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粉塵爆炸、防范知識及相關案例

日期：2025-04-30 15:29

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摘要：

粉塵爆炸、防范知識及相關案例

一、粉塵爆炸基礎知識

（一）什么是粉塵爆炸？

粉塵在爆炸極限范圍內，遇到熱源（明火或溫度），火焰瞬間傳播于整個混合粉塵空間，化學反應速度極快，同時釋放大量的熱，形成很高的溫度和很大的壓力，系統(tǒng)的能量轉化為機械功以及光和熱的輻射，具有很強的破壞力。

凡是呈細粉狀態(tài)的固體物質均稱為粉塵。能燃燒和爆炸的粉塵叫做可燃粉塵；浮在空氣中的粉塵叫懸浮粉塵；沉降在固體壁面上的粉塵叫沉積粉塵。

現已發(fā)現以下七類物質的粉塵具有爆炸性：金屬（如鎂粉、鋁粉）；煤炭；糧食（如小麥、淀粉）；飼料（如血粉、魚粉）；農副產品（如棉花、**）；林產品（如紙粉、木粉）；合成材料（如塑料、染料）。

某些廠礦生產過程中產生的粉塵，特別是一些有機物加工中產生的粉塵，在某些特定條件下會發(fā)生爆炸燃燒事故。

國內外的研究成果表明，這些條件一般有三種：

1. 可燃性粉塵以適當的濃度在空氣中懸浮，形**們常說的粉塵云；

2. 有充足的空氣和氧化劑；

3. 有火源或者強烈振動與摩擦。

通常認為，易爆粉塵只要滿足條件1和條件2，就意味著具備了可能發(fā)生事故的苗頭。

（二）粉塵爆炸過程

粉塵的爆炸可視為由以下三步發(fā)展形成的：**步是懸浮的粉塵在熱源作用下迅速地干餾或氣化而產生出可燃氣體；**步是可燃氣體與空氣混合而燃燒；第三步是粉塵燃燒放出的熱量，以熱傳導和火焰輻射的方式傳給附近懸浮的或被吹揚起來的粉塵，這些粉塵受熱汽化后使燃燒循環(huán)地進行下去。隨著每個循環(huán)的逐次進行，其反應速度逐漸加快，通過劇烈的燃燒，*后形成爆炸。這種爆炸反應以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸壓力等將持續(xù)加快和升高，并呈跳躍式的發(fā)展。

（三）粉塵爆炸特點

1. 多次爆炸是粉塵爆炸的*大特點；

2. 粉塵爆炸所需的*小點火能量較高，一般在幾十毫焦耳以上。 3. 與可燃性氣體爆炸相比，粉塵爆炸壓力上升較緩慢，較高壓力持續(xù)時間長，釋放的能量大，破壞力強。

（四）粉塵爆炸的主要危害

1. 具有極強的破壞性。粉塵爆炸涉及的范圍很廣，煤炭、化工、醫(yī)藥加工、木材加工、糧食和飼料加工等部門都時有發(fā)生。如1952—1979年間，日本發(fā)生各類粉塵爆炸事故209起，傷亡共546人，其中以粉碎制粉工程和吸塵分離工程較突出，各為46起。聯(lián)邦德國1965—1980年發(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事故，分別占32%和25%。近幾年來，我國每年發(fā)生粉塵爆炸的頻率為：局部爆炸150-300次系統(tǒng)爆炸1-3次，且呈增長趨勢。我國發(fā)生的這些粉塵爆炸尤其是系統(tǒng)爆炸，造成了嚴重損失，僅1987年哈爾濱亞麻廠的亞麻塵爆炸事故，死亡58人，輕重傷177人，直接經濟損失882萬元。

2. 容易產生二次爆炸。**次爆炸氣浪把沉積在設備或地面上的粉塵吹揚起來，在爆炸后的短時間內爆炸中心區(qū)會形成負壓，周圍的新鮮空氣便由外向內填補進來，形成所謂的“返回風”，與揚起的粉塵混合，在**次爆炸的余火引燃下引起**次爆炸。二次爆炸時，粉塵濃度一般比一次爆炸時高得多，故二次爆炸威力比**次要大得多。例如，某硫磺粉廠，磨碎機內部發(fā)生爆炸，爆炸波沿氣體管道從磨碎機擴散到旋風分離器，在旋風分離器發(fā)生了二次爆炸，爆炸波通過爆炸后在旋風分離器上產生的裂口傳播到車間中，揚起了沉降在建筑物和工藝設備上的硫磺粉塵，又發(fā)生了爆炸。

3. 能產生有毒氣體。一種是一氧化碳；另一種是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性氣體。毒氣的產生往往造成爆炸過后的大量人畜中毒傷亡，必須充分重視。

