粉尘爆炸事故安全防范

粉尘爆炸事故安全防范与事故案例分析王志13507119237中钢集团武汉安全环保研究院全国安全生产标准化委员会粉尘防爆技术委员会2主要内容1、粉尘爆炸基本原理2、《严防企业粉尘爆炸五条规定》解读3、粉尘防爆安全监管及执法4、粉尘爆炸典型事故案例分析3一、粉尘爆炸基本原理1、什么是粉尘爆炸？2、为什么粉尘会发生爆炸？3、粉尘爆炸五个要素4、粉尘爆炸的破坏性5、预防粉尘爆炸的主要措施41.什么是粉尘爆炸？（1）粉尘国际标准化组织定义：粒径小于75μm的固体悬浮物GB/T15604-2008《粉尘防爆术语》：细微的固体颗粒特点：能在空中悬浮停留一段时间后沉降.（2）粉尘云悬浮在空气中的高浓度粉尘云团。第一部分粉尘爆炸基本原理5（3）可燃性粉尘：可与助燃气体发生氧化反应而燃烧的粉尘。NFPA（美国防火协会）：直径小于420微米，在分散状态下点火会引起火灾或爆炸的细微颗粒物。金属（如镁粉、铝粉、钛粉）；煤炭（如煤粉）；粮食（如面粉、糖粉、玉米粉、土豆粉、干奶粉、淀粉）；饲料（如血粉、鱼粉）；农副产品（如棉花、烟草、茶叶粉尘）；林产品（如纸粉、木粉、纤维粉尘）；合成材料（如塑料、染料）。水泥、泥沙、飞灰等是不可燃粉尘。特点：悬浮于空气中达到一定浓度范围时能被点燃6（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。7（5）一次爆炸与二次爆炸、多次爆炸一次爆炸：也叫初始爆炸，由初始点火源引起的爆炸二次爆炸：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。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8粉尘爆炸的一次爆炸与二次爆炸一次爆炸二次爆炸92.为什么粉尘会发生爆炸？诱发较大区域粉尘反应、释放能量温度、压力急剧上升，气体急剧膨胀可燃粉尘氧化反应释放能量粉尘云着火时，顷刻间燃烧，释放大量热能，使得燃烧气体温度骤然升高，体积剧烈膨胀，形成很高的膨胀压力，一旦空间受限，则发生爆炸。103.粉尘爆炸的五要素粉尘爆炸五要素氧气火源可燃性粉尘粉尘云密闭空间11（1）助燃性气体—氧气:一定的氧含量是粉尘燃烧的基础。（2）可燃性粉尘:可与助燃气体发生氧化反应而燃烧的粉尘。（3）点火源：能使局部粉尘云的温度发生突变形成火焰的高温热源。（4）粉尘云：悬浮在空中且达到爆炸下限的可燃性粉尘云。（5）相对密闭的空间:粉尘云限制在了相对密闭的空间3.粉尘爆炸的五个要素12引发粉尘爆炸的点火源根据产生能量的方式的不同，点火源可分成七类：（1）明火焰吸烟工业动火-如气焊割其它明火-如加热炉（2）高温物体加热设备、供暖设备和管线（电烙铁、暖气片、未加保温的热力管道）非防爆电机、灯具的热表面（过热马达、白炽灯）其他（汽车排气管、烟囱火星、焊割作业金属熔渣）13引发粉尘爆炸的点火源（3）电气火花电气线路短路电缆老化电缆因环境原因被破坏（机械破坏、老鼠啃咬等）非防爆电气设备启停或运行过程产生的火花非防爆的接插件、非防爆开关、非防爆电机电气设备过载（4）静电放电火花放电、刷型放电、电晕放电、静电积累、人体静电14引发粉尘爆炸的点火源（5）撞击与摩擦各种打磨抛光工具和金属件的摩擦转动轴摩擦发热粉碎设备（各种破碎机、磨粉机）中进入杂物（铁等金属物质、石子）斗式提升机跑偏、打滑、断带皮带辊与支架摩擦刮板机刮板与箱体摩擦螺旋输送机堵料摩擦旋转下料阀堵料摩擦风机叶轮与壳体或外物摩擦或碰撞采用不防爆的作业工具（6）光线照射与聚焦(雷闪电、光线聚焦)（7）绝热压缩15引发粉尘爆炸的点火源（8）化学反应放热：氧化燃烧、自燃粉尘的自燃吸湿或遇水会催进某些堆积粉尘自燃着火。铝镁粉尘遇湿后自燃；铁粉或铁切削屑在船舶运输过程中，因船舱内浸入雨水或海水而引起自燃着火；粮食粉尘遭水浸后发热自燃。