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粉尘安全知识讲座粉尘安全知识讲座 粉尘安全知识讲座 一、粉尘 二、粉尘爆炸的危害 三、除尘系统 四、事故案例 五、粉尘爆炸的对策 一、粉尘 1、粉尘的定义 2、粉尘的划分 3、粉尘爆炸条件 4、粉尘爆炸过程 5、影响粉尘爆炸的因素 6、粉尘爆炸特点 1.1 粉尘粉尘定义 粉尘是指分散的固体物质。凡是呈细粉状态的 固体物质均称为粉尘。能燃烧和爆炸的粉尘叫做可 燃粉尘；浮在空气中的粉尘叫悬浮粉尘；沉降在固 体壁面上的粉尘叫沉积粉尘。 粉尘爆炸是指悬浮于空气中的可燃 粉尘触及明火或电火花等火源时发生 的爆炸现象。 爆炸极限粉尘爆炸极限是以其在混 合物中所占质量比表示的(g/m3)。 1.1 粉尘粉尘定义 粉尘爆炸的原理是悬浮于空气里的可燃性粉 尘达到燃烧爆炸的粉尘浓度范围时，遇到有 足够的热量和温度的火源，随即氧化燃烧放 出大量的热，引起气体压力的突增和无法控 制的膨胀效应，产生第一次爆炸，如果空间 密闭，将会以超音速1000m/s和650kpa速度 传播，引起连锁反应爆炸。 1.2 粉尘粉尘划分 爆炸性粉尘有以下七类物质： 金属粉尘（如镁粉、铝粉、硅铁粉、铁粉、铝材加工 研磨粉等）； 煤炭； 粮食（如小麦、淀粉）； 饲料（如血粉、鱼粉）； 农副产品（如棉花、烟草）； 林产品（如纸粉、木粉）； 合成材料（如塑料、染料） 1.2 粉尘粉尘划分 爆炸性粉尘易发生爆炸燃烧的原因： 都有较强的还原剂h、c、n、s等元素存在，当它们与 过氧化物和易爆粉尘共存时，便发生分解，由氧化反 应产生大量的气体，或者气体量虽小，但释放出大量 的燃烧热。例如，铝粉只要在二氧化碳气体中就有爆 炸的危险。 1.3 粉尘粉尘爆炸条件 可燃气体爆炸是因可燃气体在助燃气体中达到一定浓 度，即达到爆炸浓度极限，在一定能量作用下，即会 发生爆炸。可燃粉尘爆炸成因也基本相似，空气中有 一定浓度的可燃粉尘，在能量源作用下，即会发生爆 炸。通常认为，粉尘爆炸应具备以下四个基本条件： 1.3 粉尘粉尘爆炸条件 1、粉尘具有可燃性。粉尘具有可燃性是粉尘爆炸形成 的基础，这从粉尘爆炸的反应历程可以看出。绝大部 分粉尘爆炸要经历以下四个阶段： （）悬浮在空气中的可燃粉尘表面接受点火源的能 量，迅速提高了表面温度； （2）粉尘粒子表面的分子发生热分解或干馏作用，产 生可燃气体从粉尘离子表面释放到气相中 （3）释放出的可燃气体与空气（或氧气等助燃气体） 混合形成爆炸性混合气体，随后被点火源点燃产生了 火焰； 1.3 粉尘粉尘爆炸条件 （4）依靠这种火焰产生的热量，又促使周围的粉尘发 生分解，持续不断地在气相中释放出可燃气体，又与 空气混合，使火焰不断传播，从而导致粉尘爆炸。 从某种程度上讲，可燃粉尘与空气混合物的爆炸是 一种气固非均相燃烧现象，从燃烧本质上看，也可以 认为是可燃气体在空气中的爆炸，只是这种可燃气体 “储存”在粉尘中，受热后释放出来参加了爆炸反应。 1.3 粉尘粉尘爆炸条件 应引起注意：某些发生表面燃烧的物质如铁粉、钛粉 、铝粉等粉尘发生爆炸过程中，不发生分解或干馏过 程，这些粉尘接受点火源的作用，直接与空气中的氧 气发生剧烈的氧化放热反应，炽热的粉尘或粉尘的氧 化物加热周围的粉尘和空气，使高温的空气迅速膨胀 ，从而导致粉尘爆炸的形成。但无论是哪种爆炸反应 历程，粉尘具备可燃性都是爆炸形成的基础，不具备 可燃性的粉尘不可能发生化学爆炸。 1.3 粉尘粉尘爆炸条件 2、粉尘必须悬浮在助燃气体中。 从粉尘爆炸的反应历程看，若可燃粉尘没有悬浮在 空气中，则形成沉聚粉尘，即使与助燃物混合均匀， 有点火源的作用，但由于可燃粉尘和助燃物充分混合 的数量有限，其受热分解或干馏分解的可燃气体量（ 或直接与助燃气体发生剧烈氧化还原反应的粉尘量） 有限，反应产生的能量会被快速释放到空气中，能量 难以聚集，则持续反应的能量不足，不会发生爆炸。 1.3 粉尘粉尘爆炸条件 3、可燃粉尘在助燃气体中的浓度处在爆炸浓度极限范 围内。 可燃粉尘在助燃气体中的浓度处在爆炸浓度极限范 围内，这是粉尘爆炸形成的另一重要条件。当粉尘悬 浮在助燃物中浓度过高时，可燃物的数量过大，助燃 物的数量过小，两者反应的剧烈程度小，反应产生的 能量会被很快释放到空气中，难以聚集，不会发生爆 炸，反之也一样。只有当可燃物和助燃物的数量混合 较为均匀，反应比例恰当时，两者反应最为剧烈，放 出的能量最大，大量的能量聚集在一起瞬间释放，形 成化学爆炸。 1.3 粉尘粉尘爆炸条件 因此可燃粉尘能爆炸必须在其爆炸浓度极限范围内， 一般常见粉尘的爆炸浓度极限在206000g/m3之间 ，但在实际生产、加工场所，由于粉尘具有沉降性， 可燃粉尘很难达到爆炸浓度极限上限，因此研究可燃 粉尘爆炸浓度极限的上限没有实际意义，而应关注可 燃粉尘的爆炸浓度极限下限。 1.3 粉尘粉尘爆炸条件 4、存在足以引起粉尘爆炸的点火源。 