刘庭刚
广州市万保职业安全事务有限公司 广东广州 510000
摘要：粉尘防爆是火焰在弥散于空间的可燃粉尘云中传播,引起显著的压力、温度跃升的现象,是安全生产的一个重要领域,涉及到工业生产众多行业和企业,粉尘爆炸事故的预防也受到社会各界高度关注。本文简要阐述了粉尘爆炸所具备的特点，并对相关行业关于粉尘的安全隐患提出分析，希望针对指出应对措施。
关键词：粉尘；爆炸；安全
前言
近年来,随着我国国民经济发展步入新常态,产业结构不断调整升级,新工艺、新材料、新领域不断涌现,生产工艺自动化程度的提高和粉末工艺的广泛应用,各种粉爆事故不可避免地发生,这是火焰在可燃粉尘与氧化性气氛形成的粉尘云中快速传播,导致压力显著上升的现象，只要粒度足够小,几乎所有能与氧气发生放热反应的粉尘都会发生爆炸，粉尘爆炸危害性问题引起了各国政府和有关人士的高度重视。
1.粉尘爆炸的特性
粉尘是粉碎到一定细度的固体粒子的集合体，凡中位粒径小于75μm的固体粒子悬浮体称为粉尘，可分为粉尘云和粉尘层。粉尘云是在空间处于运动状态的悬浮固体粒子，而粉尘层是堆积在物体表面处于静止状态的固体粒子[1]。粉尘爆炸，指可燃性粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源，火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间，化学反应速度极快，同时释放大量的热，形成高温和高压，系统的能量转化为机械能以及光和热的辐射，具有很强的破坏力。粉尘爆炸有几个必要条件:
第一是必须为可燃性粉尘;第二是足够的含氧量(空气或氧气);第三是可燃性粉尘与空气或氧气充分的混合，形成弥散的粉尘;第四是达到粉尘爆炸的浓度;第五是存在点燃可燃性粉尘的最小能量的点火源。如图1所示。
图1粉尘爆炸必要条件
与爆炸性气体环境相比，粉尘爆炸具有以下几个特点:第一，粉尘爆炸压力上升速率比气体爆炸小，但燃烧时间长，产生的能量大，破坏程度大;第二，爆炸感应期较长，要经过颗粒表面分解或蒸发阶段;第三，粉尘爆炸的起始能量大，达到10mJ的量级，是气体起始爆炸的近百倍;第四，易吸附在工作人员身上，爆炸时易造成人员大面积烧伤;第五，有产生二次爆炸的可能性，初始爆炸产生的冲击波使得物体表面的粉尘悬浮在空中形成粉尘云，而飞散的火花或辐射热成了点燃源，从而发生二次爆炸[2]。
2.粉尘防爆安全生产隐患
目前，工贸企业粉尘涉爆场所主要集中在农副产品加工企业、木制品/制品加工企业、橡胶和塑料制品加工企业、金属制品加工企业、纺织品加工企业、建材行业煤粉制备企业中[3]。粉尘涉爆场所的排查治理工作重点主要集中在建构筑物、除尘系统、防火防爆、粉尘清理等几个方面。本文根据《粉尘防爆安全规程》(GB15577—2007)、《粉尘爆炸泄压指南》(GB/T15605—2008)、《粉尘爆炸危险场所用收尘器防爆导则》(GB/T17919—2008)、《粉尘作业场所危害程度分级》(GB/T5817—2009)、《爆炸危险场所防爆安全导则》(GB/T29304—2012)、《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB50058—2014)以及其他相关行业粉尘防爆安全规程，结合对粉尘涉爆企业的现场检查情况，总结了工贸企业粉尘涉爆场所容易出现的隐患，供广大企业和监察执法人员参考。
2.1建构筑物
作业加工车间为粉尘爆炸危险区域，与员工宿舍安全距离不足。
2.2除尘系统
可燃性粉尘与可燃气体等易加剧爆炸危险的介质共用一套除尘系统，不同防火分区的除尘系统互联互通。如图2所示。
图2除尘系统互联互通
木材加工车间作业现场单机内滤式布袋除尘器收集粉尘，布局不符合标准规范要求。
干式除尘系统未规范采用泄爆、隔爆、惰化、抑爆等任一种控爆措施。
除尘系统采用正压吹送粉尘，且未采取可靠的防范点燃源的措施。例如，木制品粉尘爆炸危险场所砂光机除尘器在正压状态下工作，除尘系统采用粉尘沉降室除尘，或者采用干式巷道式构筑物作为除尘风道。
铝镁等金属粉尘及木质粉尘的干式除尘系统未规范设置锁气卸灰装置。如图3所示。
2.3防火防爆
