摘要：本文主要介绍了粉尘的特点以及粉尘的分布和爆炸后的危害。根据粉尘爆炸机理和影响粉尘爆炸的因素，对粉尘爆炸危险场所的防爆安全工作现状进行简单分析，进而提出了关于粉尘爆炸预防和防护的建议。
关键词：可燃性粉尘；爆炸特性；防爆措施
1前言
随着工业生产规模的扩大，以及对人身财产的重视，涉及可燃性粉尘场所的防爆安全工作日益得到重视，但是各类造成大量人身财产损失的粉尘爆炸事故仍然时有发生。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。
以往可燃粉尘场所的安全整改一般比较重视爆炸后的防护工作，强调泄爆、抑爆、隔爆等措施，而对预防粉尘爆炸强调不够，通常只要求企业安装除尘装置即可，不强调现场粉尘积聚、点燃源控制的措施。甚至有些场所内本身的粉尘扩散情况并不严重，点燃风险也不高，加上除尘设备后反而增加了点燃风险。如食品企业的小型投料间，工艺过程中使用的粉尘量通常都不是很大，而且为了保障卫生要求及减少物料损耗，通常都会有密封的投料口和良好的环境保持措施，面粉或其他食品粉料在设备内混合成液态或膏体，不再具有可燃性，设备本身也有较好的防尘措施，避免粉尘在设备表面积聚，点燃风险较低。如果笼统地在投料口增加除尘措施，反而会在除尘管道内形成高浓度的粉尘环境，增加爆炸风险；同时，将生产物料吸走，增加了企业的成本。因此，应当在对涉及粉尘场所的具体点燃风险进行具体的分析后，再针对性地采取相应的措施。
2可燃性粉尘爆炸特性
可燃性粉尘的爆炸是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。
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。
3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15mJ左右，而片状铝粉的最小点燃能量仅为3mJ，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。
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些措施通常包括：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。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，依据相关标准进行。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。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。例如，昆山中荣的铝粉爆炸即是由铝粉受潮产生爆炸；秦皇岛骊骅淀粉股份有限公司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。
4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，以及设备的不可靠性，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。
5结束语
粉尘爆炸危险场所的防爆安全工作是一个多专业领域的复杂工程，需要粉尘特性测试、现场安全评价、爆炸危险区域设计、电气与非电气防爆、爆炸防护等不同领域、不同机构等专家通力合作，而不仅仅是某一个人全方面、一条龙完成。在合作过程中，各领域人员还应充分共享信息，共同努力，为粉尘爆炸危险场所等安全工作做出贡献。在防爆安全措施上，应坚持“安全第一，预防为主”，更多地关注预防可燃性粉尘爆炸，防止产生有效的点燃源，主动消除爆炸性环境，从根本上预防爆炸的产生。
参考文献：
[1]张国顺编著.《燃烧爆炸危险与安全技术》.中国电力出版社.
[2]GB12476.1-2000.《可燃性粉尘环境用电气设备第1部分：用外壳和限制表面温度保护的电气设备第1节：电气设备的技术要求》.
[3]IEC61241-1-2：1999《可燃性粉尘环境用电气设备第1-2部分：用外壳和限制表面温度保护的电气设备-电气设备的选择、安装和维护》.
论文作者:杨继兵
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/21
标签：粉尘论文; 可燃性论文; 措施论文; 设备论文; 现场论文; 场所论文; 危险论文; 《基层建设》2018年第20期论文;