从粉尘爆炸形成过程可以看出，可燃粉尘爆炸是点 火源导致可燃粉尘受热分解或干馏分解出可燃气体， 或点火源导致可燃粉尘与助燃物发生剧烈的氧化还原 反应，使高温空气迅速膨胀，从而导致粉尘爆炸的发 生。因此，足以引起粉尘爆炸的点火源是粉尘爆炸形 成不可或缺的因素。 1.3 粉尘粉尘爆炸条件 粉尘爆炸的难易与粉尘的物理、化学性质和环境 条件有关。 （1）燃烧热越大的物质越容易爆炸，如煤尘、碳 、硫黄等。 （2）氧化速度快的物质容易爆炸，如镁粉、铝粉 、氧化亚铁、染料等。 （3）容易带电的粉尘容易引起爆炸，如合成树脂 粉末、纤维类粉尘、淀粉等。这些导电不良的物 质由于与机器或空气摩擦产生的静电积聚起来， 当达到一定量时，就会放电产生电火花，构成爆 炸的火源。 1.3 粉尘粉尘爆炸条件 （4）通常不易引起爆炸的粉尘：土、砂、氧化铁 、研磨材料、水泥、石英粉尘以及类似于燃烧后 的灰尘等。这类物质的粉尘化学性质比较稳定， 所以不易燃烧。但是如果这类粉尘产生在油雾以 及co、ch4、煤气之类可燃气体中，也容易发生爆 炸。 1.3 粉尘粉尘爆炸条件 1.3 粉尘粉尘爆炸条件 1.4 粉尘粉尘爆炸过程 粉尘的爆炸可视为由以下三步发展形成的： 第一步是悬浮的粉尘在热源作用下迅速地干馏或 气化而产生出可燃气体； 第二步是可燃气体与空气混合而燃烧； 第三步是粉尘燃烧放出的热量，以热传导和火焰 辐射的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的粉尘 ，这些粉尘受热汽化后使燃烧循环地进行下去。 随着每个循环的逐次进行，其反应速度逐渐加快 ，通过剧烈的燃烧，最后形成爆炸。这种爆炸反 应以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸压力等 将持续加快和升高，并呈跳跃式的发展。 1.5 粉尘影响粉尘爆炸的因 素 影响粉尘爆炸的主要因素有： 1、粉尘的理化性质 2、粉尘的颗粒度 3、粉尘挥发性 4、粉尘水分 5、粉尘灰分和火源强度 1.5 粉尘影响粉尘爆炸的因 素 理化性质： 物质的燃烧热越大，则其粉尘的爆炸危险性也越大 ，例如煤、碳、硫的粉尘等；越易氧化的物质，其 粉尘越易爆炸，例如镁、氧化亚铁、染料等；越易 带电的粉尘越易此起爆炸。粉尘在生产过程中，由 于互相碰撞、磨擦等作用，产生的静电不易散失， 造成静电积累，当达到某一数值后，便出现静电放 电。静电放电火花能引起火灾和爆炸事故。 1.5 粉尘影响粉尘爆炸的因素 与爆炸浓度有关： 粉尘混合物的爆炸危险性是以其爆炸浓度下限(g m3)来表示的。这是因为粉尘混合物达到爆炸下 限时所含固体物已相当多，以云一样(尘云)的形 状飘浮于空中。这样高的浓度通常只有设备内部 或直接接近它的发源地空间才能达到。至于爆炸 上限，因为浓度太高，以致大多数场合都不会达 到，所以没有实际意义，例如糖粉的爆炸上限是 13500gm3。 1.5 粉尘影响粉尘爆炸的因素 与可燃气体相似，粉尘爆炸也有一定的浓度范围 ，也有上下限之分。但在一般资料中多数只列出 粉尘的爆炸下限，因为粉尘的爆炸上限较高。 粉尘自身 外部条件 化学因素物理因素 燃烧热 燃烧速度 与水气及二 氧化碳反应 粉尘浓度 粒径分布 粒子形状 比热容及热传导率 表面状态 带电性 粒子凝聚特性 气流运动状态 氧气浓度 温度 可燃气体浓度 阻燃性粉尘浓度及灰分 点火源状态与能量 窒息气浓度 1.5 粉尘影响粉尘爆炸的因素 粉尘混合物的爆炸下限不是固定不变的，它的变化与 下列因素有关：分散度、湿度、火源的性质、可燃气 含量、氧含量、惰性粉尘和灰分、温度等。 影响粉尘爆炸危险性因素一般是分散度越高，可燃气 体和氧的含量越大，火源强度、原始温度越高、湿度 越低和惰性粉尘及灰分越少，爆炸范围也就越大。 粉尘爆炸还与其所含挥发物有关。如煤粉中当挥发物 低于10%时，就不再发生爆炸，因而焦炭粉尘没有爆 炸危险性。 1.5 粉尘影响粉尘爆炸的因素 与粉尘的粒度有关：粒度越细的粉尘，其单位体积 的表面积越大，越容易飞扬，所需点火能量小，所 以容易发生爆炸。 粉尘的表面吸附空气中的氧，颗粒越细，吸附的氧 就越多，因而越易发生爆炸，而且，发火点越低， 爆炸下限也越低。随着粉尘颗粒的直径的减小，不 仅化学活性增加，而且还容易带上静电。 与空气中氧含量有关：随着空气中氧含量的增加， 爆炸浓度范围则扩大。有关资料表明，在纯氧中的 爆炸浓度下限能下降到只有空气中的1/31/4。 1.5 粉尘影响粉尘爆炸的因素 尘云与可燃气体有关：当尘云与可燃气体共存时，爆 炸浓度相应下降而且点火能量也有一定程度的降低， 因此，可燃气体的存在会大大增加粉尘的爆炸危险。 与惰性粉尘有关：爆炸性混合物中的惰性粉尘和灰分 有吸热作用，例如煤粉中含11的灰分时可发生爆炸 ，而当灰分达到1530时，就很难爆炸了。 与空气中水分有关：空气中的水分除了吸热作用之外 ，水蒸气还占据空间，稀释了氧含量而降低粉尘的燃 烧速度，而且水分增加了粉尘的凝聚沉降，使爆炸浓 度不易出现。 