粉尘防爆技术培训资料

粉尘防爆技术培训课件目录

卷首语

一、粉尘爆炸基本原理

二、粉尘预防技术措施

三、国家监管力度近年来，国内外粉尘爆炸事故状况亚太地区有新西兰：奶制品冷库爆炸马来西亚：面粉厂爆炸韩国：粮食粉尘爆炸新加坡：塑料粉尘爆炸、奶酪厂喷雾干燥器爆炸澳大利亚：食糖爆炸菲律宾、印度：水泥厂粉尘爆炸印度：奶粉厂喷雾干燥器爆炸八十年代我国发生较大影响的粉尘爆炸事故1987.3.15，黑龙江哈尔滨亚麻厂发生亚麻粉尘爆炸事故，造成58人死亡，65人重伤，112人轻伤。涉及到的粉尘：饲料木材硫磺色母粉铝粉硅铁粉食糖今年1月13日、2月24日，相继发生铝粉爆炸事故（2人死亡，6人受伤），淀粉爆炸事故（20人死亡）、8人重伤、49人受伤）。2002年以来，我国的可燃性粉尘爆炸事故呈现出多发态势，全社会、相关生产经营单位、从业人员粉尘爆炸及预防认知欠缺，从而，引起了国家安监总局的高度重视，今年国家安监总局专门下发了通知，并在不断地完善各项标准和规定。一、粉尘爆炸基本原理1.1什么是粉尘爆炸？

1.2为什么粉尘会发生爆炸？

1.3粉尘爆炸五个要素

1.4粉尘爆炸的破坏性1.1什么是粉尘爆炸？（1）粉尘国际标准化组织定义：粒径小于75um的固体悬浮物细微的固体颗粒可分为：呼吸性粉尘/飘尘/降尘/可见粉尘/显微粉尘等特点：能在空中停留、一段时间后可以沉降（2）可燃性粉尘：可与助燃气体发生氧化反应而燃烧的粉尘。如：农业（淀粉、面粉、饲料、粮食）化学（塑料、香料、硫、橡胶、染料、杀虫剂、化肥）医药食品工业（药品、糖）金属加工（铝、镁、锌等）煤、木材、烟草、造纸、家具等象水泥、泥沙、飞灰是不可燃粉尘（3）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（4）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。（5）一次爆炸与二次爆炸、多次爆炸

一次爆炸：也叫初始爆炸，由初始点火源引起的爆炸。

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爆炸要大得多。

多次爆炸：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。1.2为什么粉尘会发生爆炸？粉尘云着火时，顷刻间完成燃烧过程，释放大量热能，形成爆燃，使燃烧气体温度骤然升高，体积剧烈膨胀，形成很高膨胀压力，一旦空间受限，发生爆炸！可燃粉尘氧化反应释放能量诱发较大区域粉尘反应释放能量温度、压力急剧上升，气体急剧膨胀1.3粉尘爆炸的五个要素粉尘爆炸五个要素燃烧三要素氧气可燃性粉尘点火源增加扩散受限空间1.3粉尘爆炸的五个要素（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基础（3）点火源：达到MIE（10-50nj），能使局部粉尘的温度发生突变形成火焰的高温热源。点火源分为以下几类：根据产生能量方式的不同，点火源可分成七类：①明火焰（动火、吸烟、气焊割等）②高温物体（过热马达、电烙铁、白炽灯、汽车排气管、烟囱火星、焊割作业金属熔渣、暖气片等过热表面）③电气火花（接线盒、开关、控制箱漏电、短路、接触不良、继电器接点等）④撞击与摩擦（使用铁制工具、运输工具撞刮、润滑不良轴承、氧化剂撞击）⑤绝热压缩⑥光线照射与聚焦（雷闪电、光线聚焦）⑦化学反应放热（氧化燃烧、自燃）⑧静电放电（电晕放电、静电积累、火花放电）（4）扩散粉尘必须处于悬浮状态，即粉尘云状态。这样可以增加气固接触面积，加快反应速度，最小浓度（MEC),低于MEC，粉尘粒子间距过大，火焰难以传播。如玉米机淀粉：45g/m2沙糖：19g/m2（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。无受空间也会爆燃、爆轰1.4粉尘爆炸的破坏性（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粉尘爆炸事故，死亡58人，轻、重伤177人，直接经济损失882万元（当时）。（2）容易产生二次爆炸，多次连环爆炸。（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，毒气的产生往往成爆炸过后的大量人畜中毒伤亡，必须充分重视。可加图片二、粉尘预防技术措施2.1哪些粉尘容易爆炸？2.2影响粉尘爆炸的因素2.3容易发生粉尘爆炸的生产工艺2.4容易发生粉尘爆炸的设备2.5粉尘预防技术措施2.1哪些粉尘容易爆炸？一般容易发生爆炸事故的粉尘大致有：铝粉、锌粉、镁粉、铝材加工研磨粉、铁粉：各种塑料粉末；有机合成药品的中间体；小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末；烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等特点：活泼金属