大量自由堆积的粉尘，如煤山、面粉和玉米粉等粮食仓库、聚集金属粉尘的集尘桶等时常会发生自燃着火。尤其夏季高温、高湿情况下，粉尘在散热不利且储存量大、堆积层较厚、通风不良时，更易引起热积累，发生自燃着火。16引发事故的点火源统计数据17（1）具有极强的破坏性。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，往往会造成巨大的人员与财产损失。铝粉爆炸时，爆炸中心温度可高达2000-3000℃，会使可燃物局部严重碳化或人体严重烧伤。4.粉尘爆炸的破坏性18（2）容易产生二次爆炸、多次连环爆炸。（3）易产生有毒气体。一种是一氧化碳；另一种是爆炸物(如塑料)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，必须充分重视。4.粉尘爆炸的破坏性194粉尘爆炸的破坏性204粉尘爆炸的破坏性（美国的统计）215.1易爆粉尘主要特性？5.2容易发生粉尘爆炸的生产工艺与设备5.3预防与保护技术措施5、预防粉尘爆炸的主要措施22有较强的还原剂H、C、N、S等元素存在当它们与氧化物共存时，易发生分解，由氧化反应产生大量的气体，并释放出大量的燃烧热。5.1易爆粉尘主要特性影响粉尘爆炸的自身特性因素:氧化速度快的粉尘容易爆炸：如镁粉、铝粉、染料粉末等燃烧热越大的粉尘越容易爆炸：如煤尘、碳粉、硫磺粉末等容易带电的粉尘也容易引起爆炸：如合成树脂粉末、纤维类粉尘、淀粉等。通常不易引起爆炸的粉尘：土、砂、氧化铁、研磨材料、水泥、石英粉尘以及类似于燃烧后的灰尘等。235.1易爆粉尘主要特性影响粉尘爆炸的自身特性因素: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：流场扰动越严重，爆炸范围越大空气湿度：越低，爆炸强度越高24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。（1）粉碎过程5.2容易发生粉尘爆炸的生产工艺与设备25各类金属制品、木制品等存在打磨抛光工艺，其粉尘颗粒细微，极易在空间扩散形成粉尘云；（2）打磨抛光26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）气固分离过程（4）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，将发生粉尘爆炸事故。27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）干燥过程（6）粉尘气力输送过程气力输送过程中，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。28链式提升机295.3粉尘爆炸预防与保护技术措施氧气火源可燃性粉尘粉尘云密闭空间切断、隔离、消除粉尘爆炸五要素中任一要素都可有效预防粉尘爆炸事故的发生！30保持工作间的整洁、正确清扫积聚的粉尘，负压清扫。设备表面清洁清扫不留死角，天花板、房梁等（1）消除可燃性粉尘云31尽可能地减少粉尘的产生量，加强通风，防止悬浮粉尘达到最低爆炸浓度，是预防粉尘爆炸最基本的预防措施！32（a）所有用电设备外壳可靠接地（b）使用防爆电器（c）严禁明火（2）杜绝火源33（d）防止设备局部过热、电气短路（e）严禁用金属敲击，防止产生撞击火花34密闭空间内部空气惰化用惰性气体如N2、C02等替代氧气通常适用于料仓、筒仓等。但对于旋风分离器、干燥器、粉尘收集器等设备不适合。（3）消除助燃剂，减少氧含量35（a）泄爆（b）抑爆(阻爆)（c）隔爆（4）粉尘爆炸防护措施36定义：有粉尘和气态氧化剂或空气存在的围包体内发生爆炸时，在爆炸压力达到围包体的极限强度之前，使爆炸产生的高温、高压燃烧产物和未燃物通过围包体上的薄弱部分向无危险方向泄出。