广州市涉粉尘爆炸企业人员安全生产培训讲义

广州市涉粉尘爆炸企业人员安全生产培训讲义广州市涉粉尘爆炸企业人员安全生产培训讲义广州市涉粉尘爆炸企业人员安全生产培训讲义资料仅供参考文件编号：2022年4月广州市涉粉尘爆炸企业人员安全生产培训讲义版本号：A修改号：1页次：1.0审核：批准:发布日期：广州市涉粉尘爆炸企业人员安全生产培训讲义粉尘爆炸防范基础知识一、防范粉尘爆炸事故发生刻不容缓社会生产的各行业，相当部分都有可能接触到各类粉末，尤其是面粉厂、纺织厂、硫横厂、饲料加工厂、塑料加工厂、木器加工、金属粉末加工厂、糖厂、煤矿等企业，在其生产加工过程中，最危险的因素就是发生粉尘爆炸。随着现代工业的发展，粉尘种类不断扩大，使用量不断增加，使粉尘爆炸潜在的危险大为增加。生产超细粉的产品日渐增多，粉尘粒径越小，爆炸下限越低，最小点火能量越小，粉尘爆炸的感度增加。我国工业生产自2014年以来发生的部分粉尘爆炸事故回顾2014年2月5日，黑龙江青冈县的黑龙江龙凤玉米有限公司淀粉包装车间发生爆炸，初步认定系粉尘飞扬引发，致1死1重伤和8名职工轻伤。2014年2月8日，常州市新北区新桥镇史墅村华达化工厂发生金属粉尘爆炸。2014年4月16日，江苏省南通市如皋市东陈镇双马化工有限公司硬脂酸造粒塔正常生产过程中，维修工人在造粒塔底锥形料仓外加装气体振荡器及补焊雾化水管支撑架时，发生硬脂酸粉尘爆炸事故，造成8人死亡，9人受伤。2014年5月27日，广东佛山的广东溢达纺织有限公司辅料包装厂车纽车间除尘室发生粉尘爆炸事故，造成5人受伤。2014年6月21日，乌苏市新疆天玉生物科技有限公司一个生产车间发生粉尘爆炸，引发该车间失火，所幸未造成人员伤亡。2014年8月2日，江苏昆山中荣金属制品公司抛光二车间发生铝镁粉尘爆炸事故，造成死亡146人，受伤约百余人。2015年1月31曰，内蒙古呼伦贝尔市根河市金河兴安人造板有限公司发生粉尘爆炸事故，造成6人死亡、3人受伤。2015年5月13日，珠海市兴利五金制品有限公司发生铝粉尘爆炸事故，造成9人受伤。2016年4月1日，江门市安诺特炊具制造有限公司五金工段电热喷涂车间A线喷涂房发生铝粉尘爆炸事故，造成5人受伤。二、关于粉尘爆炸（一）什么是粉尘爆炸粉尘，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，指粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源（明火或温度），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，形成很高的温度和很大的压力，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。悬浮在空气中颗粒很细的可燃粉尘由于其表面积大，处于被氧化的加氧系统中，一旦遇足够的热源燃烧，会发生剧烈的氧化反应，同时产生大量的热和很高的压力（因温度升高气体体积骤然膨胀），形成爆炸。而且，当某一点的粉尘爆炸后所产生的火焰和高温，作为新的火源，又将引爆另一点的粉尘，同时由于爆炸气浪的冲击，使得一些原沉降域积淀的粉尘被吹扬起来，迅速形成新的爆炸混合物，在现场高温的作用下，再次发生爆炸。（二）粉尘爆炸的形成条件粉尘爆炸的形成，须具备五个条件：1、存在可燃粉尘粉尘物质可燃，根据安全生产工作实践，一般说来，下列物质我们均可称之为可燃粉尘：(1)金属粉尘（如镁粉、铝粉（铝合金）、铁粉、钛粉、锌粉）：(2)矿物质粉尘（煤炭、硫磺粉、微碳粉）；(3)植物性粉尘，包括：粮食（如谷物、小麦、玉米粉、土豆粉、淀粉），农副产品（如麻、糖粉、棉花、烟草、茶叶）；木材加工和林产品（如纸粉、植物纤维、木粉末）；(4)食品和饲料粉尘（如血粉、鱼粉、干奶粉、糖粉和骨粉）；(5)合成材料粉尘（如塑料、染料、环氧树脂、有机合成药品的中间体）。