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1、粉塵防爆安全知識及預防措施,匯報內(nèi)容,一、國內(nèi)外事故情況二、粉塵爆炸的基本原理三、預防技術(shù)措施,一、國內(nèi)外粉塵爆炸事故情況,歷史上第一次有記載的粉塵爆炸事故，14/12/1785,Turin,Italy,我國當前可燃性粉塵爆炸事故呈現(xiàn)多發(fā)態(tài)勢2014/8/2，昆山中榮金屬制品公司發(fā)生鋁粉爆炸，已造成81人死亡、179人受傷2012/8/5，浙江溫州一個體鋁制鎖拋光加工場發(fā)生鋁粉爆炸，造成13人死亡14人受傷2010/2/24，秦皇島驪驊淀粉廠發(fā)生淀粉爆炸，造成 20人死亡48人受傷1987/3/15，哈爾濱亞麻紡織廠靜電引起亞麻粉塵爆炸，造成 58人死亡177人受傷,昆山中榮金屬制品有限公司 2、事故現(xiàn)場,秦皇島驪驊淀粉廠 事故現(xiàn)場,6,其中僅金屬粉塵引發(fā)的事故就有（2009-2014年）：,國際上著名的粉塵爆炸事故2008年2月8日美國皇家糖廠事故，14人死亡，36人重傷。2003年1月29日,西部制藥廠,6人死亡,38人受傷。2003年10月29日，賀氏公司鑄鋁廠鋁塵爆炸、火災，1人死亡，多人受傷。2003年2月20日，CTA隔聲材料廠樹脂粉塵爆炸，7人死亡，37人受傷。,19521979年間，日本發(fā)生各類粉塵爆炸事故209起，傷亡共546人，其中以粉碎制粉工藝和除塵系統(tǒng)較突出。19651980年間，聯(lián)邦德國發(fā)生各類粉塵爆炸事故768起，其中較嚴重的是木粉及木制品粉塵和糧食飼料爆炸3、事故。19802005年間，美國發(fā)生各類粉塵爆炸事故281起，死亡119人，受傷718人。新西蘭：奶制品冷庫爆炸馬來西亞：面粉廠爆炸韓國：鏈斗提升機糧食粉塵爆炸新加坡：塑料粉塵爆炸、奶酪廠噴霧干燥器爆炸澳大利亞：食糖爆炸菲列賓、印度：水泥廠煤塵爆炸印度：奶粉廠噴霧干燥器爆炸,二、粉塵爆炸的基本原理,2.1 幾個基本概念2.2 什么是粉塵爆炸？2.3 為什么粉塵會發(fā)生爆炸？2.4 什么樣的粉塵會發(fā)生爆炸？2.5 粉塵爆炸的五個要素2.6 引發(fā)粉塵爆炸的點火源2.7 粉塵爆炸的破壞性2.8 粉塵爆炸性參數(shù),2.1 幾個基本概念（1）粉塵 國際標準化組織定義：粒徑小于75m的固體懸浮物（人類頭發(fā)的直4、徑約為50-80m）GB/T15604-2008粉塵防爆術(shù)語：細微的固體顆粒 可分為：呼吸性粉塵/漂塵/降塵/可見粉塵/顯微粉塵等 特點：在其自重作用下能夠沉降下來，但又可在空氣中懸浮一些時間,（2）可燃性粉塵：能與氣態(tài)氧化劑（主要是空氣）發(fā)生劇烈氧化反應的粉塵 美國消防規(guī)范（NFPA）：直徑小于420微米，在分散狀態(tài)下點火會引起火災或爆炸的細微顆粒物。特點：懸浮于空氣中達到一定濃度范圍時能被點燃 如：農(nóng)業(yè)（淀粉、面粉、飼料、糧食）化學（塑料、香料、硫、橡膠、染料、殺蟲劑、橡膠、化肥）醫(yī)藥食品工業(yè)（藥品、糖）金屬加工（鋁、鎂、鋅等）煤、木材、煙草、造紙、紙漿、家具等,（3）粉塵云和粉塵層 粉塵5、云：懸浮在助燃氣體中的高濃度可燃粉塵與助燃氣體的混合物。