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摘要：随着经济的发展，科技的进步，工业生产规模不断扩大，然而其中的工作场所安全管理问题也日益凸现。近年来，粉尘爆炸事故频繁发生，造成严重的人员伤亡和财产损失。基于此，本文对可燃性粉尘点燃条件进行分析，从而提出可燃性粉尘爆炸的预防和防护措施，希望为此类工作场所的安全管理提供参考。
关键词：粉尘爆炸；防爆安全；措施
引言
金属制品加工、木材加工、粮食加工储存等行业往往需要使用或产生可燃气体、液体、蒸汽、粉尘等物质，容易引发火灾、爆炸等危害。这其中有涉粉企业自身无视粉尘防爆安全的因素，也有防爆安全措施不到位的因素。因此必须提高人们对粉尘防爆的认识程度，予以足够的重视。
1.可燃性粉尘点燃条件分析
可燃性粉尘爆炸的预防及防护是一个复杂的过程，与气体爆炸相比，由于粉尘能够积聚在工作场所内形成粉尘层，当受到扰动后弥漫到空间内形成粉尘云，如果遇到有效的点燃源将形成爆炸。因此，其预防及防护的难度更大。
通常粉尘爆炸或爆燃需要以下条件：可燃性粉尘或纤维、足够的氧气、有效的点燃源、密闭的空间、适当的浓度，但是当粉尘层被点燃后，如果能连续燃烧扩散，即使没有扩张到空间，引起粉尘云的爆炸或爆燃，其引起的后果也不容忽视，因此，在分析粉尘点燃风险时，可重点关注粉尘被点燃的可能性[1]。
一般可以从以下方面对粉尘爆炸风险进行分析：粉尘的点燃爆炸特性、现场的点燃风险、环境的控制措施、爆炸危险区域的划分、爆炸后果严重程度、爆炸预防措施、爆炸防护措施等。
2.可燃性粉尘爆炸的预防
粉尘爆炸危险场所的工作核心是可燃性的粉尘，只有充分了解现场存在的粉尘特性，才能对症下药，采取合理有效的措施，防止其被点燃引起爆炸，或者采取有效措施降低其爆炸危害。可燃性粉尘与气体不同，即使是同一种材料的粉尘，由于其颗粒尺寸、材料形状差异，其最低点燃温度、最小点燃能量也不相同，例如，普通粒状铝粉的最小点燃能量在15 mJ 左右，而片状铝粉的最小点燃能量仅为3 mJ，差异显著；而在对爆炸进行防护时，爆破片的选择、抑爆装置的反应速度等，也与爆炸的最大压力、上升速度相关。因此，首先应当对生产场所存在的粉尘进行统计及必要的检测，确定其点燃特性，如最低点燃温度、最小点燃能量、最大爆炸压力、K st等。对于通过气力管路输送的粉尘，还应考虑测量其静电积聚相关的参数，防止高速输送过程中摩擦产生的静电点燃粉尘[2]。
当确定场所内的粉尘具有爆炸风险时，通常从改善现场环境条件入手，从源头上消除点燃风险。这些措施通常包括：改变生产工艺，用不可燃或难燃材料代替可燃材料；改变材料形式，用较大尺寸的材料代替粉状材料；改变工艺流程，将单次大量的操作改为连续少量的操作；对工艺设备采取密封措施，防止或减少粉尘的逸出；完善除尘系统，避免粉尘扩散到设备周围区域；加强清扫措施，防止粉尘在环境内积聚形成粉尘层；对密闭的工艺设备采用惰化措施，用惰性气体或其他材料降低空气中的氧气浓度，使粉尘缺乏足够的氧气。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些措施应当结合现场的情况，考虑粉尘特性、工艺特点、设备情况、设施情况等，从安全、可靠、方便、经济等多方面考虑。
在对环境采取有效的控制措施后，还应由专业的设计机构，对存在可燃性粉尘场所内的爆炸危险区域进行计算及划分，明确粉尘爆炸危险区域范围及等级，为后续的点燃源控制提供依据。在区域划分时，需要根据现场粉尘逸出的频繁程度和持续时长等因素，依据GB 12476、GB50058 等标准进行。在区域设计时，需要对由微小的或小的连续释放源产生的潜在危险粉尘层引起重视。