二、如何預防粉塵爆炸

（一）要減少粉塵在空氣中的濃度。采用密閉性能良好的設備，盡量減少粉塵飛散逸出，同時要安裝有效的通風除塵設備，加強清掃工作。

（二）要控制室內溫度。

（三）改善設備，控制火源。有粉塵爆炸危險的場所，都要采用防爆電機、防爆電燈、防爆開關。

（四）應事先控制爆炸的范圍。

（五）要控制溫度和含氧程度。凡有粉塵沉積的容器，要有降溫措施，必要時還可以充入惰性氣體，以沖淡氧氣的含量。

（六）工廠企業(yè)需要一套完善的防爆措施，以下8點措施值得企業(yè)學習。

工廠企業(yè)防范粉塵爆炸的8項措施：

1. 倉儲結構設計方面的防爆措施在設計筒倉車間時，要考慮粉塵爆炸問題，盡量使筒倉道線遠離辦公區(qū)和生活區(qū)，距離不小于30m，在小于150m的工作間，工作人員不超過10人，可設二個**出口，疏散梯道寬不小于1.1m，走廊寬不小于1.4m，疏散門寬不小于0.9m，每個倉頂應設獨立的人孔和空氣置換裝置，不能相互連通，主要產塵車間應設泄爆裝置，人孔不小于800×800mm。

2. 從生產工藝流程設備電氣的選型和布設采取的主要防爆措施原則是工藝設計合理，選型正確，正常維修，遵守操作規(guī)程，控制和消除火源，防止磨擦發(fā)熱、撞擊打火，消除引火、引爆部位，簡化工藝流程，避免多次提升，采用防爆式斗提機，設備要有可靠的接地，設有自動報警、自動停車等保護裝置，設計制造儲運設備時應考慮可拆卸或便于維修。同時要考慮便于通風除塵和防爆系統(tǒng)正常工作。從生產設備上要選擇符合國家電氣法要求的電器，有防塵防爆性能的設備，降低提升機和其他輸送機的線速度，減少糧食破損，在原糧輸送機上安裝長久性磁鐵，**糧中的金屬物。

3. 減少產、揚塵點，控制環(huán)境粉塵濃度對于儲運生產過程中產塵或揚塵崗位，應減少產塵和揚塵點，控制粉塵擴散，降低周圍空間的粉塵濃度，使粉塵濃度不超過10mg/m，我們控制了粉塵濃度遠于爆炸極限之外，自然也就控制住粉塵爆炸的發(fā)生。

4. 除塵和產塵設備的防爆措施對于產塵或除塵系統(tǒng)內，應側重于消除引火點，提高風速，或分級削減粉塵濃度

在這里應強調的是，有些人常認為有了通風除塵系統(tǒng)，就可以消除粉塵爆炸的危害。這是錯誤的，因通風除塵僅能改變環(huán)境粉塵濃度，而把粉塵爆炸的危害性轉移到除塵系統(tǒng)內，所以，除塵系統(tǒng)內卻常是形成粉塵爆炸的危險源，如不在除塵系統(tǒng)內采了有效的防爆技術措施，僅靠通風除塵是難于防止粉塵爆炸。這是國內外粉塵爆炸事故現場證明的一點。因在除塵系統(tǒng)內粉塵濃度基本都在爆炸極限內，又是一個較封閉的空間，各種撞擊、磨擦、靜電、明火、陰燃等引火幾率高。

在這種條件和環(huán)境中，改變粉塵濃度是不客觀、也不經濟的，我們只能提高運行風速，負壓工作，采用防爆風機和防爆電機，消除引火點，在系統(tǒng)內采用阻燃和防靜電材料，設有良好的接地，設有泄爆和清掃口，并設有壓力、溫度等險情預報和監(jiān)控系統(tǒng)，當系統(tǒng)內出現險情時將自動停止主機工作，各防爆抑爆系統(tǒng)自動工作，生產設備啟動前10分鐘啟動除塵系統(tǒng)，生產設備停止工作10分鐘后再停止除塵系統(tǒng)工作。

5. **積塵防止爆炸。防止產塵車間其它部位發(fā)生粉塵爆炸主要應加強車間的清掃，消除設備和環(huán)境積塵。**方式*好采取負壓吸附式清掃法，這可避免粉塵“搬家”，或有死角清掃不到。不宜用噴淋等濕法清掃，因可燃粉塵在一定溫度下，易產生可燃氣體，揮發(fā)在空間。

對積塵的危害不能低估，因它是爆炸*重要*危險的塵源，對于粉塵爆炸積塵狀態(tài)比懸浮更危險，其爆炸壓力上升速度*大，造成的破壞力也*大。

所以有效消除積塵是防止粉塵爆炸的主要措施之一。

6. 泄爆、抑爆與隔爆措施

對于粉塵爆炸：一方面是消除形成粉塵爆炸因素，防止粉塵爆炸的發(fā)生。另一方面就是控制爆炸范圍，減少爆炸所造成的損失。在那些因某種環(huán)境已形成爆炸條件或暫時無法消除爆炸因素的情況下，泄爆、抑爆和隔爆將會減輕或控制爆炸所造成的損失。

