摩擦和冲击产生的火花、电火花、火灾、气体爆炸、爆破等。
- 粉尘云:悬浮在空气中且达到爆炸下限的可燃性粉尘云,多数爆炸性粉尘的粒度在 1-150μm 范围内,粒度越细,越易飞扬,越容易形成粉尘云。
- 密闭空间:粉尘云被限制在相对密闭的空间,在敞开的空间一般只能形成燃烧,而难以发生爆炸,但如果粉尘量极大且有持续的点火源和合适的气流等条件,也可能在局部形成类似爆炸的剧烈燃烧。
粉尘爆炸的危害
- 强大的破坏性:与可燃性气体爆炸相比,粉尘爆炸压力上升较缓慢,但较高压力持续时间长,释放的能量大,破坏力强,能对建筑物、设备等造成严重损坏。
- 易形成多次爆炸:初次发生粉尘爆炸时,形成的冲击波会将未发生爆炸的沉积粉尘再次扬起,形成新的粉尘云,从而引发再次爆炸,多次爆炸会造成更严重的危害。
- 产生有毒气体:主要包括一氧化碳,以及爆炸物燃烧产生的有毒气体,如塑料爆炸可能产生其自身分解的毒性气体,容易引起人员中毒伤亡。
预防粉尘爆炸的措施
- 控制粉尘产生和扩散
- 工艺优化:尽量采用湿式作业,减少粉尘产生;对易产生粉尘的工艺,如粉碎、研磨、造粒、砂光等,采取有效的密封措施,防止粉尘飞扬。
- 通风除尘:安装良好的通风系统,及时排出产生的粉尘,降低空气中的粉尘浓度。通风系统应根据粉尘的性质和产生量进行合理设计,确保通风效果。
- 粉尘清理:制定严格的粉尘清理制度,定期对作业现场和相关设备设施进行清扫,避免粉尘积聚。对于铝镁等金属粉尘,收集、贮存等环节还应采用防水防潮、通风、氢气监测等措施。
- 消除点火源
- 电气安全:使用防爆型的电气设备,如防爆灯具、防爆电机等,并定期进行检查和维护,防止电气故障产生电火花。
- 静电消除:采取静电消除措施,如接地、增湿等,防止静电积聚产生火花。对于易产生静电的设备和管道,应可靠接地,并定期检测接地电阻。
- 明火管理:严禁在有粉尘的环境中吸烟、使用明火或进行可能产生明火的作业。如需进行动火作业,必须严格执行动火审批制度,并采取相应的防火措施。
- 防止摩擦和撞击火花:避免机械设备的部件之间发生摩擦和撞击,对可能产生摩擦和撞击火花的部位,应采用特殊的材料或防护措施。例如,使用铜质或木质工具代替铁质工具。
- 采用防爆设备和措施
- 独立除尘系统:不同种类的可燃性粉尘应采用独立的除尘系统,避免混合引发爆炸。
- 控爆措施:干式除尘系统应采用泄爆、隔爆、惰化、抑爆、抗爆等一种或多种控爆措施。例如,在除尘器上设置泄爆口,当压力超过一定限度时,可将爆炸产生的压力和火焰泄放出去,减少爆炸的危害。
- 特殊粉尘的处理:铝镁等金属粉尘除尘系统应采用负压除尘方式;其他可燃性粉尘除尘系统采用正压吹送粉尘时,应采取火花探测消除等防范点燃源措施 。
粉尘爆炸的扑救方法
- 一般粉尘:扑救粉尘爆炸事故的有效灭火剂是水,尤以雾状水为佳。它既可以熄灭燃烧,又可湿润未燃粉尘,驱散和消除悬浮粉尘,降低空气浓度,但忌用直流喷射的水和泡沫,也不宜用有冲击力的干粉、二氧化碳、1211 灭火剂,防止沉积粉尘因受冲击而悬浮引起二次爆炸。
- 金属粉尘:如铝、镁粉等,遇水反应,不可用水或泡沫扑救,因为水和泡沫能与金属发生反应而助长其燃烧强度。可用 7150 灭火剂扑救,宜用干粉、干沙扑救,不可用二氧化碳灭火器扑救,不能用灭火器喷射冲击或用扫帚等物扑打使其飞扬起来,以免发生粉尘爆炸事故 。
粉尘爆炸的逃生方法
- 迅速撤离:发生粉尘爆炸时,应迅速远离爆炸源,尽量沿着安全通道或逃生通道行动,不要乱闯乱撞。
- 寻找避难所:尽快寻找可靠的、无尘的避难地点,如密闭的房间、防尘室等,并确保这些地点的通风良好,以防有毒气体积聚。
- 捂住口鼻:用湿纱布或毛巾捂住口鼻,预防吸入有毒气体。
- 听从指挥:按照现场指示进行疏散,遵循安全出口、逃生通道和标识指示,不要慌乱推挤,尽量帮助弱势群体。如果有紧急救援人员在场,应听从他们的指挥和建议。