1.5 粉尘影响粉尘爆炸的因素 与温度压力有关：当温度和压力增加时，爆炸浓 度极限范围扩大，所以点火能量减小。 粉尘爆炸还与其所含挥发物有关。如煤粉中当挥 发物低于10%时，就不再发生爆炸，因而焦炭粉 尘没有爆炸危险性。 1.6 粉尘粉尘爆炸特点 （1）多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点； （2）粉尘爆炸所需的最小点火能量较高， 一般在几十毫焦耳以上。 （3）与可燃性气体爆炸相比，粉尘爆炸压 力上升较缓慢，较高压力持续时间长，释 放的能量大，破坏力强。 二、粉尘爆炸的危害 具有极强的破坏性 容易产生二次爆炸 能产生有毒气体 二、粉尘爆炸的危害 （1）具有极强的破坏性。 粉尘爆炸涉及的范围很广，煤炭、化工、医药加 工、木材加工、粮食和饲料加工等部门都时有发 生。 如19521979年间，日本发生各类粉尘爆炸事故 209起，伤亡共546人，其中以粉碎制粉工程和吸 尘分离工程较突出，各为46起。 联邦德国19651980年发生各类粉尘爆炸事故 768起，其中较严重的是木粉及木制品粉尘和粮 食饲料爆炸事故，分别占32%和25%。 二、粉尘爆炸的危害 近几年来，我国每年发生粉尘爆炸的频率 为：局部爆炸150-300次系统爆炸1-3次， 且呈增长趋势。我国发生的这些粉尘爆炸 尤其是系统爆炸，造成了严重损失，仅 1987年哈尔滨亚麻厂的亚麻尘爆炸事故， 死亡58人，轻重伤177人，直接经济损失 882万元。 二、粉尘爆炸的危害 （2）容易产生二次爆炸。 第一次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉尘吹 扬起来，在爆炸后的短时间内爆炸中心区会形成 负压，周围的新鲜空气便由外向内填补进来，形 成所谓的“返回风”，与扬起的粉尘混合，在第 一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。 二次爆炸时，粉尘浓度一般比一次爆炸时高得多 ，故二次爆炸威力比第一次要大得多。 二、粉尘爆炸的危害 例如，某硫磺粉厂，磨碎机内部发生爆炸，爆炸 波沿气体管道从磨碎机扩散到旋风分离器，在旋 风分离器发生了二次爆炸，爆炸波通过爆炸后在 旋风分离器上产生的 裂口传播到车间中， 扬起了沉降在建筑物 和工艺设备上的硫磺 粉尘，又发生了爆炸。 二、粉尘爆炸的危害 （3）能产生有毒气体。 一种是一氧化碳； 另一种是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性气体。 毒气的产生往往造成爆炸过后的大量人畜中毒伤 亡。 三、除尘系统 （一）除尘系统中起火、爆炸的原因 为了防止粉尘污染和粉尘爆炸，采用除尘系统及时 排出工作环境中的粉尘，降低车间内的粉尘浓度是 必要的手段。但对于可燃性粉尘来说，除尘设备也 必须采取防火、防爆措施，否则一旦使用不当也会 造成爆炸起火事故。 三、除尘系统 除尘系统发生爆炸、起火的原因： 主要是满足了条件（1）和条件（2）。 因为一般除尘器都是吸入空气后再排出，故除尘 系统内氧气供给充足。据调查，能引起除尘系统起 火可能性的主要为静电火花、自燃发火、冲击摩擦 和明火。 三、除尘系统 静电火花是由于除尘器尼龙滤布带电、管路带电造 成的。 自燃发火是由于捕集下来的粉尘在布袋或灰斗内缓 慢进行氧化反应而积蓄下的氧化热造成的。 冲击摩擦一般认为是除尘系统吸入的铁片碰撞，或 者是检修清扫过程中用锤头振落附着在灰斗或袋室 内的粉尘时因碰撞而产生的火星。 明火是由于检修时气焊火焰及电焊火花产生的。 三、除尘系统 （二）除尘系统各部位的防爆措施 1、粉尘爆炸事故发生的部位：多发生在破碎机、粉磨机、 筛分机、干燥机、加料机和贮料仓等部位。 在除尘系统中，粉尘入口处的吸尘罩内一般不会发生爆炸事 故，因为粉尘浓度在这里仅为0.110g/m3，这个数值是安 全的。但吸尘罩可以将作为火源的火花吸入，故要引起注意 。例如砂轮机工作时会产生大量的火花，如果和其他设备（ 可燃性粉尘发生源）共用一台除尘器就非常危险，应该采取 隔离措施。 三、除尘系统 2、除尘系统各部位的防爆措施 （1）可燃性粉尘的除尘管路应尽可能短些，并要求同一系统 的除尘器所担负的产尘设备数量。生产加工中能形成粉尘的产 尘源最多不超过四台。对于系统中的弯头，变径管等，在设计 时应使弯头曲率半径在管道直径d的1.5倍以上，变径管的展 开角在15度以下，以减少阻力。 除尘设备的风管发生爆炸的实例较多，这是因为粉尘在管内沉 积，当受到某种冲击时，可燃性粉尘再次飞扬，在瞬间形成高 浓度粉尘云，若遇上火源，很容易爆炸。 粉尘在风管内沉积的主要原因：是输送风速太小或有漏风现象 。 三、除尘系统 （2）在袋室和灰斗处应安装便于检修和清扫的活动门。当联 接处采用插入止口联接时，应精心施工，使管内基本看不出缝 隙或衬垫，没有阻挡粉尘的现象和漏气现象。 