1、 粉塵爆炸（生產過程中）危險性分析與預防 引言（1） 現代社會需要大量的粉末產品，在其生產過程中，最危急的因素是發生粉塵爆炸。面粉廠、紡織廠、硫橫廠、飼料加工廠、塑料加工廠、金屬粉末加工廠、糖廠、煤礦等存在可燃粉塵的工廠都可能發生粉塵爆炸。討論生產過程中粉塵爆炸的特點，實行相應措施預防粉塵爆炸，是平安生產的重要內容。 生產過程中粉塵爆炸的特點（2） 1. 粉塵爆炸事故發生率高 隨著現代工業的進展，粉塵種類不斷擴大，使用量不斷增加，使粉塵爆炸潛在的危急大 為增加。隨著納米技術的快速進展。粉體的深細加工已經成為當今生產過程中的一個重要進展方向，生產超細粉的產品日漸增多，粉塵粒徑越小，爆炸下限越低，

2、最小點火能量越小，粉塵爆炸的感度增加，由此，粉塵爆炸的事故率大為增加。據統計，世界上平均每天有一起谷物粉塵爆炸事故發生，英國近10年發生粉塵爆炸243起。 2. 粉塵爆炸事故危害性大 粉體的深加工使粉塵愈來愈細。粉塵粒徑越小，表面積越大，燃燒越完全，燃燒速度越 快，升壓速度越快，爆炸壓力越大。 為了實現高效、節能，生產設備朝著大型化進展，大容積設備爆炸發生時會有較多粉塵參加爆炸，爆炸壓力增大；同時大容積設備的強度比小容積設備高，假如不能準時泄爆，發生爆炸時會產生較大的壓力。生產中對于可能產生粉塵飛揚的設備和場所必需盡可能密封，在密閉設備里粉塵濃度簡單達到爆炸極限，密閉性越好，爆炸產生的壓力也越

3、大。 現代生產的工藝參數具有高溫、高壓、高速等特點，這增加了系統發生粉塵爆炸時的初始壓力和紊流度，從而加大爆炸后果的嚴峻程度。 生產的連續化使爆炸的傳播路線加長，沿著相鄰設備和連接管道傳播，爆炸壓力和升壓速度會在管道里發生疊加，甚至有發生爆轟的危急。 粉塵爆炸易產生二次爆炸，第一次爆炸氣浪把沉積在設備或地面上的粉塵吹揚起來，在爆炸后的短時間內爆炸中心區會形成負壓，四周的新奇空氣便由外向內填補進來，形成所謂的“返回風”，與揚起的粉塵混合，在第一次爆炸的余火引燃下引起其次次爆炸。二次爆炸時，粉塵濃度一般比一次爆炸時高得多，故二次爆炸威力比第一次要大得多。例如，某硫磺粉廠，磨碎機內部發生爆炸，爆炸波

4、沿氣體管道從磨碎機集中到旋風分別器，在旋風分別器發生了二次爆炸，爆炸波通過爆炸后在旋風分別器上產生的裂口傳播到車間中，揚起了沉降在建筑物和工藝設備上的硫磺粉塵，又發生了爆炸。 3. 生產過程中易消失多種引火源 （1） 設備內的摩擦撞擊火花 設備內部由于機械運轉部位缺乏潤滑而摩擦生熱；物料、硬性雜質或脫落的零件與設備 內壁碰擊打出火星。表面粗糙的堅硬物體相互猛烈撞擊或摩擦時，產生的火星撞擊或摩擦脫落的高溫固體微粒。若火星的微粒直徑為0.11mm，其所帶的能量可達1.761760mJ,足可點燃可燃粉塵。據統計，僅粉碎研碎設備因摩擦撞擊引起的爆炸事故占57。 （2） 電火花和靜電火花 電氣設備故障引

