粉尘防爆有限空间课件1焦作市安全生产监督管理局

1、粉尘防爆平安知识河南省平安科学技术研究院司 恭 E-mail：内容提要一、国内外粉尘爆炸事故情况二、几个根本概念三、粉尘爆炸的根本原理四、相关平安要求五、粉尘爆炸的预防技术措施六、有关问题的说明一、国内外粉尘爆炸事故情况一国内，昆山中荣金属制品公司发生铝粉爆炸。依照?生产平安事故报告和调查处理条例?国务院令第493号规定的事故发生后30日报告期，共有97人死亡、163人受伤事故报告期后，经全力抢救医治无效陆续死亡49人，尚有95名伤员在医院治疗，病情根本稳定，直接经济损失3.51亿元。共造成146人死亡。，浙江温州个体作坊，粉尘爆炸，13人死亡，14人受伤。一、国

2、内外粉尘爆炸事故情况，秦皇岛淀粉厂发生粉尘爆炸。共造成20人死亡，48人受伤。，哈尔滨亚麻纺织厂静电引起亚麻粉尘爆炸，造成58人死亡，177人受伤。从2021-2021年，仅金属粉尘引发的事故就有13起。死亡人数过百。我国当前可燃性粉尘爆炸事故呈现多发态势。一、国内外粉尘爆炸事故情况事故图片一、国内外粉尘爆炸事故情况昆山8.2事故图片一、国内外粉尘爆炸事故情况台湾6.27粉尘爆炸事故图片一、国内外粉尘爆炸事故情况二国外，美国皇家糖厂事故，共有14人死亡、36人受伤。，美国西部制药厂，6人死亡，38人受伤。，贺氏公司铸铝厂铝尘爆炸、火灾，1人死亡，多人受伤。，CTA隔声材料厂树脂粉尘爆炸，7人死

3、亡，37人受伤。一、国内外粉尘爆炸事故情况二国外1952-1979年间，日本，共发生各类粉尘爆炸事故209起，伤亡共546人。1965-1980，西德，共发生各类粉尘爆炸事故768起。1980-2005，美国，共发生各类粉尘爆炸事故281起，死亡119人，受伤718人。其它：奶粉、食糖、面粉、水泥厂煤尘爆炸。一、国内外粉尘爆炸事故情况，美国皇家糖厂事故图片一、国内外粉尘爆炸事故情况2003年2月20日，CTA隔声材料厂树脂粉尘爆炸，7人死亡，37人受伤。二、几个根本概念1粉尘国际：粒径小于75m的固体悬浮物。 人类头发的直径为50-80m国内：GB/T15604-2021?粉尘防爆术语?：细微

4、的固体颗粒。 粉尘的种类呼吸性粉尘、飘尘、降尘、可见粉尘、显微粉尘等 特点在其自重作用下能沉降下来，但又可在空气中悬浮一段时间。二、几个根本概念2可燃性粉尘能与气态氧化剂主要是空气发生剧烈氧化反响的粉尘。美国消防标准NFPA：直径小于420微米，在分散状态下点火会引起火灾或爆炸的细微颗粒物。 特点：悬浮在空气中，到达一定浓度范围时，能被点燃。二、几个根本概念3粉尘云和粉尘层粉尘云：悬浮在助燃气体中的高浓度可燃粉尘与助燃气体的混合物。二、几个根本概念3粉尘云和粉尘层粉尘层：沉积在地面或物体外表上的可燃粉尘群。 生活中：桌子上的积尘，粉尘层。 掸起的粉尘，粉尘云。三、粉尘爆炸的根本原理3.1 什么

5、是粉尘爆炸火焰在粉尘云中传播，引起压力、温度明显跃升的现象。 三、粉尘爆炸的根本原理3.1 什么是粉尘爆炸 一次爆炸：又称初始爆炸，由初始点火源引起的爆炸。局部，粉尘量较少，吹扬作用。 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，在第一次爆炸的余火引燃下引起的爆炸。 粉尘爆炸的破坏通常是由二次爆炸引起的。 防止“二次爆炸主要是减少爆炸传播途径上的粉尘，减少粉尘爆炸的能量来源。 屡次爆炸：随着爆炸引起极大的震动，沉积在不同部位的粉尘扬起，形成多个粉尘云，从而产生连环爆炸。三、粉尘爆炸的根本原理3.1 什么是粉尘爆炸 屡次爆炸：二次、屡次爆炸更具破坏性！三、粉尘爆炸的根本原理3.2