据国外经验，若可燃性粉尘的粒径小于15m，其沉降速度在 0.1m/s左右时，管内的风速应该是沉降速度的100200倍。当 粉尘浓度增大时，输送风速也应相应地加大。 对于除尘器来说，灰斗部分是工作条件最为恶劣的地方，也最 容易产生起火爆炸。因为吸入风管的粉尘有一部分直接落入灰 斗，大部分在滤袋中被过滤。粉尘在滤袋表面形成层后，靠重 力自行脱落或被喷吹、振打后脱落，这时就有可能产生高浓度 粉尘云，或者在灰斗内的加强筋上及钢板焊缝上堆积起来。如 果由于某种原因造成粉尘二次飞扬，条件适宜，又遇上火源， 将是非常危险的。 三、除尘系统 （3）清除火源、吸尘罩口安装适当的金属网。 因此，对于产尘源（加工设备）和除尘系统的防火、防爆措 施，首先是要清除火源。对于机械摩擦、撞击产生的火花，需 采取措施将火星除掉，并在吸尘罩口安装适当的金属网，以防 止铁片、螺钉等物被吸入与管道碰撞产生火花引起燃烧。 （4）接地。 防止静电火花是一个重要问题，特别是对于处理有可燃性粉 尘的除尘设备，应将除尘系统的除尘器、管道、风机等设施联 接起来接地处理。也可采用防静电滤布或将除尘器的袋子用铁 夹子夹牢后接地。 三、除尘系统 （5）连续排灰、安装温度传感器。 对于金属粉尘，如铅、锌、氧化亚铁、锆等，在除 尘系统的灰斗中堆积时发生的缓慢氧化反应，以及塑 料合成树脂、橡胶等仍保持着制品加工时的摩擦热的 粉尘，应采取连续排灰的方法，勿使灰斗内积存过多 的粉尘，并要经常观察灰斗及袋室内的温度，或安装 温度传感器，以便随时控制装置内的温度，防止积蓄 热诱发火灾引起爆炸。 三、除尘系统 （三）除尘系统的灭火措施 除尘系统在采取上述措施后虽能防止发生爆炸事故，但在除 尘器内局部仍有可能出现起火燃烧现象，这一点也是不能忽视 的。如处理可燃性粉尘的袋式除尘器在进行烟气除尘或煤气净 化过程中，当烟气冷却装置、喷雾嘴等出现故障时，滤布就可 能被高温烟气烧坏，甚至造成火灾。干式除尘设备一般采用以 下灭火措施： 三、除尘系统 1、在室外设备的大型除尘装置，如果发现有着火现 象需关闭除尘器风机时，为防止烟气经管道倒灌入车 间，应在关闭防火阀或风量开关后，再关掉风机。电 除尘及袋式除尘器的过滤部分通常是密封结构，没有 特殊情况，滤袋的燃烧不会向其他部位蔓延。对设立 在室内的小型除尘装置，遇到袋室起火冒烟情况则应 立即关闭风机。 三、除尘系统 2、堆集在灰斗内的粉尘一旦着火，可用灭火器扑灭， 然后将其内部的粉尘排出。排出的粉尘要认真处理， 防止死灰复燃并要注意在清除过程中避免出现爆燃事 故。灰斗或袋室清理干净后再换上新滤袋。 3、灭火后，为了防止袋室内缺氧及一氧化碳中毒，人 员进入前应进行充分的通风换气，待确认安全后方可 进入查看、操作。 三、除尘系统 4、治理可燃性、摩擦性强的粉尘时，原则上风机应设 在袋式除尘器后。若放在前面，粉尘附着在风机叶片 上，受潮后粘结形成结垢层会使叶轮失去平衡，导致 运转时偏心扭矩过大轴承发热、振动或折断叶片，撞 坏机壳，产生火花，成为粉尘的着火源。为了避免这 种事故，可加装振动开关，当风机出现异常时自动控 制风机关闭。 三、除尘系统 （四）设置除尘设备的注意事项 干式除尘方式与湿式除尘方式相比，粉尘的回收和利 用较为方便，不需考虑冬季的防冻措施和污水处理问 题，且造价和运行费用都较低。特别是袋式除尘器， 已广泛应用于各个工业部门的烟气、粉尘治理中。但 对于治理可燃性粉尘的除尘系统和建筑物的设计及施 工中应注意以下几点： 三、除尘系统 1、除尘器与其他生产设备应保持适当的安全距离，四周设置 耐压壁。 2、有易燃粉尘的车间建筑物应采用防火结构，与其他车间的 联接处应设防火门、百叶窗以及排气孔，以便驱散爆炸气体 。 3、在含有易燃易爆气体的车间内设置的除尘器，一般要设计 防爆孔。孔的尺寸应为袋室面积的56%或相对袋室容积的 0.16m2/m3。 4、建筑物的换气次数和通风口的比例按防止粉尘爆炸的要求 来设计。 5、要防止可燃性粉尘泄漏飘散，车间内的房梁、支架、顶棚 等处不能有粉尘堆集。 四、事故案例 事故案例1：吉林某亚麻厂亚麻粉尘爆炸事 故事故案例1doc 事故案例2：哈尔滨亚麻厂亚麻粉尘爆炸事 故经过与处理事故案例2.doc 事故案例3：某轻合金加工厂四起铝镁粉尘 爆炸事故事故案例3.doc 事故案例4事故案例4.doc 四、事故案例 可燃粉尘爆炸案例分析 1999年2月，美国麻薩诸塞州的某铸造厂发生一起 火灾爆炸案。美国职业安全卫生署(osha)与州及 当地政府对此次事故直行联合调查。联合调查报 告指出，火灾起因于未知点火源引燃壳模铸造机 (shell molding machine)，再借由灌入铸造机而 形成大量沉积的酚醛树酯粉尘原料蔓延至通风系 统的导管。小型的初始爆燃(deflagration)先于导 管內发生，并使粉尘在导管外开始沉降。 四、事故案例 接踵而至的粉尘气云成为了二次爆炸所需的燃料 ，而二次爆炸的威力足以掀起屋顶并造成墙壁损 毁。