,粉塵層：指的是沉積在地面或物體表面上的可燃粉塵群。,2.2 什么是粉塵爆炸 火焰在粉塵云中傳播，引起壓力、溫度明顯躍升的現(xiàn)象一次爆炸：也叫初始爆炸，由初始點火源引起的爆炸。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，在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。粉塵爆炸的破壞通常是由二次爆炸引起的防止“二次爆炸”主要是減少爆炸傳播途徑上的粉塵，減少粉塵爆炸的能量來源,多次爆炸：隨著爆炸引起極大的震動，沉積在不同部位的粉塵揚起，形成多個粉塵云，從而產(chǎn)生連環(huán)爆炸。,2008年2月7日美國皇家糖廠 事故現(xiàn)場,16,2.3 為什么粉塵6、會發(fā)生爆炸,粉塵云著火時，頃刻間燃燒，釋放大量熱能，使得燃燒氣體溫度驟然升高，體積劇烈膨脹，形成很高的膨脹壓力，一旦空間受限，則發(fā)生爆炸。,誘發(fā)較大區(qū)域粉塵反應、釋放能量,溫度、壓力急劇上升，氣體急劇膨脹,可燃粉塵氧化反應釋放能量,2.4 什么樣的粉塵會發(fā)生爆炸 具有爆炸性的粉塵，包括：金屬（如鎂粉、鋁粉、鈦粉）；煤炭（如煤粉）；糧食（如面粉、糖粉、玉米粉、土豆粉、干奶粉、淀粉）；飼料（如血粉、魚粉）；農(nóng)副產(chǎn)品（如棉花、煙草、茶葉粉塵）；林產(chǎn)品（如紙粉、木粉、纖維粉塵）；合成材料（如塑料、染料）。,美國1980-2005年不同粉塵爆炸事故比例,2.5 發(fā)生粉塵爆炸的五要素,可燃粉塵,助燃物（氧7、或空氣）,點火源,空間受限,粉塵形成云狀,2.6 引發(fā)粉塵爆炸的點火源根據(jù)產(chǎn)生能量的方式的不同，點火源可分成七類：（1）明火焰 吸煙工業(yè)動火-如氣焊割其它明火-如加熱爐（2）高溫物體加熱設備、供暖設備和管線（電烙鐵、暖氣片、未加保溫的熱力管道）非防爆電機、燈具的熱表面（過熱馬達、白熾燈）其他（汽車排氣管、煙囪火星、焊割作業(yè)金屬熔渣）,（3）電氣火花 電氣線路短路電纜老化電纜因環(huán)境原因被破壞（機械破壞、老鼠啃咬等）非防爆電氣設備啟停或運行過程產(chǎn)生的火花非防爆的接插件、非防爆開關(guān)、非防爆電機電氣設備過載（4）靜電放電火花放電、刷型放電、電暈放電、靜電積累人體靜電,（5）撞擊與摩擦轉(zhuǎn)動軸摩擦發(fā)熱粉碎8、設備（各種破碎機、磨粉機）中進入雜物（鐵等金屬物質(zhì)、石子）斗式提升機跑偏、打滑、斷帶皮帶輥與支架摩擦刮板機刮板與箱體摩擦螺旋輸送機堵料摩擦旋轉(zhuǎn)下料閥堵料摩擦風機葉輪與殼體或外物摩擦或碰撞采用不防爆的作業(yè)工具（6）光線照射與聚焦(雷閃電、光線聚焦)（7）絕熱壓縮,（8）化學反應放熱氧化燃燒自燃自燃的條件絕熱性和保溫性好，具備熱積累條件，纖維、粉末或片狀易進行產(chǎn)熱反應（如分解熱，氧化熱，水合熱，反應熱，發(fā)酵熱等）產(chǎn)熱速率超過散熱速率自燃著火一般需要相當長的發(fā)展時間 易自燃著火的物質(zhì)：鋁鎂等活潑金屬粉塵，硝化棉，油污染棉紗，煤堆，面粉等糧食倉庫,粉塵的自燃大量自由堆積的粉塵，如煤山、面粉和玉米粉等糧9、食倉庫、聚集金屬粉塵的集塵桶等時常會發(fā)生自燃著火。