6、 为什么粉尘会发生爆炸粉尘云着火时，顷刻间燃烧，释放大量热能，使得燃烧气体温度骤然升高，体积剧烈膨胀，形成很高的膨胀压力，一旦空间受限，那么发生爆炸。可燃粉尘 诱发较大区域 温度、压力氧化反响 粉尘反响、 急剧上升、 释放能量 释放能量 气体急剧膨胀三、粉尘爆炸的根本原理3.3 什么样的粉尘会发生爆炸具有爆炸性的粉尘，包括：金属如镁粉、铝粉、钛粉；煤炭如煤粉；粮食如面粉、糖粉、玉米粉、土豆粉、干奶粉、淀粉；饲料如鱼粉、血粉；农副产品如棉花、烟草、茶叶粉尘；林产品如木粉、纸粉、纤维粉尘；合成材料如塑料、染料。见?工贸行业重点可燃性粉尘目录2021版?共列出45种三、粉尘爆炸的根本原理3.4 发生

7、粉尘爆炸的五要素可燃粉尘、粉尘云、助燃物氧或空气、点火源、受限空间。五个要素粉尘爆炸燃烧三要素氧气可燃性粉尘点火源增加扩散受限空间2-氧气3-火源4-限制5-扩散1-可燃性粉尘三、粉尘爆炸的根本原理3.4 发生粉尘爆炸的五要素1可燃性粉尘:一定浓度或数量2氧气 :一定的氧含量是粉尘燃烧的根底。3点火源 到达MIE(10-50mJ)，能使局部粉尘云的温度发生突变形成火焰的高温热源。 点火源能量： 自燃、轴承过热 100J； 静电 10mJ； 摩擦火花 10J；火焰、热外表 10,000J三、粉尘爆炸的根本原理3.4 发生粉尘爆炸的五要素4扩散 粉尘必须处于悬浮状态，即粉尘云状态。这样可以增加气固

8、接触面积，加快反响速度。最小浓度MEC，低于MEC，粉尘粒子间距过大，火焰难以传播。 如玉米及淀粉:45g/m3 、沙糖: 19g/m3三、粉尘爆炸的根本原理3.4 发生粉尘爆炸的五要素5受限空间 粉尘云要处在相对封闭的空间，压力和温度才能急剧升高，继而发生爆炸。 无受限空间也会爆燃、爆轰三、粉尘爆炸的根本原理3.5 引发粉尘爆炸的点火源根据产生能量的方式不同，点火源可分为八类：1明火焰：吸烟，工业动火如气焊割，其它明火如加热炉。2高温物体：加热设备、供暖设备和管线电烙铁、暖气片、未加保温的热力管道；非防爆电机、灯具的热外表过热马达、白炽灯；其它汽车排气管、烟囱火星、焊割作业金属熔渣。三、粉尘

9、爆炸的根本原理3.5 引发粉尘爆炸的点火源3电气火花：-电气线路短路： 电缆老化， 电缆因环境原因被破坏机械破坏、老鼠啃咬等，-非防爆电气设备启停或运行过程产生的火花， 非防爆的接插件、非防爆开关、非防爆电机。-电气设备过载。4静电放电：-火花放电、刷型放电、电晕放电、静电积累：-人体静电。三、粉尘爆炸的根本原理3.5 引发粉尘爆炸的点火源5撞击与摩擦：-各种打磨抛光工具和金属件的摩擦-转动轴摩擦发热-粉碎设备各种破碎机、磨粉机中进入杂物铁等金属物质、石子-斗式提升机跑偏、打滑、断带-皮带辊与支架摩擦-刮板机刮板与箱体摩擦-螺旋输送机堵料摩擦-旋转下料阀堵料摩擦-风机叶轮与壳体或外物摩擦或碰撞

10、采用不防爆的作用工具三、粉尘爆炸的根本原理3.5 引发粉尘爆炸的点火源6光线照射与聚焦雷闪电、光线聚焦：7绝热压缩：体系内能增加、温度升高。8化学反响放热：-氧化燃烧-自燃自燃的条件-绝热性和保温性好，具备热积累条件，纤维、粉末或片状，具有相对疏松的结构，-易进行产热反响如分解热，氧化热，水合热，反响热、发酵热等-产热速率超过散热速率 自燃着火一般需要相当长的开展时间 易自燃着火的物质：铝镁等活泼金属粉尘，硝化棉，油污染棉纱，煤堆，面粉等粮食三、粉尘爆炸的根本原理3.5 引发粉尘爆炸的点火源粉尘的自燃吸湿或遇水会促进某些堆积粉尘自燃着火 -金属加工行业打磨抛光产生的铝镁粉尘遇湿后自燃 -铁粉或