联合调查报告中所列的事故原因，包括下列 缺失项目： 控制粉尘累积方面管理不善； 通风系统设计存在缺陷； 火炉的维护不善； 设备缺乏有效的安全装置。 五、粉尘爆炸的对策 常用的防护措施或方案主要有四种：遏制、泄放、 抑制、隔离。其中： 泄放：分为正常情况下的压力泄放和无火焰泄放； 隔离：分为机械隔离和化学隔离。主要防护设备包 括：防爆板（explosion panel）、防爆门 (explosion vent)、无焰泄放系统(flameless venting)、隔离阀(explosion isolation valve) 以及抑爆系统(explosion suppression systems) 。 五、粉尘爆炸的对策 在实际应用中，并不是每一种防护措施单独使用， 往往采用多种防护措施进行组合运用，以达到更可 靠更经济的防护目的。下面我们对遏制、泄放、抑 制和隔离四种防护措施和其组合措施，以及所采用 的防爆设备逐一进行介绍： 五、粉尘爆炸的对策 1、遏制：就是在设计、制造粉体处理设备的时候 采用增加设备厚度的方法以增大设备的抗压强度， 但是这种措施往往以高成本为代价，在金属材料价 格日益昂贵的今天，采用这种措施显然是非常不经 济的。 五、粉尘爆炸的对策 2、泄放：包括正常泄放和无火焰泄放，是利用防爆板、防 爆门、无火焰泄放系统对所保护的设备在发生爆炸的时候采 取的主动爆破，泄放爆炸压力的办法进行泄压，以达到保护 粉体处理设备的安全。 防爆板通常用来保护户外的粉体处理设备，如粉尘收集器、 旋风收集器等，压力泄放的时候并随有火焰以及粉体的泄放 ，可能对人员和附近设备产生伤害和破坏； 防爆门通常用来保护处理粉体的车间建筑，以达到整个车间 避免产生粉体爆炸； 对于处于室内的粉体处理设备，有时对泄放要求非常严格， 不能产生火焰、物料泄放或者没有预留泄放空间的情况下， 通常会采用无焰泄放系统，以达到保护人员以及周围设备的 安全。 五、粉尘爆炸的对策 3、抑制：爆炸抑制系统是在爆燃现象发生的初期（初始爆炸 ）由传感器器及时检测到，通过发射器快速在系统设备中喷射 抑爆剂，从而避免危及设备乃至装置的二次爆炸，通常情况下 爆炸抑制系统与爆炸隔离系统一起组合使用。抑制就是利用了 爆炸需要的三要素以及原理。根据这个原理，爆炸需要完整的 三个要素，并在适当的条件下产生爆炸。所以要抑制爆炸的发 生，必须取消三要素中的一个要素。 五、粉尘爆炸的对策 措施一：往粉体处理设备内部注入惰性气体，如n2、co2等代 替空气，从而降低氧化剂：氧气o2的含量，以达到抑制爆炸 的目的； 措施二：取消易燃易爆物料，但这是不可能的，因为设备本身 就是用来处理该物料的。所以以上两种措施都是不可能或者很 难做到的，所以我们一般采用最简单的措施，就是取消其中的 一个重要要素：火源，从而抑制爆炸的发生。这就要采用爆炸 抑制系统。 最简单的爆炸抑制系统：由监视器、传感器、发射器和电源四 个单元组成。 五、粉尘爆炸的对策 监视器：可以提供可视或者可听的警报，对整个系统的激活、密 封故障、气压和电源故障进行监视，而且发射器的发射不是由监 视器触发，而是由传感器直接触发，从而大大缩短了抑爆系统的 反应时间。 传感器：由三个朝向不同方向的压力传感器组成，其中一个设定 在低压状态，两个设定在高压状态，必须同时有其中两个压力传 感器被激活时，整个系统才被触发，从而避免误操作的发生。 五、粉尘爆炸的对策 发射器：由抑爆剂筒、气体罐（充满低压氮气200psi-300psi） 、电子控制器组成，而且抑爆剂（碳酸氢钠粉末）和压力气体分 开储存，这样避免使用者在检查和维护的时候不处于受压系统的 危险之中。 电源：给整个系统供电，可以由交流电输入转换成24v直流电， 也可以直接使用电池，另外还有三个继电输出端，一个显示交流 电的供应情况，一个显示系统是否有故障，一个显示系统是否在 工作。这四个单元即可组成一个最简单的抑爆系统，但是有时要 保护的范围很大，就需要增加发射筒，一个传感器最多可以连接 十个发射筒。 五、粉尘爆炸的对策 粉体爆炸的形成和发展的过程： 在密闭的工业设备内部产生的许多粉末和灰尘与空气中的氧 气混合，假如达到适当的浓度，万一产生了火花，就会由火 花发展成小火球，如不抑制就会由小火球发展成大火球，并 伴随有高温高压的产生，当压力升高到一定程度，超出了设 备的抗压强度，就会发生爆炸。在此过程中，升高的压力会 产生冲击波，而且冲击波的传播速度远大于火焰传播的速度 ，利用这个原理，让抑爆系统的传感器及时探测到冲击波， 在火焰还没有时间发展成爆燃的时候，发射器喷射出抑爆剂 （碳酸氢钠），将火焰喷灭，从而避免小火球演变成大火球 ，甚至形成爆炸，从而破坏设备，甚至危害到人身安全。 五、粉尘爆炸的对策 抑爆系统通俗来说相当于一个自动灭火器，但是在这 里要灭的不是熊熊烈火而是发生爆炸前期的小火球 。