在爆炸性粉尘环境中，粉尘也可分为如下4类：(l)爆炸性粉尘：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)可燃性导电粉尘：这是能与空气中的氧起发热反应而燃烧的导电性粉体，如石墨、炭黑、焦炭、煤、铁、锌、钛等粉尘；(3)可燃性非导电粉尘：这是能与空气中的氧起发热反应而燃烧的非导电性粉体，如聚乙烯、苯酚树脂、小麦、玉米、砂糖、染料、可可、木质、米糠、硫磺等粉尘；(4)可燃纤维：这是能与空气中的氧起发热反应而燃烧的纤维，如棉花纤维、丝纤维、毛纤维、木质纤维、人造纤维等。粉尘中所含的水分有减弱和阻碍爆炸的性能，起着附加不燃物质的作用，并借助尘粒的亲水性将微小的尘埃黏接生成较大的粉尘颗粒而降低粉尘的分散度。所以，粉尘（遇水发热自燃的除外）的水分增加，其爆炸的危险性就降低。2、存在助燃气体即系统中存在充足的空气和氧化剂。3、有点火源存在火源或热源或者强烈振动与摩擦。就粉尘云来说，即使是极微弱的电火花或火星，都足引起爆炸。就生产实践中，点火源往往出现在下列环节：(1)设备内的摩擦撞击火花设备内部由于机械运转部位缺乏润滑而摩擦生热；物料、硬性杂质或脱落的零件与设备内壁碰击打出火星。表面粗糙的坚硬物体相互猛烈撞击或摩擦时，产生的火星撞击或摩擦脱落的高温固体微粒。若火星的微粒直径为0.l～lmm，其所带的能量可达～1760mJ，足可点燃可燃粉尘。据统计，仅粉碎研碎设备因摩擦撞击引起的爆炸事故占57%。(2)电火花和静电火花电气设备故障引起的电火花是常见的一种引火源，事故案例较多。物料在输送和粉碎研磨的搅拌中，粉料与管壁、设备壁，粉料的颗粒与颗粒之间的摩擦和碰击，会产生静电。一些粉尘表面的电量可达10-6～10--7C/cm2。在适当条件下，其静电电压可高达数千至数万伏。（3）沉积粉尘的阴燃和自燃沉积在加热表面如照明装置、电动机、机械设备热表面的粉尘，受热一段时间后会出现阴燃，最终也可能转变为明火，成为粉尘爆炸的引火源：粉尘最易阴燃的层厚范围为10～20mm。可燃粉尘在沉积状态下还具有自燃的倾向，因为粉尘微粒与空气接触发生氧化放热反应，在一定条件下热量不能充分散发，粉层内温度会升高引起自燃。长期积聚在设备裂缝中和管道拐弯处的粉尘易发生自燃。4、粉尘在空间的扩散程度粉尘与空气有足够的混合条件，可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮，形成粉尘云；粉尘粒度足够的小，能够保持在空气中的悬浮状态。同时，粒度的微小便于粉尘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。粉尘粒径越小，表面积越大，燃烧越完全，燃烧速度越快，升压速度越快，爆炸压力越大。5、较封闭的空间粉尘与空气混合达到足够的浓度（在爆炸极限内）。与可燃气体相拟，粉尘爆炸也有一定的浓度范围[单位：g/m³]也有上下限之分。但在一般资料中多数只列出粉尘的爆炸的下限，因为粉尘爆炸上限较高。大容积设备爆炸发生时会有较多粉尘参与爆炸，爆炸压力增大；同时大容积设备的强度比小容积设备高，如果不能及时泄爆，发生爆炸时会产生较大的压力。生产中对于可能产生粉尘飞扬的设备和场所必须尽可能密封，在密闭设备里粉尘浓度容易达到爆炸极限，密闭性越好，爆炸产生的压力也越大。（三）生产加工中容易发生粉尘爆炸的工艺过程及设备1．粉碎过程按作用力性质不同，粉碎过程有：挤压、撞击、研磨、劈裂以及弯曲、撕裂等方法，一般情况下，粉碎研磨作业过程要同时利用多种作用力。粉碎操作由于机械力的作用会扬起大量粉尘，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。这类设备如颚式破碎机、滚筒轧碎机、球磨机、胶体磨等，都是具有粉尘爆炸的危险设备。2．气固分离过程典型的分离装置有旋风分离器。和其他类似装置一样，分离的主要原理都是利用气流旋转过程中作用在物料上的离心力，使物料按重量大小达到分离的效果。在风力作用下，分离器内的粉尘均处于悬浮状态，此时，如存在足够能量的点火源，爆炸事故就会不可避免地发生。3．