11、铁切屑在船舶运输过程中，因船舱内浸入雨水或海水而引起自燃着火 -粮食粉尘遇水浸后发热自燃 大量自由堆积的粉尘，如煤山、面粉和玉米粉等粮食仓库、聚集金属粉尘的集尘桶等时常会发生自燃着火。 尤其夏季高温、高湿情况下，粉尘在散热不利且储存量大、堆积层较厚、通风不良时，更易引起热积累，发生自燃着火。三、粉尘爆炸的根本原理3.6 粉尘爆炸的破坏性相对于火灾，爆炸没那么频繁，但破坏性要大得多。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。粉尘爆炸尤其是系统爆炸，造成了损失严重，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

12、人，直接经济损失882万元当时。 2容易产生二次爆炸、屡次连环爆炸。三、粉尘爆炸的根本原理3.6 粉尘爆炸的破坏性相对于火灾，爆炸没那么频繁，但破坏性要大得多。3发生粉尘爆炸的时候，会有燃烧的灼热粒子飞散铝粉爆炸时温度高达2000-3000，如果飞到可燃物或人体上，会使可燃物局部严重碳化或人体严重烧伤。4能产生有毒气体，往往造成爆炸过后的人畜大量中毒伤亡。 -一氧化碳； -爆炸物如塑料自身分解的毒性气体。三、粉尘爆炸的根本原理3.6 粉尘爆炸的破坏性三、粉尘爆炸的根本原理3.6 粉尘爆炸的破坏性三、粉尘爆炸的根本原理3.6 粉尘爆炸的破坏性三、粉尘爆炸的根本原理3.6 粉尘爆炸的破坏性三、粉尘

13、爆炸的根本原理3.7 粉尘爆炸性参数-粉尘云最小点火能量最小点火能量大致是10-100mJ，比可燃气的最小点火能大1-2个数量级。8.2昆山事故现场提取的铝粉的粉尘云最小点火能为。-粉尘层最低点火温度-粉尘云最低点火温度点火温度越低，越容易燃烧或爆炸。 8.2昆山事故现场提取的铝粉的粉尘云最低点火温度为590。通常，粉尘层最低点火温度粉尘云最低点火温度在有可燃粉尘沉积的场所，设备热外表的温度不能超过粉尘层最低点火温度。三、粉尘爆炸的根本原理3.7 粉尘爆炸性参数-粉尘云爆炸下限 可以引发爆炸的最低粉尘浓度。-粉尘云最大爆炸压力、粉尘云爆炸指数 反映爆炸猛烈程度。 大局部粉尘的爆炸压力为。 砖混

14、结构建筑物的耐压为30-50kPa。 一般设备除尘器、小于10m3的料仓的耐压为。-粉尘爆炸极限氧浓度 可以引发爆炸的最低氧气浓度，用于惰化等防爆设计。三、粉尘爆炸的根本原理3.8 影响粉尘爆炸的因素1自身因素化学性质：主要指燃烧热和燃烧速度。物理性质：粒子越细越容易爆炸、爆炸强度越高；粉尘浓度越高爆炸压力越高，但到达一定高度后有下降趋势。粉尘点火温度：点火温度越低，越容易爆炸。三、粉尘爆炸的根本原理3.8 影响粉尘爆炸的因素2外部因素粉尘分散情况：分散度越高，爆炸强度越高点火源强度：点火能量越高，越容易爆炸最小点火温度: 如玉米及淀粉: 470 沙糖: 410氧含量：必须到达最低氧含量粉尘云

15、的温度：越高越易爆炸湍流情况：湍流越严重，爆炸范围越大空气湿度：越低，爆炸强度越高四、相关平安要求相关法律、法规、规章1、?平安生产法?2、?职业病防治法?3、?严防企业粉尘爆炸五条规定?国家平安生产监管总局令第68号4、?企业平安生产应急管理九条规定? 国家平安生产监管总局令第74号5、?用人单位职业病危害防治八条规定?国家平安生产监管总局令第76号 四、相关平安要求其它文件1、?建设工程平安设施“三同时监督管理方法? 国家平安生产监督管理总局令第36号根据77号令修改 2、?工作场所职业卫生监督管理规定?国家平安生产监督管理总局令第47号 3、?建设工程职业卫生“三同时监督管理暂行方法?

