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1、粉塵防爆安全知識 及預防措施,國內外事故情況,粉塵爆炸的基本原理,預防技術措施,一,二,三,1,國內外事故情況,國內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2、公司 事故現(xiàn)場,秦皇島驪驊淀粉廠 事故現(xiàn)場,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。,國際上著名的粉塵爆炸事故,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3、制品粉塵和糧食飼料爆炸事故。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,粉塵爆炸的 基本原理,2,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),粉塵爆炸的基本原理,2.1 幾個基本概念,粉 塵4、,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)的直徑約為50-80m）GB/T 15604粉塵防爆術語：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。,粉塵爆炸的基本原理,2.1 幾個基本概念,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5、（鋁、鎂、鋅等）煤、木材、煙草、造紙、紙漿、家具等,可,燃,性,粉,塵,粉塵爆炸的基本原理,2.1 幾個基本概念,粉塵云和粉塵層,粉塵爆炸的基本原理,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。,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,粉塵爆炸的基本原理,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。,粉塵爆炸的6、基本原理,2008年2月7日美國皇家糖廠事故現(xiàn)場,粉塵爆炸的基本原理,2.3 為什么粉塵會發(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。,粉塵爆炸的基本原理,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）,粉塵爆炸的基本原理,美國1980-2005年不同粉塵爆炸事故比例,粉塵爆炸的基本7、原理,2.5 發(fā)生粉塵爆炸的五要素,A,B,C,D,E,空間受限,點火源,粉塵形成云狀,助燃物（氧或空氣）,可燃粉塵,粉塵爆炸的基本原理,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，點火源可分成八類：,粉塵爆炸的基本原理,明 火 焰,吸 煙,工業(yè)動火-如氣焊割,其它明火-如加熱爐,2.6 引發(fā)粉塵爆炸的點火源,粉塵爆炸的基本原理,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）,2.6 引發(fā)粉塵爆炸的點火源,高溫物體,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）,粉塵爆炸的基本原理,2.6 引發(fā)粉塵爆炸的點火源,電氣火花8、,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、非防爆電機電氣設備過載,粉塵爆炸的基本原理,2.6 引發(fā)粉塵爆炸的點火源,靜電放電,粉塵爆炸的基本原理,2.6 引發(fā)粉塵爆炸的點火源,撞擊與摩擦,轉動軸摩擦發(fā)熱粉碎設備（各種破碎機、磨粉機）中進入雜物（鐵等金屬物質、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,粉塵爆炸的基本原理,2.6 引發(fā)粉塵爆炸的點火源,粉塵爆炸的基本原理,2.6 引發(fā)粉塵爆炸9、的點火源,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：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,自燃的條件,粉塵爆炸的基本原理,2.6 引發(fā)粉塵爆炸的點火源,粉塵的自燃,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,量自由堆積的粉塵，如煤山、面粉和玉米粉等糧食倉庫、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,尤10、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。,粉塵爆炸的基本原理,引發(fā)事故的點火源統(tǒng)計數(shù)據(jù),粉塵爆炸的基本原理,2.7 粉塵爆炸的破壞性,粉塵爆炸的基本原理,（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。,粉11、塵爆炸的基本原理,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。,粉塵爆炸的基本原理,2.8 粉塵爆炸性參數(shù),3,預防技術措施,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3.4 粉塵防爆相關技術標準及規(guī)范,預防12、技術措施,預防技術措施,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。,預防技術措施,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,氧化速度快的粉塵容易爆炸,容易帶電的粉塵也容易引起爆炸,通常不易引起爆炸的粉塵,如煤塵、碳粉、硫磺粉末等,如鎂粉、鋁粉、染料粉末等,如合成樹脂粉末、纖維類粉塵、淀粉等。,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。,預防技術措施,影響粉塵爆炸的外部環(huán)境因素,預防技術措施,3.2 容易引起粉13、塵爆炸的工藝,粉碎、切削、拋光、打磨過程,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。,磨粉機,輪轂拋光生產(chǎn)線,預防技術措施,3.2 容易引起粉塵爆炸的工藝,氣固分離過程,在風力作用下，分離器內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,預防技術措施,3.2 容易引起粉塵爆炸的工藝,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,預防技術措施,314、.2 容易引起粉塵爆炸的工藝,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,預防技術措施,3.2 容易引起粉塵爆炸的工藝,輸送過程,氣力輸送過程中，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,預防技術措施,3.2 容易引起粉塵爆炸的工藝,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15、塵飛揚，形成懸浮爆炸條件。,預防技術措施,3.3 粉塵爆炸防護方法與技術,建筑設計與設備布置,有粉塵爆炸危險的建筑采用框架結構，墻體采用輕質材料。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。,建,筑,設,計,框架結構的工作樓,預防技術措施,3.3 粉塵爆炸防護方法與技術,建筑設計與設備布置,把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,預防技術措施,3.3 粉塵爆炸防護方法與技術,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16、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,預防技術措施,3.3 粉塵爆炸防護方法與技術,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,預防技術措施,3.3 粉塵爆炸防護方法與技術,粉塵控制,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。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17、易遇濕引發(fā)自燃，也容易產(chǎn)生起火爆炸。,預防技術措施,3.3 粉塵爆炸防護方法與技術,粉塵控制,清 掃地面、設備、建筑的梁與支架、建筑內壁都應清掃 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,預防技術措施,3.3 粉塵爆炸防護方法與技術,爆炸泄壓,應采取爆炸泄壓的設備和建（構）筑,筒倉頂部泄壓,斗式提升機的泄壓,除塵器的泄壓,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,預防技術措施,3.3 粉塵爆炸防護方法與技術,爆炸抑制,早期探測、撲滅火焰、抑制爆炸,預防技術措施,3.3 粉塵爆炸防護方法與技術,爆炸隔離,阻斷爆炸傳播,預防技術措施,3.3 粉塵爆炸防護方法與技術,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,謝謝大家！,