粉尘爆炸危险场所的20区未使用防爆电气设备设施。如图4所示，粉碎机处筛分工位木粉筛分卸料口为20区爆炸性粉尘环境，风机设备未使用相应防爆等级的电气设备[4]。
在粉碎、研磨、造粒等易于产生机械点火源的工艺设备前，未按规范设置去除铁、石等异物的装置。如图5所示，在拌胶机工位前安装有去除铁、石等异物的装置，但未及时清理。
木制品加工企业，与砂光机连接的风管未规范设置火花探测报警装置。
2.4粉尘清理
未制定粉尘清扫制度，作业现场积尘未及时规范清理。
3.整改建议
结合对粉尘涉爆企业的现场检查情况，针对工贸企业粉尘涉爆场所“十项重大事故隐患”，总结与之相对应的整改意见，供广大企业和监察执法人员参考。
3.1建构筑物
粉尘爆炸危险场所与员工宿舍等人员密集场所的安全距离应满足《建筑设计防火规范》(GB50016—2014)表3．4．1的要求。
3.2除尘系统
(1)上下两层之间，不同防火分区之间的除尘系统管道单独布置。
(2)采用单机布袋除尘器时，要求使用负压收集粉尘，要求布袋材料阻燃，布袋内粉尘至少每班或更短的时间内清理收集到的粉尘，现场消防设施齐全(工位配备灭火器、消防水)，应阻止或减少粉尘和木屑堆集在机器上或机罩内，布置距离满足单机布袋除尘器与单机布袋除尘器不小于6m、单机布袋除尘器与操作人员距离不小于6m、单机布袋除尘器与安全出口距离不小于6m。
(3)建议采用泄爆、隔爆、惰化、抑爆等有效的控爆措施，如按规范要求加设泄爆口。
(4)对于木制品加工企业/金属制品加工企业，铝粉尘/镁粉尘/木制品粉尘爆炸危险场所除尘器应在负压状态下工作，对于粮食加工企业/饲料加工企业，干式除尘系统采用正压吹送粉尘，但应采取可靠的防范点燃源的措施。如按规范要求安装有效的火花探测及熄灭装置和自动报警装置。
(5)弃用沉降室除尘和干式巷道式构筑物作为除尘风道的方式。企业在使用干式除尘器进行除尘时，应按照《粉尘爆炸危险场所用除尘系统安全技术规范》(AQ4273—2016)的要求安装和使用除尘系统。如在使用干式除尘器进行除尘时，应采用袋式外滤负压除尘系统和(或)旋风除尘工艺。
(6)除尘器按下列要求设置锁气卸灰装置:a)除尘器灰斗下部应设锁气卸灰装置，卸灰工作周期的设计应使灰斗内无粉尘堆积。b)设置卸灰装置运行异常及故障停机的监控装置，出现运行异常及故障停机状况时应发出声光报警信号。
3.3防火防爆
(1)20区爆炸性粉尘环境，应选用符合《可燃性粉尘环境用电气设备第2部分:选型和安装》(GB12476．2—2010)第6．4．1条要求的粉尘防爆型电机;如果可行，防爆电机、灯具和插头插座等动力设备宜置于20区之外。
(2)应在粉碎、研磨、造粒等易于产生机械点火源的工艺设备前，按规范设置去除铁、石等异物的装置，并及时清理铁、石等异物。
(3)板材砂光机与除尘系统风管相连接时，应按规范要求安装有效的火花探测和自动报警装置。
3.4粉尘清理
作业现场及设备表面积尘应按照标准要求做好每班、每周、每月的清扫工作。现场应配备有清扫负责人签名的清扫记录表。
4.结束语
作业场所、生产线上,原料或产品的运输贮存中所产生的各种粉尘,如粮食粉尘、纤维粉尘、化学药品粉尘、药物粉尘、金属粉尘、矿物粉尘等上千种粉尘,都有发生爆炸的可能性。针对典型安全隐患，规范存在粉尘爆炸危险企业的安全生产,能全面提升我国企业粉尘爆炸安全防护水平,保障国家利益和人民群众生命财产安全等都具有重要意义。
参考文献:
[1] 应志刚,蔡文行.粉尘爆炸的特点与防控[J].消防科学与技术.2013(03) 247-251
[2] 李青月,李博洋.浅谈新时期化工企业安全生产管理[J].云南化工.?2017(11) 108-110
[3] 张小良.粉尘爆炸的四个误区[J].现代职业安全.2014(11) 51
[4] 陈宝智,李刚,法兰科·赫尔特.粉尘爆炸特殊风险的辨识、评价和控制[J].中国安全科学学报.2007(05) 96-100+3
论文作者:刘庭刚
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/8
标签：粉尘论文; 系统论文; 可燃性论文; 场所论文; 企业论文; 加工企业论文; 危险论文; 《防护工程》2018年第18期论文;