干式除尘过程除尘器的原理通常是利用滤材将气体流中的颗粒阻挡住，除尘前粉尘是处于悬浮状态的，不仅如此，在滤材清灰时通常采用脉冲反吹风方式式，此时，粘附在滤材上的粉尘又再次处于悬浮状态，若恰好有足够能量的点火源，也将发生粉尘爆炸事故。4．干燥过程干燥是使含水或湿物料脱除水分或其他溶剂的操作过程，气流干燥器是一种流化设备，湿物料在高速热气流载体的流动中进行传热传质，再经旋风分离器使物料中水分随热空气排出；喷雾干燥器是将含水量高达75%～80%的溶液、悬浮液或熔融液的物料在热气流中喷成细雾，雾滴在很短时间内被干燥成粉末；沸腾干燥器又称流化床干燥器，是利用热气流使散粒状物料在干燥器内呈沸腾状态，使水分汽化、脱除，达到干燥的目的。使用喷雾、气流或沸腾干燥器干燥颗粒状物料或粉料时，设备内形成的可燃粉尘一空气混合物的爆炸事故在生产实践中时有发生。5．输送过程为实现生产的连续和自动化，工厂生产通常采用自动输送，而粉尘由于其特性而采用气力输送管线输送，输送过程中，工业粉尘处于蓬松的悬浮状态，已具备粉尘爆炸的主要条件，只要有合适的点火源则极其危险，并且输送管线与分离和除尘设备相连，极易引起二次爆炸，造成更大的伤亡和损失。6．清扫、吹扫过程生产过程中粉尘难免要从设备中逸出，这些粉尘堆积在厂房及设备表面，若不及时清除，在达到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。因此，一般说来，集尘器、除尘器、气力输送机、磨粉机、干燥器、链式提升机、筒仓等都是有可能发生粉尘爆炸的设备。（四）粉尘爆炸的过程、影响因素和特点1、粉尘爆炸的过程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。影响粉尘爆炸的因素粉尘的爆炸性能受粉尘的颗粒度、粉尘挥发性、粉尘水分、粉尘灰分和火源强度等影响。3、粉尘爆炸的特点(1)粉尘爆炸的感应期长，一般可达数十秒，这就有可能通过运用快速装置探测其爆炸的苗头，及时遏止爆炸的发展。(2)粉尘爆炸所需的最小点爆起始能量较高，粉尘爆炸的点爆能一般在几十焦耳以上。(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。(4)多次爆炸是粉尘爆炸的显著特点。第一次爆炸气浪，会把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来，在爆炸后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，与扬起的粉尘混合，从而引发二次爆炸。二次爆炸时，粉尘浓度会更高，爆炸威力将更加猛烈。(5)事故后果危害大，影响严重，主要体现在：①其爆炸威力具有极强的破坏性。②容易产生连续爆炸。③粉尘爆炸的燃烧是一种不完全燃烧，故可能产生有毒气体。（五）防范粉尘爆炸的思路和途径1．控制粉尘浓度各生产过程中的设备要密闭，操作间应有良好的通风设备，以降低空气中粉尘含量。供给设备以粉料时，必须使正常操作条件下设备和气动输送装置中的空气量不超过30%，并且最高极限含氧量为6～8%。在粉尘浓度爆炸极限内操作的设备，可用缩小容器体积的方法提高粉尘浓度，使之超过爆炸上限，以防止粉尘爆炸，也可减弱爆炸威力。2.减少粉尘沉积各工段设备应隔离设备在单独房间内；车间的地面、墙面、顶棚要求平滑无凹凸之处，不设凸出部件，非设置不可时，应保持其上平面与水平线成60℃以上的倾角，便于沉积的粉尘自动滑落；梁与柱子应加以覆盖，门窗与墙壁保持在同一平面内。粉末的输送管道设置要考虑粉末沉积问题。粉末输竤管段不允许铺成水平状态，不得有气流死角；死头支管及连接2个干燥设备或粉碎设备的连接管，粉末输送管与水平线所成的倾斜角不得于小于45°。应定期及时清理沉积于厂房内各角落、设备、管道上的粉尘，使设备外面的粉尘和系统内各部件之间的粉尘减至最少。3.防止摩擦、撞击、生热注意检查和维修设备，防止机械零部件松脱。注意润滑机械转动部件，经常检查轴承温度，滑动轴承稳定不得超过室温45℃，滚动轴承温度不得超过60℃，如发现轴承过热，应立即停车检修。加料应保持满料，供料流量要均匀正常，防止断料空转而摩擦生热。