16、国家平安生产监督管理总局令第51号4、国家平安监管总局办公厅关于在工贸行业全面调查排查存在粉尘爆炸危险企业的通知安监总厅管四函202197号5、国家平安监管总局办公厅关于将粉尘防爆专项整治内容纳入异地交叉检查工作的通知厅函2021235号四、相关平安要求粉尘防爆相关技术标准、标准?粉尘防爆平安规程?GB 15577-2007?粉尘爆炸泄压指南? GB/T 15605-2021?危险场所电气防爆平安标准? AQ 3009-2007?可燃性粉尘环境用电气设备 第1局部用外壳和限制外表温度保护的电气设备 第2节电气设备的技术要求? GB 12476.1-2000?爆炸危险环境电力装置设计标准? GB

17、 50058-2021?粉尘爆炸危险场所用收尘器 防爆导那么? GB/T 17919-2021?监控式抑爆装置技术要求? GB/T 18154-2000?港口散粮装卸系统粉尘防爆平安规程? GB 17918-2021?粮食加工、储运系统粉尘防爆平安规程? GB 17440-2021?饲料加工系统粉尘防爆平安规程? GB 19081-2021?铝镁粉加工粉尘防爆平安规程? GB 17269-2003?亚麻纤维加工系统粉尘防爆平安规程? GB 19881-2005?烟草加工系统粉尘防爆平安规程? GB 18245-2000?木材加工系统粉尘防爆平安标准? AQ 4228-2021四、相关平安要求?

18、严防企业粉尘爆炸五条规定? 国家平安生产监管总局令第68号严防企业粉尘爆炸五条规定一、必须确保作业场所符合标准标准要求，严禁设置在违规多层房、平安间距不达标厂房和居民区内。二、必须按标准标准设计、安装、使用和维护通风除尘系统，每班按规定检测和标准清理粉尘，在除尘系统停运期间和粉尘超标时严禁作业，并停产撤人。三、必须按标准使用防爆电气设备，落实防雷、防静电等措施，保证设备设施接地，严禁作业场所存在各类明火和违规使用作业工具。四、必须配备铝镁等金属粉尘生产、收集、贮存的防水防潮设施，严禁粉尘遇湿自燃。五、必须严格执行平安操作规程和劳动防护制度，严禁员工培训不合格和不按规定佩戴使用防尘、防静电等劳保

19、用品上岗。五、粉尘爆炸的预防技术措施5.1 影响粉尘爆炸的因素一般比较容易发生爆炸事故的粉尘 特点：活泼金属或有较强的复原剂H、C、N、S等元素存在。 当他们与氧化物共存时，易发生分解，由氧化反响产生大量的气体，释放出大量的燃烧热。五、粉尘爆炸的预防技术措施5.1 影响粉尘爆炸的因素影响粉尘爆炸的自身特性因素-氧化速度快的粉尘容易爆炸：如镁粉、铝粉、染料粉末等。-燃烧热越大的粉尘越容易爆炸：如煤粉、碳粉、硫磺粉末等。-容易带电的粉尘也容易引起爆炸：如合成树脂粉末、纤维类粉尘、淀粉等。-通常不易引起爆炸的粉尘：土、沙、氧化铁、研磨材料、水泥、石英粉尘以及类似于燃烧后的粉尘等。五、粉尘爆炸的预防技

20、术措施5.1 影响粉尘爆炸的因素影响粉尘爆炸的外部环境因素-粉尘分散情况：分散度越高，爆炸强度越高。-点火源强度：点火能量越高，越容易爆炸。-氧含量：必须到达最低氧含量。-粉尘云的温度：越高越易爆炸。-湍流情况：流场扰动越严重，爆炸范围越大。-空气湿度：越低，爆炸强度越高。五、粉尘爆炸的预防技术措施5.2 容易引起粉尘爆炸的工艺1抛光、打磨、粉碎过程由于机械力的作用会产生并扬起大量粉尘，作业空间及设备内悬浮的粉尘往往处于爆炸浓度范围之内。且各种力的作用更容易产生摩擦、撞击火花、静电等点火源，导致粉尘爆炸的发生。五、粉尘爆炸的预防技术措施5.2 容易引起粉尘爆炸的工艺2气固别离过程在风力作用下，