5、起的電火花是常見的一種引火源，事故案例較多。物料在輸送和粉碎研磨的攪拌中，粉料與管壁、設備壁，粉料的顆粒與顆粒之間的摩擦和碰擊，會產生靜電。一些粉塵表面的電量可達10-610-7C/cm2。在適當條件下，其靜電電壓可高達數千至數萬伏。 （3） 沉積粉塵的陰燃和自燃 沉積在加熱表面如照明裝置、電動機、機械設備熱表面的粉塵，受熱一段時間后會消失陰燃，最終也可能轉變為明火，成為粉塵爆炸的引火源。粉塵最易陰燃的層厚范圍為1020mm。可燃粉塵在沉積狀態下還具有自燃的傾向，由于粉塵微粒與空氣接觸發生氧化放熱反應，在肯定條件下熱量不能充分散發，粉層內溫度會上升引起自燃。長期積聚在設備裂縫中和管道拐彎處的粉

6、塵易發生自燃。 易發生粉塵爆炸的工藝過程（3） 1. 粉碎過程 按作用力性質不同，粉碎過程有：擠壓、撞擊、研磨、劈裂以及彎曲、撕裂等方法， 一般狀況下，粉碎研磨損作要同時利用多種作用力。粉碎操作由于機械力的作用會揚起大量粉塵，設備內懸浮的粉塵往往處于爆炸濃度范圍之內。且各種力的作用更簡單產生摩擦、撞擊火花，靜電等點火源，導致粉塵爆炸的發生。這類設備如顎式破裂機、滾筒軋碎機、球磨機、膠體磨等，都是具有粉塵爆炸的危急設備。 2. 分別過程 典型的分別裝置有旋風分別器。和其他類似裝置一樣，分別的主要原理都是利用氣流 旋轉過程中作用在物料上的離心力，使物料按重量大小達到分別的效果。在風力作用下，分別器

7、內的粉塵均處于懸浮狀態，此時，如存在足夠能量的點火源，爆炸事故就會不行避開地發生。 3. 除塵過程 除塵器的原理通常是利用濾材將氣體流中的顆粒阻攔住，除塵前粉塵是處于懸浮狀態 的，不僅如此，在濾材清灰時通常采納脈沖反吹風方式，此時，粘附在濾材上的粉塵又再次處于懸浮狀態，若恰 好有足夠能量的點火源，也將發生粉塵爆炸事故。 4. 干燥過程 干燥是從含水或濕物料中脫除水分或其他溶劑的操作過程，氣流干燥器是一種流化設 備，濕物料在高速熱氣流載體的流淌中進行傳熱傳質，再經旋風分別器使物料中水分隨熱空氣排出；噴霧干燥器是將含水量高達7580的溶液、懸浮液或熔融液的物料在熱氣流中噴成細霧，霧滴在很短時間內被

8、干燥成粉末；沸騰干燥器又稱流化床干燥器，是利用熱氣流使散粒狀物料在干燥器內呈沸騰狀態，使水分汽化、脫除，達到干燥的目的。使用噴霧、氣流或沸騰干燥器干燥顆粒狀物料或粉料時，設備內形成的可燃粉塵空氣混合物的爆炸事故在生產實踐中時有發生。 5. 輸送過程 為實現生產的連續和自動化，工廠生產通常采納自動輸送，而粉塵由于其特性而采納 氣力輸送管線輸送，輸送過程中，工業粉塵處于蓬松的懸浮狀態，已具備粉塵爆炸的主要條件，只要有合適的點火源則極其危急，并且輸送管線與分別和除塵設備相連，極易引起二次爆炸，造成更大的傷亡和損失。 6. 清掃、吹掃過程 生產過程中粉塵難免要從設備中逸出，這些粉塵積累在廠房及設備表面

9、，若不準時清 除，在達到肯定濃度并且飛揚起來之后，很簡單造成爆炸事故，并且在清掃過程中，也極易粉塵飛揚，形成懸浮爆炸條件。 防火粉塵爆炸的平安技術（4） 1. 掌握粉塵濃度 各生產過程中的設備要密閉，操作間應有良好的通風設備，以降低空氣中粉塵含量。供 給設備以粉料時，必需使正常操作條件下設備和氣動輸送裝置中的空氣量不超過30，并且最高極限含氧量為68。在粉塵濃度爆炸極限內操作的設備，可用縮小容器體積的方法提高粉塵濃度，使之超過爆炸上限，以防止粉塵爆炸，也可減弱爆炸威力。 2. 削減粉塵沉積 各工段設備應隔離設備在單獨房間內；車間的地面、墻面、頂棚要求平滑無凹凸之處， 不設凸出部件，非設置不行時