吸濕或遇水會催進某些堆積粉塵自燃著火糧食粉塵遭水浸后發(fā)熱自燃鐵粉或鐵切削屑在船舶運輸過程中，因船艙內(nèi)浸入雨水或海水而引起自燃著火金屬加工行業(yè)切削打磨產(chǎn)生的鋁鎂粉塵遇濕后自燃 尤其夏季高溫、高濕情況下，粉塵在散熱不利且儲存量大、堆積層較厚、通風不良時，更易引起熱積累，發(fā)生自燃著火。,引發(fā)事故的點火源統(tǒng)計數(shù)據(jù),2.7 粉塵爆炸的破壞性,（1）具有極強的破壞性。粉塵的燃燒速度和爆炸壓力雖然比氣體小，但因燃燒的時間長，產(chǎn)生的能量大，所以產(chǎn)生破壞和燒毀的程度要大得多。（2）容易產(chǎn)生二次爆炸、多次連環(huán)爆炸。（3）能產(chǎn)生有毒氣體，往往造成爆炸過后的大量人畜中10、毒傷亡。一氧化碳；爆炸物(如塑料)自身分解的毒性氣體。（4）發(fā)生粉塵爆炸的時候，會有燃燒的粒子飛散，如果飛到可燃物或人體上，會使可燃物局部嚴重碳化或人體嚴重燒傷。,2.8 粉塵爆炸性參數(shù) 粉塵云最小點火能量最小點火能大致是10100mJ，比可燃氣的最小點火能大12個數(shù)量級。鋁粉（現(xiàn)場提取）的粉塵云最小點火能：47.1mJ58.2mJ粉塵層最低點火溫度粉塵云最低點火溫度點火溫度越低，越容易燃燒或爆炸鋁粉（現(xiàn)場提取）的粉塵云最低點火溫度：590通常 粉塵層最低點火溫度粉塵云最低點火溫度 在有可燃粉塵沉積的場所，設備熱表面的溫度不能超過粉塵層最低著火溫度。,粉塵云爆炸下限 可以引發(fā)爆炸的最低粉塵濃度11、粉塵云最大爆炸壓力、粉塵云爆炸指數(shù) 反映爆炸猛烈程度 大部分粉塵的爆炸壓力為0.5MPa1MPa。磚混結(jié)構(gòu)建筑的耐壓為3050kPa一般設備(除塵器、小于10m3的料倉)的耐壓為0.10.2MPa粉塵爆炸極限氧濃度 可以引發(fā)爆炸的最低氧氣濃度，用于惰化等防爆設計,三、預防技術(shù)措施,3.1 影響粉塵爆炸的因素3.2 容易引起粉塵爆炸的工藝3.3 粉塵爆炸防護方法與技術(shù)3.4 粉塵防爆相關(guān)技術(shù)標準及規(guī)范,3.1 影響粉塵爆炸的因素 一般比較容易發(fā)生爆炸事故的粉塵特點：活潑金屬 或 有較強的還原劑H、C、N、S等元素存在 當它們與氧化物共存時，易發(fā)生分解，由氧化反應產(chǎn)生大量的氣體，釋放出大量的燃燒熱12、。,影響粉塵爆炸的自身特性因素燃燒熱越大的粉塵越容易爆炸：如煤塵、碳粉、硫磺粉末等氧化速度快的粉塵容易爆炸：如鎂粉、鋁粉、染料粉末等容易帶電的粉塵也容易引起爆炸：如合成樹脂粉末、纖維類粉塵、淀粉等。通常不易引起爆炸的粉塵：土、砂、氧化鐵、研磨材料、水泥、石英粉塵以及類似于燃燒后的灰塵等。,影響粉塵爆炸的外部環(huán)境因素粉塵分散情況：分散度越高，爆炸強度越高點火源強度：點火能量越高，越容易爆炸 氧含量：必須達到最低氧含量粉塵云的溫度：越高越易爆炸湍流情況：流場擾動越嚴重，爆炸范圍越大空氣濕度：越低，爆炸強度越高,3.2 容易引起粉塵爆炸的工藝,由于機械力的作用會產(chǎn)生并揚起大量粉塵，作業(yè)空間及設備內(nèi)懸13、浮的粉塵往往處于爆炸濃度范圍之內(nèi)。且各種力的作用更容易產(chǎn)生摩擦、撞擊火花，靜電等點火源，導致粉塵爆炸的發(fā)生。