场所不同，粉尘爆炸引起的破坏也不一样，例如，有些场所人员密集，即使是小范围的爆炸也能造成较大的人员伤亡；而有些场所无人员活动，也无高价值设备，远离其他建筑，即使区域内粉尘全爆炸，也不会造成大的损失；有些粉尘虽然爆炸威力不大，但其燃烧产物具有毒性或污染环境……这些情况各不相同，在制定安全措施时，应当分别考虑，针对性地采取合理的预防、防护措施，降低爆炸引起的危害。
粉尘爆炸的防爆安全，应当以预防为主。在爆炸危险区域内的点燃源，应当采取有效的措施进行消除，或者避免潜在点燃源变成有效点燃源。根据GB 25285．1标准，点燃源可分为13 种，其中用于粉尘爆炸危险区域内的电气设备应当采取必要的防爆措施，取得防爆合格证，依据GB 12476、GB 50257、AQ 3009 等标准正确选型、安装、维护，并由专门的防爆检验机构进行定期的检验。对于非电气的设备，例如运输机械、提升机、搅拌机等，目前虽然有GB 25286 点燃风险评定等标准规范，但并没有得到很好的推广，也没有引起足够的重视，导致由于非电气设备引起的点燃爆炸事故时有发生[3]。例如，昆山中荣的铝粉爆炸即是由铝粉受潮产生爆炸；河北骊骅面粉爆炸是由金属工具敲击点燃引起爆炸；美国帝国糖业是由于轴承过热引起糖粉爆炸。这些事故都充分说明，爆炸危险场所非电气设备的点燃风险评定工作迫切需要认真对待，尽量由熟悉现场情况的人员和熟悉防爆要求的专业人员共同进行，以充分对现场各类点燃源进行全面评定，不遗漏。
3.可燃性粉尘爆炸的防护
虽然采取了各种预防爆炸的措施，但是由于现场情况的复杂性，以及设备的可靠性，并不能完全杜绝爆炸事故的发生，还需要对爆炸进行必要的防护。这些防护措施包括：增加设备强度，使其能承受爆炸压力而不损坏，将爆炸控制在设备内部；增加爆破片、泄爆门等措施，将设备内部的爆炸压力释放到安全区域，保护设备不损坏；探测爆炸火焰或压力，在点燃初期及时扑灭火焰，防止点燃扩大引起大范围的爆炸；在连通的设备之间增加快速动作阀门，当一个区域发生点燃后，及时关闭阀门，不让火焰传播到相邻区域引起爆炸。这些措施需要结合现场粉尘的特点、设备特点、区域内情况综合考虑，在安全、可靠的基础上，降低经济成本。同时，现场的消防措施也应充分重视，要考虑消防设备是否有足够的扑灭能力，扑灭方式与粉尘是否匹配，现场的消防间距、安全通道是否能保障救援等。
4.结束语
粉尘爆炸危险场所的防爆工作是一项复杂且专业的工程，必须充分的认识和足够的重视。粉尘技术在现代工业中应用十分广泛，只有在充分了解可燃性粉尘点燃的条件，才能提出针对性的防护措施，降低粉尘爆炸造成的损失，促进现代行业的健康发展。
参考文献：
[1]王沛，黄帅. 粉尘防爆重在完善生产规范[J]. 进出口经理人，2014（10）：72-74.
[2]丁锦宣. 爆炸性粉尘环境用除尘系统常见的防爆安全隐患[J]. 工程技术：全文版：00301-00301.
[3]殷杰，郁文哉，黄行俊. 浅析爆炸危险场所的防爆之道[J]. 化工自动化及仪表，2010，37（9）：118-121.
论文作者:熊素琴
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/12
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