当安装在粉体设备上的传感器探测到设备内部发 生火花，使得燃料燃烧，形成小火球，即将要发展 成大火球产生爆炸的瞬间，马上发出一个指令给发 射筒，发射筒马上会向设备内部喷出灭火剂，把要 引发爆炸的火花熄灭，从而抑制了爆炸的发生。 五、粉尘爆炸的对策 4、隔离：分为机械隔离和化学隔离两种，往往和抑 爆系统一起应用。 隔离就是把有爆炸危险的设备与相连的设备隔离开 ，从而避免爆炸的传播，产生二次爆炸。一般在设 备的物料入口安装化学隔离，在设备的物料出口安 装机械隔离阀。 五、粉尘爆炸的对策 化学隔离和抑爆系统中的发射筒相同，只是一般为45安装； 机械隔离阀类似于常见的闸阀。在现代工业中，我们给粉体设 备做防爆措施，不能只单独考虑某一个设备，要从整体出发 ，要作为一个防爆系统工程来设计，所以往往需要采取多种 方案组合应用。如泄放和机械隔离方案、泄放和化学隔离方 案、无焰泄放和机械隔离方案、无焰泄放和化学隔离方案、 抑制和机械隔离方案等等，也可能需要所有方案的集合体。 五、粉尘爆炸的对策 （二）预防煤尘爆炸和爆炸传播的主要措施 1、降尘措施。 （1）煤尘注水。通过钻孔将压力水注入煤层裂缝和孔隙之中 ，使煤体湿润，开采时就能减少煤尘的生成量。 （2）水炮泥。爆破作业使用水炮泥封堵炮眼，借助爆破时冲 击力使水散成雾状，从而湿润煤粒，达到降尘的目的。 （3）湿式打眼。在用煤电钻钻孔时，不断将压力水注入孔底 ，使煤尘变成煤浆流出，抑制煤尘的生成与飞扬。 五、粉尘爆炸的对策 （4）喷雾洒水。在集中产尘点安设喷雾洒水装置，包 括爆破喷雾、转载喷雾洒水、采掘机内外喷雾、装 载洒水、冲洗煤壁、风流净化水幕等，从而使已经 产生的煤尘迅速沉降，减少煤尘飞扬的数量和时间 。 （5）清扫积尘。沉落在巷道中的煤尘要定期清扫，以 免其变成浮沉，为煤尘爆炸提供物质基础。 五、粉尘爆炸的对策 2、防止煤尘被引爆的措施。防止煤尘引爆就是防止点燃煤尘 的高温热源出现，因此要严格管理和限制生产中可能出现的火 源、热源。 3、隔爆措施。在可能发生煤尘爆炸的地点的通道上，预先设 置岩粉棚、水棚（水槽或粉袋）、自动式隔爆棚、隔爆水幕及 撒布岩粉袋等，一旦发生煤尘爆炸，利用煤尘爆炸产生的冲击 波使其自然动作，将消焰剂（岩粉、水等）弥撒于巷道空间， 阻隔（或熄灭）爆炸火焰的传播，实现隔绝煤尘连续爆炸的目 的。 金属抛光粉尘的防爆通常意义上是抛光粉尘除尘系统的防爆。 通过建筑和设备的合理布局、合理设计并正确维护除尘系统、 设备接地、采用防爆电气设备、进行爆炸泄压和爆炸阻隔等措 施可以预防抛光粉尘爆炸或者减小其危害。 五、粉尘爆炸的对策 （三）粉尘爆炸事故预防措施 从可燃粉尘爆炸反应历程可以看出，粉尘爆炸是可 燃粉尘、助燃物（主要是空气中的氧气）、点火源 三者互相作用的结果，三个条件缺一不可。因此控 制粉尘爆炸产生的原理就是控制可燃粉尘、助燃物 、点火源三者相互作用，预防粉尘爆炸事故安全措 施有以下三类： 五、粉尘爆炸的对策 （1）控制可燃粉尘在助燃物中的浓度 控制可燃粉尘在助燃物中的浓度，在生产、加工、 储存场所可以采用密闭性能良好的设备，尽量减少 或避免粉尘飞散；对难以在密闭场所完成的作业， 如有发生粉尘爆炸危险性，应安装有效的通风除尘 设备，加强清扫工作，及时消除悬浮在空气中的可 燃粉尘，降低了可燃粉尘在助燃物中的浓度，确保 可燃粉尘不在爆炸浓度极限范围内，从根本上预防 可燃粉尘爆炸事故的发生。 五、粉尘爆炸的对策 （2）控制作业场所空气相对湿度 提高作业场所的空气相对湿度，也是预防粉尘爆炸形成的有效 举措。当空气相对湿度增加时，一方面可减小粉尘飞扬，降 低粉尘的分散度，提高粉尘的沉降速度，避免粉尘达到爆炸 浓度极限；同时空气相对湿度增高会消除部分静电，相当于 消除了部分点火源，并且空气相对湿度的提高会导致可燃粉 尘爆炸的最小点火能量相应提高；此外空气相对湿度增加后 会占据一定空间，从而降低氧气浓度，降低了粉尘燃烧速度 ，抑制粉尘爆炸的发生。 五、粉尘爆炸的对策 （3）消除作业现场的点火源 作业现场常见的能引起粉尘爆炸的点火源有明火 、焊接火弧、电气火花、吸烟、撞击明火、静电火 花、高温设备等，对这些点火源，相关企业应采取 相应处理措施，能消除的给予消除，确应生产作业 需要不能消除的应采取一定的保护措施，避免点火 源与可燃粉尘、助燃气体相互作用形成爆炸。 五、粉尘爆炸的对策 （四）粉尘爆炸事故处置注意事项 1、正确选用灭火剂 可燃粉尘的种类繁多，理化性质各异，发生火灾时应针对不 同性质的粉尘选择不同的灭火剂，以提高灭火效率，否则可 能不但灭不了火，反而火上浇油。 活泼金属粉尘如镁粉高温时易与水发生反应放出可燃性、 爆炸性气体氢气，因此一般不用水、泡沫灭火剂进行灭火 ；此外活泼金属如镁粉易与二氧化碳（co2）、氮气（n2） 等灭火剂发生化学反应，因此也不宜用这些灭火剂灭火，而 宜选用干砂进行覆盖灭火。 绝大部分粉尘像面粉、硫磺粉、亚麻粉等发生火灾，可 以选择用水作为灭火剂进行灭火。 