设备的外表面温度应比被加工材料的阴燃温度至少低50℃。排尘系统应采用不产生火花的除尘器。研磨机如果研磨具有爆炸危险的物料，则设备内需衬以橡皮或其它软材料，所有的研磨体应采用青铜球。4．防止电火花和静电放电生产场所的电气设备要按规定选择相应的防爆型设备，整个电气线路应经常维护和检查。设备接地是最基本的防静电措施。对于能产生可燃粉尘的破碎和研磨设备，要安装可靠的接地装置。接地线必须连接牢靠，有足够的机械强度，否则在松断处可能产生静电火花。要定期检查接地线路，避免发生故障。互相间距较近的设备、管道、器具应用导体使之联成一体，进行接地。增加湿度以防止静电积累，并选取不易产生静电的材料，减少静电的产生。5．增加物料湿度降低危险性增加湿度能降低粉尘的可爆性：一方面使粉尘结团，难以悬浮于空间；另一方面潮湿粉尘受热首先要蒸发水分，故引燃和传播火焰困难。例如，粉尘湿度增大，其着火温度升高、最小点火能量或最低可爆浓度增加。车间内可装设自动水喷淋设备，保证空气的相对湿度在70%以上。对易燃易爆物料要求很细时应考虑采用湿法作业。对不易除尘的粉碎作业也采用湿法作业。6．惰性气体保护惰性介质保护是抑制大多数工业粉尘爆炸的有效措施。处理特别危险的物质如硫、电石等时，通常加入惰性气体如N2、C02、He等，以减少设备中粉尘一空气混合物中的氧含量，而对金属粉尘则采用N2保护，对有机粉尘采用C02保护比较有效。7．设置防爆泄压阻火装置生产或使用粉尘的厂房和车间应有足够的泄压面积，泄压比应满足～m3。轻质屋盖和轻质墙体门窗作为泄压面积时，轻质窿盖和轻质墙体重量不应超过120kg/m2。泄压面设置应注意靠近容易发生爆炸部位且避开当地常年主导风向，不要面向人员集中的场所和主要交通道路。用门、窗、轻质墙体做泄压面积时，不要影响相邻车间和其他建筑物的安全，注意防止负压的影响，并且清除泄压面积外的影响泄压的障碍物。设备内部可安装防爆膜、阀、爆破板、爆破门等，以减弱粉尘爆炸形成的压力，保护设备不遭到严重破坏。在相连设备之间设置阻火器、隔焰板、自动阀等，以防出现事故时火焰或爆炸波从设备的一部分传至另一部分。对于难以安装防爆泄压装置的设备如磨碎机，则要求设备自身能抵抗爆炸压力的破坏，或配置自动切断系统。8．抑制粉尘爆炸易发生粉尘爆炸的设备和管道，可考虑安装一种有效的抑爆系统。该系统包括爆炸检测机构和灭火剂撒播机构2个部分。爆炸检测机构的传感器主要为压力传感器。检测爆炸发出的信号传送到撒播机构以后，撒播机构立即启动能快速地（10-2～10-3S内）把灭火剂撒播出去。撒播机构内的灭火剂可用卤代烷、磷酸铵粉末或水等。9．火患事故处理措施当生产设备出现故障时，操作人负必须立即停机处理。当发现系统的粉末阴燃或燃烧时，必须立即停止输送物料，消除空气进入系统的一切可能性，发现着火的地方要用蒸汽或二氧化碳熄灭。不宜用强水流进行施救，以免粉尘飞扬，发生二次爆炸。10．加强对企业员工的安全生产教育提高企业各级管理人员和一线对安全生产重要性的认识，建立健全安全生产责任制度，加强对从业人员开展安全生产和事故防范教育。凡未受过安全教育或安全知识考核未合格者不得上岗操作。工贸行业粉尘防爆专项整治重点问题和隐患一、建构筑物1．粉尘爆炸危险场所设置在非框架结构的多层建构筑物内或与居民区、员工宿舍、会议室等人员密集场所安全距离不足。二、除尘系统2．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。3．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。4．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。5．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。6．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。三、防火防爆7．粉尘爆炸危险场所未使用防爆电气设备设施。8．