21、别离器内的粉尘均处于悬浮状态，此时、假设存在足够能量的点火源，那么会发生爆炸事故。3干式除尘过程除尘前粉尘是处于悬浮状态的，粘附在滤材上的粉尘在清灰状态下也处于悬浮状态，假设恰好有足够能量的点火源，那么将导致粉尘爆炸事故。据统计，40%的粉尘爆炸事故发生在除尘系统内。五、粉尘爆炸的预防技术措施5.2 容易引起粉尘爆炸的工艺4枯燥过程使用喷雾、气流或沸腾枯燥器等枯燥颗粒状物料或粉料时，设备内形成的可燃性粉尘-空气混合物的爆炸事故，在生产实践时时有发生。5输送过程气力输送过程中，工业粉尘处于蓬松的悬浮状态，假设遇到足够能量的点火源，那么极易爆炸，并且输送管线与别离和除尘设备相连，极易引起二次爆炸，

22、造成更大的伤亡和损失。五、粉尘爆炸的预防技术措施5.2 容易引起粉尘爆炸的工艺6清扫、吹扫过程生产过程中粉尘难免会从设备中逸出，这些粉尘堆积在厂房及设备外表，假设不及时去除，在到达一定浓度并且飞扬起来之后，很容易造成爆炸事故，并且在清扫过程中，也极易粉尘飞扬，形成悬浮爆炸条件。五、粉尘爆炸的预防技术措施5.3 容易引起粉尘爆炸的设备集尘器除尘器气力输送机五、粉尘爆炸的预防技术措施5.3 容易引起粉尘爆炸的设备枯燥器筒仓磨粉机五、粉尘爆炸的预防技术措施5.3 容易引起粉尘爆炸的设备链式提升机五、粉尘爆炸的预防技术措施5.4 粉尘爆炸防护方法和技术安全三要素火源燃料氧化剂 预防就是消除三要素中的一

23、个或多个因素。五、粉尘爆炸的预防技术措施5.4 粉尘爆炸防护方法和技术1建筑设计与设备布置建筑设计-有粉尘爆炸危险的建筑采用框架结构，墙体采用轻质材料。-最好采用单层建筑。-有粉尘爆炸危险的作用场所要留出足够的防火间距。-人员集中的办公区域和居民区远离有爆炸危险的场所。设备布置-把有粉尘爆炸危险的设备设置在建筑外，或靠墙布置，以便于泄爆。-除尘器在建筑高处布置。五、粉尘爆炸的预防技术措施5.4 粉尘爆炸防护方法和技术2防止出现点燃源防止自燃尤其防止活泼金属遇湿防止机械火花与摩擦-跑偏、打滑、断链监控。-安装除铁器。-安装轴温监控。防止静电积累与放电-设备跨接与接地。-除尘器使用防静电滤袋。使用

24、粉尘防爆型电气设备防止明火-严格的动火管理制度五、粉尘爆炸的预防技术措施5.4 粉尘爆炸防护方法和技术3粉尘控制防止物料与粉尘泄漏-及时维修出现物料泄漏的设备。-工艺设备的检查孔应密封。除尘系统的设计与维护-近40%的粉尘爆炸事故是除尘系统引起的。-除尘系统的设计应保证出力，防止粉尘在风管中沉积。-除尘系统须符合防爆标准的要求：如防静电滤袋、防爆风机、爆炸泄压、爆炸隔离等。！注意：-除尘系统中，吸尘罩可以将作为火源的火花吸入；-除尘系统中，集尘桶灰斗局部是工作条件最为恶劣的地方，容易遇湿引发自燃，也容易产生起火爆炸。五、粉尘爆炸的预防技术措施5.4 粉尘爆炸防护方法和技术3粉尘控制清扫-地面、设备、建筑的梁与支架、建筑内壁都应清扫。！注意：清扫过程、检维修过程防止形成粉尘云-要求使用负压清扫，不得使用压缩空气正压吹扫；-不应使用产生火花的清扫工具。 -清扫应有台账记录。五、粉尘爆炸的预防技术措施5.4 粉尘爆炸防护方法和技术4爆炸泄