,（1）粉碎、切削、拋光、打磨過程,磨粉機,輪轂拋光生產(chǎn)線,（2）氣固分離過程在風力作用下，分離器內(nèi)的粉塵均處于懸浮狀態(tài)，此時，如存在足夠能量的點火源，則會發(fā)生爆炸事故。,集塵器,（3）干式除塵過程除塵前粉塵是處于懸浮狀態(tài)的，粘附在濾材上的粉塵在清灰狀態(tài)下也處于懸浮狀態(tài)，若恰好有足夠能量的點火源，將導致粉塵爆炸事故。,除塵器,（4）干燥過程使用噴霧、氣流或沸騰干燥器干燥顆粒狀物料或粉料時，設備內(nèi)形成的可燃粉塵空氣混合物的爆炸事故在生產(chǎn)實踐中時有發(fā)生。,干燥器,（5）輸送過程氣力輸送過程中14、，工業(yè)粉塵處于蓬松的懸浮狀態(tài)，若遇足夠能量的點火源則極易爆炸，并且輸送管線與分離和除塵設備相連，極易引起二次爆炸，造成更大的傷亡和損失。,氣力輸送機,（6）清掃、吹掃過程生產(chǎn)過程中粉塵難免要從設備中逸出，這些粉塵堆積在廠房及設備表面，若不及時清除，在達到一定濃度并且飛揚起來之后，很容易造成爆炸事故，并且在清掃過程中，也極易粉塵飛揚，形成懸浮爆炸條件。,3.3 粉塵爆炸防護方法與技術(shù)（1）建筑設計與設備布置建筑設計有粉塵爆炸危險的建筑采用框架結(jié)構(gòu)，墻體采用輕質(zhì)材料。宜采用單層建筑。有粉塵爆炸危險的作業(yè)場所要留出足夠的防火間距。人員集中的辦公區(qū)域遠離有爆炸危險的場所。,框架結(jié)構(gòu)的工作樓,設備布局把15、有粉塵爆炸危險的設備設置在建筑外，或靠墻布置，以便于泄爆。除塵器在建筑高處布置。,除塵器外置,（2）防止出現(xiàn)點燃源防止機械火花與摩擦跑偏、打滑、斷鏈監(jiān)控安裝除鐵器安裝軸溫監(jiān)控防止靜電積累與放電設備跨接與接地除塵器使用防靜電濾袋使用粉塵防爆型電氣設備防止自燃防止明火-嚴格的動火制度,軸溫監(jiān)測,設備接地,（3）粉塵控制防止物料與粉塵泄漏及時維修出現(xiàn)物料泄漏的設備工藝設備的檢查孔應密封,防止工藝設備物料泄漏,檢查孔應密封,除塵系統(tǒng)的設計與維護近40%的粉塵爆炸事故是除塵系統(tǒng)引起的除塵系統(tǒng)的設計應保證出力，防止粉塵在風管中沉積除塵系統(tǒng)須符合防爆標準的要求：如防靜電濾袋、防爆風機、爆炸泄壓、爆炸隔離等。16、！注意：除塵系統(tǒng)中，吸塵罩可以將作為火源的火花吸入；除塵系統(tǒng)中，集塵桶（灰斗）部分是工作條件最為惡劣的地方，容易遇濕引發(fā)自燃，也容易產(chǎn)生起火爆炸。,清掃地面、設備、建筑的梁與支架、建筑內(nèi)壁都應清掃注意！清掃過程、檢維修過程防止形成粉塵云不使用壓縮空氣清掃不應使用產(chǎn)生火花的清掃工具清掃應有臺賬記錄,包裝袋上粉塵沉積嚴重,設備上的沉積粉塵,（4）爆炸泄壓應采取爆炸泄壓的設備和建（構(gòu)）筑有容積的設備：筒倉、料倉、除塵器等輸送設備：提升機、刮板機、封閉式皮帶機等產(chǎn)生粉塵的作業(yè)空間管道,筒倉頂部泄壓,筒倉頂部工作間的泄壓,斗式提升機的泄壓,除塵器的泄壓,（5）爆炸抑制 早期探測、撲滅火焰、抑制爆炸,（6）爆炸隔離 阻斷爆炸傳播,（7）抗爆設計 提高設備耐壓能力多種保護方案并用 泄爆、隔爆、抑爆、抗爆相互組合,