使围包体不致被破坏的控爆技术。目的：通过设置泄爆装置，降低爆炸损失。（4）粉尘爆炸防护措施（a）泄爆（泄爆试验视频）37（4）粉尘爆炸防护措施—泄爆泄放到墙的另一侧泄放到空旷的屋顶不允许泄放到厂房内部38（4）粉尘爆炸防护措施（b）抑爆（阻爆）定义：爆炸初始阶段，通过物理化学作用扑灭火焰，抑制（阻止）粉尘爆炸的发展。目的：通过设置抑爆装置，提前探测，灭火、抑制爆炸。39早期探测,觉察到爆炸启动发射筒把灭火剂喷进容器抑制爆炸和隔离燃烧的物料设备停车（4）粉尘爆炸防护措施（b）抑爆40定义：爆炸发生后，通过物理化学作用扑灭火焰，阻止爆炸传播的技术。目的：防止火焰通过管道传播（4）粉尘爆炸防护措施（c）隔爆41（5）建筑设计与设备布置有粉尘爆炸危险的建筑采用框架结构，墙体采用轻质材料。最好采用单层建筑。有粉尘爆炸危险的作业场所要留出足够的防火间距。人员集中的办公区域和居民区远离有爆炸危险的场所。42（5）建筑设计与设备布置设备布局把有粉尘爆炸危险的设备设置在建筑外，或靠墙布置，以便于泄爆。除尘器应设置在生产车间外，且泄爆不会造成二次爆炸场所。43二、《严防企业粉尘爆炸五条规定》解读44为有效遏制近年来频发的粉尘爆炸事故，深刻吸取江苏昆山“8·2”中荣金属制品有限公司特别重大爆炸事故教训，国家安监总局深度分析了近几年来所发生粉尘爆炸事故的案例，并依照《粉尘防爆安全规定》等有关标准规范，制定发布了《严防企业粉尘爆炸五条规定》，这是严防企业粉尘爆炸事故及安全生产制度建设的又一重大举措。《严防企业粉尘爆炸五条规定》条条都是“生命线”、“责任线”、“高压线”，条条都是用血的代价换来的经验教训。要切实做好《五条规定》的宣传贯彻工作，做到家喻户晓、人人皆知，达到“铁规定、刚执行、全覆盖、真落实、见实效”要求，坚决防范遏制企业粉尘爆炸事故。45国家安全生产监督管理总局令第68号46国家安全生产监督管理总局令(第68号)严防企业粉尘爆炸五条规定一、必须确保作业场所符合标准规范要求，严禁设置在违规多层房、安全间距不达标厂房和居民区内。二、必须按标准规范设计、安装、使用和维护通风除尘系统，每班按规定检测和规范清理粉尘，在除尘系统停运期间和粉尘超标时严禁作业，并停产撤人。三、必须按规范使用防爆电气设备，落实防雷、防静电等措施，保证设备设施接地，严禁作业场所存在各类明火和违规使用作业工具。四、必须配备铝镁等金属粉尘生产、收集、贮存的防水防潮设施，严禁粉尘遇湿自燃。五、必须严格执行安全操作规程和劳动防护制度，严禁员工培训不合格和不按规定佩戴使用防尘、防静电等劳保用品上岗。47一、必须确保作业场所符合标准规范要求，严禁设置在违规多层房、安全间距不达标厂房和居民区内。1、存在粉尘爆炸危险作业场所的厂房，必须满足GB50016-2006《建筑设计防火规范》和GB15577-2007《粉尘防爆安全规程》的要求。厂房最好为单层，屋顶采用用轻型结构。如厂房为多层结构，则应为框架结构，并保证四周墙体设有符合《建筑设计防火规范》要求的足够面积泄爆口.--五项规定解读--48一、必须确保作业场所符合标准规范要求，严禁设置在违规多层房、安全间距不达标厂房和居民区内。2、存在粉尘爆炸危险作业场所的厂房应与其它厂房或建(构)筑物分离，其防火安全间距应符合GB50016-《建筑设计防火规范》的相关规定。3、由于粉尘爆炸威力巨大，危害波及范围广，因此，存在粉尘爆炸危险作业场所严禁设置在居民区内。--五项规定解读--49一、必须确保作业场所符合标准规范要求，严禁设置在违规多层房、安全间距不达标厂房和居民区内。使用或生产能与空气形成爆炸性混合物的浮游状态的粉尘、纤维等生产场所属于乙类火灾危险性建筑（厂房）；乙类厂房必须按乙类火灾危险性要求配置消防设施并设计有足够的泄爆面积；乙类厂房与重要公共建筑物之间的防火间距不宜小于50米，与普通民用建筑之间不得小于25米。--五项规定解读--50一、必须确保作业场