在生產有易燃易爆危險物的生產車間的建筑物或生產設備上，都應設有足夠泄爆面積的泄爆口，有的可在泄爆口裝有盒式泄壓滅火器，當某一局部發(fā)生爆炸，泄爆膜片被擊穿，盒內滅火劑與火焰相混達到自動泄壓、滅火和保護設備的目的。

抑爆即在爆炸初始階段，探測爆炸發(fā)生和阻止爆炸發(fā)展，控制爆炸在預定的范圍內。目前有一種抑爆控制器，它通過兩個紅外線探頭，同時接到粉塵爆炸的光訊號，可立即啟動聲、光報警器，在切斷電源、停車、關閉隔爆門、開啟滅火器等保護設備，其動作時間小于10μs，為防止二次爆炸贏得了時間，也可用爆炸壓力探測器和溫度探測器。

隔爆是將爆炸通過一定裝置隔斷，防止爆炸的蔓延和傳播。

隔爆可采用化學和物理隔爆或其它隔爆裝置，在糧食加工、提升、運輸、生產中常用光電控制隔爆門關閉進出料口，隔斷爆炸氣浪、火焰、傳播，避免引起再次爆炸。

7. 消防措施糧食儲運生產環(huán)境要配備相應的消防設施。在撲滅火時，1）要避免將積塵揚起。2）不易用水滅火。水易和熱及燃燒的糧食發(fā)生反應，產生易爆混合物，同時水會使糧食膨脹，會引起筒倉爆裂，要有完備的火災報警裝置，機動車輛要配備火花熄滅器和滅火器材。

8. 加強管理，明確制度，堅持執(zhí)行，認真檢查，提高職工素質

對**生產防爆工作要建立健全責任制，應將此項工作列入計劃，進行布置、檢查、總結、評比。對事故要進行調查研究、進行技術分析、總結經驗教訓。

要進行定期或不定期的**檢查，對工藝設備、各種電氣、通風除塵，檢查是否有老化、發(fā)熱、磨損、撞擊火花、強烈振動、接觸**、接地**、漏電、除塵效率下降等現象，檢查車間內孔洞是否有積塵、查現場人員防爆知識掌握和執(zhí)行情況。

要進行防爆**教育，講解粉塵形成爆炸的機理、危害，糧食儲運設備易形成爆炸的因素，電氣易引爆因素，學習掌握各種預防粉塵爆炸的技術。

加強維修作業(yè)的**操作管理，職工要懂易燃易爆現場作業(yè)有關規(guī)定，并有本工程操作證，方能上崗。動火作業(yè)前，必須**現場積塵，特別是設備內外，地面墻壁，同時停車并堵住口、洞和管道，作業(yè)完要認真清理。確認沒有殘留火星或過熱物后，方可離開。

**積塵需用防爆型真空式吸塵設備。

消防設施管理，對消防器材**合理選型、合理配置數量、合理擺布位置、正確保管與維護，正確操作使用。根據生產崗位制度明確職責，并堅持執(zhí)行，認真檢查，向職工講解防止粉塵爆炸的基本知識，提高其技術素質和**意識，提高對粉塵爆炸的認識。不要誤以為落后的生產工藝和管理方式也是一種防爆措施，如有些人認為將其產塵車間門窗拆除就可以防止粉塵爆炸了，或者用大量人工代替機械設備也可以防止粉塵爆炸。這些方法既不科學又不是消除爆炸的根本方法，而是妨礙生產力發(fā)展的落后消極做法。

三、爆炸案例

（一）國內外重特大案例

1913－1973年間美國僅工農業(yè)領域，就發(fā)生過72次比較嚴重的粉塵爆炸事故。

1952—1979年間，日本發(fā)生各類粉塵爆炸事故209起，傷亡共546人，其中以粉碎制粉工程和吸塵分離工程較突出，各為46起。 1965—1980年，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事故，分別占32%和25%。 1942年，我國本溪煤礦曾發(fā)生世界上*大的煤塵爆炸，死亡1549人，重傷246人。

（二）近年粉塵爆炸案例

1987年3月15日哈爾濱亞麻粉塵爆炸起火，造成職工死亡58人，其中重傷65人，輕傷112人，直接經濟損失881.9萬元。

2010年1月13日浙江省瑞安市塘下鎮(zhèn)花園村萬田路1號一拋光加工廠發(fā)生爆炸，共造成2人死亡、6人受傷。

2010年2月24日秦皇島市撫寧縣驪驊淀粉股份有限公司淀粉四車間發(fā)生粉塵爆炸，事故共造成19人死亡、49人受傷，其中8人傷勢較重，直接經濟損失1773.5萬元。

2011年4月1日浙江省縉云縣東渡鎮(zhèn)的浙江宏威車業(yè)有限公司一車間發(fā)生爆炸事故，造成3人死亡，3人受傷，其中2名傷者經醫(yī)院搶救無效死亡。

2014年4月16日江蘇省南通市如皋市東陳鎮(zhèn)雙馬化工有限公司硬脂酸粉塵爆炸，繼而引發(fā)火災，造成8人死亡，9人受傷。

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粉塵爆炸、防范知識及相關案例