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。9．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。四、粉尘清理10.未制定粉尘清扫制度，作业现场积尘未及时规范清理（粉尘清扫不能用吹的方法，可以洒水，洗尘处理）。11、除尘及除尘管道要改造，除尘应有效，不能见明尘。五、安全管理方面12、粉尘防爆必须加入检查，设备操作及维护规程要体现除尘防爆内容及个人防护。《严防企业粉尘爆炸五条规定》条文释义《严防企业粉尘爆炸五条规定》（国家安全监管总局令第68号）适用于工贸行业中涉及煤粉、铝粉、镁粉、锌粉、钛粉、锆粉、面粉、淀粉、糖粉、奶粉、血粉、鱼骨粉、纺织纤维粉、木粉、纸粉、橡胶塑料粉、烟草等企业的爆炸性粉尘作业场所。其中，第一条是针对厂房的规定，第二条是针对防尘的规定，第三条是针对防火的规定，第四条是针对防水的规定，第五条是针对制度的规定。第一条必须确保作业场所符合标准规范要求，严禁设置在违规多层房、安全间距不达标厂房和居民区内。条文释义：1．粉尘爆炸危险作业场所的厂房，必须满足《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）和《粉尘防爆安全规程》（GB15577-2007）的要求。厂房宜采用单层设计，屋顶采用轻型结构。如厂房为多层设计，则应为框架结构，并保证四周墙体设有足够面积泄爆口，保证楼层之间隔板的强度能承受爆炸的冲击，保证一层以上楼层具有独立安全出口。2．粉尘爆炸危险作业场所的厂房应与其他厂房或建（构）筑物分离，其防火安全间距应符合GB50016的相关规定。3．由于粉尘爆炸威力巨大，危害波及范围广，因此，粉尘爆炸危险作业场所严禁设置在居民区内。第二条必须按标准规范设计、安装、使用和维护通风除尘系统，每班按规定检测和规范清理粉尘，在除尘系统停运期间和粉尘超标时严禁作业，并停产撤人。条文释义：1．通风除尘系统可有效降低作业场所粉尘浓度、减少作业现场粉尘沉积。企业必须按照GB15577、GB50016、《粉尘爆炸危险场所用收尘器防爆导则》（GB/T17919-2008）和《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）等规定，对除尘系统进行设计、安装、使用和维护。2．粉尘爆炸危险作业场所除尘系统必须根据GB15577规定，按工艺分片（分区）相对独立设置，所有产尘点均应装设吸尘罩，各除尘系统管网间禁止互通互连，防止连锁爆炸。3．为保证除尘器安全可靠运行，企业必须按照GB/T17919规定，对除尘系统的进出风口压差、进出风口和灰斗的温度等指标（参数）进行检测。按照《工作场所空气中粉尘测定-第1部分：总粉尘浓度》（GBZ/－2007）规定对粉尘浓度进行检测。4．发现除尘系统管道和除尘器箱体内有粉尘沉积时，必须查明原因，及时规范清理。清理时应采用负压吸尘方式，避免粉尘飞扬。如必须采用喷吹方式，清灰气源应采用氮气、二氧化碳或其他惰性气体，以防止清灰过程粉尘爆炸。5．作业场所沉积的粉尘是引发连锁爆炸、大爆炸的主要因素，企业应按照GB15577规定建立定期清扫粉尘制度，每班对作业现场及时全面规范清理。清扫粉尘时应采用措施防止粉尘二次扬起，最好采取负压方式清扫，严禁使用压缩空气吹扫。6．在除尘系统停运期间和作业岗位粉尘堆积严重（堆积厚度最厚处超过1mm）时，极易引发粉尘爆炸。因此，必须立即停止作业，将人员撤离作业岗位。第三条必须按规范使用防爆电气设备，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。条文释义：1．粉尘爆炸危险作业场所应严禁各类明火和火花产生，使用防爆电气设备是防止电气火花的可靠措施。必须按《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-1992）和《危险场所电气防爆安全规范》（AQ3009-2007）规定安装、使用防爆电气设备。2．雷电放电过