五、粉尘爆炸的对策 2、避免使沉聚粉尘形成悬浮粉尘 进行粉尘火灾扑救时，要尽量避免使沉聚粉尘形成 悬浮粉尘，沉聚粉尘没有爆炸危险性，而悬浮粉尘 则有爆炸危险性，因此扑救粉尘火灾时要引起重视 。常见的处理措施是在粉尘火灾事故现场避免用强 压力驱动器的灭火器或灭火措施，如用水进行灭火 时，不宜采用直流水枪，而多采用喷雾水枪或开花 水枪灭火。 国家和省市有关法律法规文件的要求。广 东省安全生产委员会办公室印发关于深入 开展铝镁制品机加工企业安全生产专项治 理实施方案的通知.doc 1、厂区布置及工（库）房结构 2、电力与防雷装置 3、设备与操作 4、通风除尘 5、安全管理 五、铝镁粉尘爆炸的对策 1、厂区布置铝镁粉加工粉尘防爆安全规程（ 17269-2003）.doc 51.1 铝镁粉加工厂的工、库房与民用建筑之间的距 离应大于25 m，距重要的公共建筑距离宜大于50m 。 1.2 铝镁粉加工厂的内部距离应大于10m。 1.3 厂房的布置应便于人员疏散。 1.4 厂区应采取必要的安全措施，确保无关人员不 得进入。 1、厂区布置及工（库）房结构 2、建筑结构铝镁粉加工粉尘防爆安全规程（17269- 2003）.doc 2.1 铝镁粉加工厂的工库房应按gb50016中一级耐火要求设计。 2.2 用于加工、转运或贮存铝镁粉的建筑物宜为不带地下室的 单层建筑。 2.3 工房内墙表面应采用平整不易积尘和易清扫的结构，且不 应向上拼接。非整料构筑的墙体，墙面应用砂浆抹平，不得 留有孔隙。 2.4 工房、成品库房的地面、工作平台应采用硬质防滑导静电 的非燃性材料制作，且不应有积尘接缝。 2.5 工、库房屋顶不应漏水，同时应防止室内漏水及外部水流 人。 2.6 工、库房屋顶宜采用“轻型”结构。 1、厂区布置及工（库）房结构 3、门、窗结构铝镁粉加工粉尘防爆安全规程（17269 -2003）.doc 3.1 工房、成品库房所有门、窗框架均应采用金属材 料制作。 3.2 窗扇应向外开启，且不得设中挺并配有摩擦式窗 栓。 3.3 门应向外开启，并不得设门槛。 4、防火要求 铝镁粉属甲类火灾危险性，其工（库）房的占地面积、安全疏 散等应符合gb50016中相关条款。 1、厂区布置及工（库）房结构 3、防火要求 铝镁粉属甲类火灾危险性，其工（库）房的占地面积、安全疏散 等应符合gb50016中相关条款。 依据建筑设计防火规范3.3.2要求，仓库面积为180m2 3.8.1 仓库的安全出口应分散布置。每个防火分区、一个防 火分区的每个楼层，其相邻2个安全出口最近边缘之间的水平 距离不应小于5.0m。 3.8.2 每座仓库的安全出口不应少于2个，当一座仓库的占地 面积小于等于300m2时，可设置1个安全出口。仓库内每个防火 分区通向疏散走道、楼梯或室外的出口不宜少于2个，当防火 分区的建筑面积小于等于100 m2时，可设置1个。通向疏散走 道或楼梯的门应为乙级防火门。 1、厂区布置及工（库）房结构 1、应根据gb 50058对厂区爆炸性粉尘环境危险区域进行划分。 2、爆炸性粉尘环境的电气装置均应符合gb50058及gb12476.1的 要求。 3、工、库房的防雷应符合gb 50057的要求。 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范gb50058提出如下要 求： 1、对用于生产、加工、处理、转运或贮存过程中出现或可能出 现爆炸性粉尘、可燃性导电粉尘、可燃性非导电粉尘和可燃纤 维与空气形成的爆炸性粉尘混合物环境时，应进行爆炸性粉尘 环境的电力设计。 2、在爆炸性粉尘环境中这种粉尘即使在空气中氧气很少的环境 中也能着火，呈悬浮状态时能产生剧烈的爆炸，如镁、铝、铝 青铜等粉尘。 2、电力与防雷装置 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范gb50058提出如下要 求： 3、在爆炸性粉尘环境中出现粉尘应按引燃温度分组，并应符合 下表的规定。 表 引燃温度分组 注：确定粉尘温度组别时，应取粉尘云的引燃温度和粉尘层的 引燃温度两者中的低值。 2、电力与防雷装置 温度组别引燃温度(t) t11t270 t12200t270 t13150t200 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范gb50058提出如下要 求： 4、在工程设计中应先取下列消除或减少爆炸性粉尘混合物产生 和积聚的措施： 1）工艺设备宜将危险物料密封在防止粉尘泄漏的容器内； 2）宜采用露天或开敞式布置，或采用机械除尘或通风措施； 3）宜限制和缩小爆炸危险区域的范围，并将可能释放爆炸性粉 尘的设备单独集中布置； 4）提高自动化水平，可采用必要的安全联锁； 5）爆炸危险区域应设有两个以上出入口，共中至少有一个通向 非爆炸危险区域，其出人口的门应向爆炸危险性较小的区域侧 开启； 6）应定期清除沉积的粉尘； 7）应限制产生危险温度及火花，特别是由电气设备或线路产生 的过热及火花。