10、，應保持其上平面與水平線成60以上的傾角，便于沉積的粉塵自動滑落；梁與柱子應加以掩蓋，門窗與墻壁保持在同一平面內。粉末的輸送管道設置要考慮粉末沉積問題。粉末輸竤管段不允許鋪成水平狀態，不得有氣流死角；死頭支管及連接2個干燥設備或粉碎設備的連接管，粉末輸送管與水平線所成的傾斜角不得小于45°。應定期準時清理沉積于廠房內各角落、設備、管道上的粉塵，使設備外面的粉塵和系統內各部件之間的粉塵減至最少。 3. 防止摩擦、撞擊、生熱 留意檢查和修理設備，防止機械零部件松脫。留意潤滑機械轉動部位；常常檢查軸承的 溫度，滑動軸承溫度不得超過室溫45，滾動軸承溫度不得超過60；如發覺軸承過熱，應馬上停

11、車檢修。加料應保持滿料，供料流量要勻稱正常，防止斷料空轉而摩擦生熱。設備的外表面溫度應比被加工材料的陰燃溫度至少低50。排塵系統應采納不產生火花的除塵器。研磨機假如研磨具有爆炸危急的物料，則設備內需襯以橡皮或其它軟材料，全部的研磨體應采納青銅球。 4. 防止電火花和靜電放電 生產場所的電氣設備要按規定選擇相應的防爆型設備，整個電氣線路應常常維護和檢 查。設備接地是最基本的防靜電措施。對于能產生可燃粉塵的破裂和研磨設備，要安裝牢靠的接地裝置。接地線必需連接牢靠，有足夠的機械強度，否則在松斷處可能產生靜電火花。要定期檢查接地線路，避開發生故障。相互間距較近的設備、管道、器具應用導體使之聯成一體，進

12、行接地。增加濕度以防止靜電積累，并選取不易產生靜電的材料，削減靜電的產生。 5. 增加物料濕度降低危急性 增加濕度能降低粉塵的可爆性：一方面使粉塵結團，難以懸浮于空間；另一方面潮濕粉塵受熱首先要蒸發水分，故引燃和傳播火焰困難。例如，粉塵濕度增大，其著火溫度上升、最小點火能量或最低可爆濃度增加。車間內可裝設自動水噴淋設備，保證空氣的相對濕度在70以上。對易燃易爆物料要求很細時應考慮采納濕法作業。對不易除塵的粉碎作業也采納濕法作業。 6. 惰性氣體愛護 惰性介質愛護是抑制大多數工業粉塵爆炸的有效措施。處理特殊危急的物質如硫、電石等時，通常加入惰性氣體如N2、CO2、He等，以削減設備中粉塵空氣混合

13、物中的氧含量，而對金屬粉塵則采納N 2愛護，對有機粉塵采納CO2愛護比較有效。 7. 設置防爆泄壓阻火裝置 生產或使用粉塵的廠房和車間應有足夠的泄壓面積，泄壓比應滿意0.050.22m2/ m3。輕質屋蓋和輕質墻體門窗作為泄壓面積時，輕質屋蓋和輕質墻體重量不應超過120kg/m2。泄壓面設置應留意靠近簡單發生爆炸部位且避開當地常年主導風向，不要面對人員集中的場所和主要交通道路。用門、窗、輕質墻體做泄壓面積時，不要影響相鄰車間和其他建筑物的平安，留意防止負壓的影響，并且清除泄壓面積外的影響泄壓的障礙物。 設備內部可安裝防爆膜、閥、爆破板、爆破門等，以減弱粉塵爆炸形成的壓力，愛護設備不遭到嚴峻破壞。在相連設備之間設置阻火器、隔焰板、自動閥等，以防消失事故時火焰或爆炸波從設備的一部分傳至另一部分。對于難以安裝防爆泄壓裝置的設備如磨碎機，則要求設備自身能反抗爆炸壓力的破壞，或配置自動切斷系統。 8.抑制粉塵爆炸 易發生粉塵爆炸的設備和管道，可考慮安裝一