应选用防爆或其它防护类型的电气设备及线路 ； 8）可增加废料的湿度，降低空气中粉尘的悬浮量。 2、电力与防雷装置 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范gb50058提 出如下要求： 5、为爆炸性粉尘环境服务的排风机室，应与被排风区 域的爆炸危险区域等级相同。 6、爆炸性粉尘环境危险区域的范围 1）爆炸性粉尘环境的范围，应根据爆炸性粉尘的量、 释放率、浓度和物理特性，以及同类企业相似厂房 的实践经验等确定。 2）爆炸性粉尘在建筑物内部，宜以厂房为单位确定范 围。 2、电力与防雷装置 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范gb50058提 出如下要求： 7、爆炸性粉尘环境的电气装置 1）爆炸性粉尘环境的电力设计应符合下列规定： （1）爆炸性粉尘环境的电力设计，宜将电气设备和线 路，特别是正常运行时能发生火花的电气设备，布置 在爆炸性粉尘环境以外。当需设在爆炸性粉尘环境内 时，应布置在爆炸危险性较小的地点。在爆炸性粉尘 环境内，不宜采用携带式电气设备。 （2）在爆炸性粉尘环境采用非防爆型电气设备进行隔 墙机械传动时，应符合下列要求： 2、电力与防雷装置 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范gb50058提出 如下要求： 7、爆炸性粉尘环境的电气装置 安装电气设备的房间，应采用非燃烧体的实体墙与爆炸性粉尘 环境隔开； 应采用通过隔墙由填料函密封或同等效果密封措施的传动轴传 动； 安装电气设备房间的出口，应通向非爆炸和无火灾危险的环境 ；当安装电气设备的房间必须与爆炸性粉尘环境相通时，应对 爆炸性粉尘环境保持相对的正压。 （3）爆炸性粉尘环境内，有可能过负荷的电气设备，应装设可靠 的过负荷保护。 （4）爆炸性粉尘环境内的事故排风用电动机，应在生产发生事故 情况下便于操作的地方设置事故起动按钮等控制设备。 2、电力与防雷装置 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范gb50058提出 如下要求： 2）在爆炸性粉尘环境内，应少装插座和局部照明灯具。如必须采 用时，插座宜布置在爆炸性粉尘不易积聚的地点，局部照明灯 宜布置在事故时气流不易冲击的位置。 8、防爆电气设备选型。爆炸性粉尘环境10区及其它爆炸性粉尘环 境11区均采用尘密结构(标志为dt)的粉尘防爆电气设备，并按 照粉尘的不同引燃温度选择不同引燃温度组别的电气设备。 9、在爆炸性粉尘环境内，严禁采用绝缘导线或塑料管明设。当采 用钢管配线时，电压为1000v以下的钢管配线的技术要求，钢管 应采用低压流体输送用镀锌焊接钢管。螺纹旋合应不少于5扣。 2、电力与防雷装置 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范gb50058提出 如下要求： 10、爆炸性粉尘环境接地设计应符合下列要求。 1）按有关电力设备接地设计技术规程，不需要接地的下列部分， 在爆炸性粉尘环境内，仍应进行接地； （1）在不良导电地,交流额定电压为380v及以下和直流额定电压 440v及以下的电气设备正常不带电的金属外壳; （2）在干燥环境交流额定电压为127v及以下，直流额定电压为 110v以及下的电气设备正常不带电的金属外壳； （3）安装在已接地的金属结构上的电气设备。 2）爆炸性粉尘环境内电气设备的金属外壳应可靠接地。爆炸性粉 尘环境10区内的所有电气设备，应采用专门的接地线，该接地 线若与相线敷设在同一保护管内时，应具有与相线相等的绝缘 。 2、电力与防雷装置 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范gb50058提出 如下要求： 电缆的金属外皮及金属管线等只作为辅助接地线。爆炸性粉尘环 境11区内的所有电气设备，可利用有可靠电气连接的金属管线 或金属构件作为接地线，但不得利于输送爆炸危险物质的管道 。 3）为了提高接地的可靠性，接地干线宜在爆炸危险区域不同方向 且不少于两处与接地体连接。 4）电气设备的接地装置与防止直接雷击的独立避雷针的接地装置 应分开设置，与装设在建筑物上防止直接雷击的避雷针的接地 装置可合并设置；与防雷电感应的接地装置亦可合并设置。接 地电阻值应取其中最低值。 2、电力与防雷装置 防雷防静电 1、所有金属设备、装置外壳、金属管道、支架、构件、部件等 ，一般应采用防静电直接接地；不便或工艺不允许直接接地的 ，可通过导静电材料或制品间接接地； 2、直接用于盛装起电粉末的器具、输送粉末的管道(带)等，应 采用金属或防静电材料制成； 3、所有金属管道连接处(如法兰)，应进行跨接； 4、操作人员应采取防静电措施； 5、不应采用直接接地的金属导体或筛网与高速流动的