有较强的还原剂H、C、N、S等元素存在当它们与氧化物共存时，便发生分解，由氧化反应产生大量的气体，释放出大量的燃烧热。燃烧热越大的物质越容易爆炸：如煤尘、碳、硫磺等。氧化速度快的物质容易爆炸：如镁粉、铝粉、染料等容易带电的粉尘也很容易引起爆炸：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有土、砂、氧化铁、研磨材料、水泥、石英粉尘以及类似于燃烧后的灰飞等，这类物质的粉尘化学性质比较稳定，所以不易燃烧。2.2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，但达到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

粉尘云粉尘层煤粉510℃165℃玉米淀粉520440低密度聚乙烯450融化态铝粉850450调色剂5704502.2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℃氧含量：必须达到最低氧含量粉尘云的温度：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2.3容易发生粉尘爆炸的生产工艺（1）粉碎过程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。（2）气固分离过程在风力作用下，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，若恰好有足够能量的点火源，将发生粉尘爆炸事故。（4）干燥过程使用喷雾、气流或沸腾干燥器颗粒状物料或粉料时，设备内形成的可燃粉尘-空气混合物的爆炸事故在生产实践中时有发生。2.3容易发生粉尘爆炸的生产工艺（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，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。2.4容易发生粉尘爆炸的设备集尘器除尘器气力输送机筒仓干燥器磨粉机链式提升机2.5粉尘预防技术措施安全三要素燃料火源氧化剂预防就是消除三要素中的一个或多个因素燃料火源氧化剂（1）消除火源（a）可靠接地（b）使用粉尘防爆电器（c）火花探测与熄灭（d）消除明火（e)防止局部过热（f）不用金属敲击，防止产生火花举案例分析：“2.24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故：点火源为铁质工具与铁质构件或装置的机械撞击与摩擦所产生的火花。点燃过程分析发生爆炸前，生产厂房三层平台有10人正在进行清理、维修。清理和维修工具为：铁质扳手、铁质钳子、铁锹等。清理人员将清理的淀粉装袋后，通过楼梯往下滚落到一层地面。直接原因：在进行平台清理作业过程中产生了粉尘云，维修振动筛和清理平台淀粉时，使用铁质扳手、铁质钳子、铁锹等铁质工具，产生了机械撞击和摩擦火花，导致“初始爆炸”发生。包装间、仓库设备和地面积尘严重，导致“二次爆炸”发生。间接原因：1.生产管理不善，当5、6号振动筛出现堵料事故时，没有及时采取停止送料措施，造成振动筛处及附近平台大量淀粉泄漏、堆积；2.未认真执行粉尘防爆安全国家相关标准GB15577《粉尘防爆安全规程》等3.企业管理人员、技术人员、作业人员粉尘防爆知识欠缺，对粉尘爆炸危害认识不足。作业人员安全技能低，在清理和维修作业中违规操作。4.改造工程不规范。淀粉包装车间为原仓库改造的，对粉尘防爆考虑不完善，防火、防爆措施、管理没有相应改进。（2）消除燃料保持工作间的整洁、正确清扫设备表面清洁（注意天花板上的粉尘）（3）消除氧化剂内部空气惰化用惰性气体如N、CO2等替代氧气通常适用于筒仓，但对于旋风分离器、干燥器、粉尘收集器等设备不适用。（4）粉尘爆炸保护措施（a）泄爆（b）抑爆（c）隔爆（d）提高设备耐压能力（e）多种保护方案并用（a）泄爆定义：存在于围包体内的粉尘云发生爆炸时，在爆炸压力尚未达到围包体的极限强度之前，爆炸产物通过泄压膜泄除，使围包体不致被破坏的控爆技术。目的：通过设置泄爆装置，降低爆炸损失。泄爆要考虑的因素：卸放到墙外爆炸后火焰的影响，允许火球？反作用力采取措施免受雪灾、雨水影响不推荐直接泄放到屋内（b）抑爆定义：爆炸初始阶段，通过物理化学作用扑灭火焰，抑制爆炸发展的技术。目的：通过设置抑爆装置，提前探测，灭火、抑制爆炸。早期探测、觉察到爆炸启动发射筒把灭火剂喷进容器抑制爆炸和隔离燃烧的物料设备停车（c）隔爆定义：爆炸发生后，通过物理化学作用扑灭火焰，阻止爆炸传播的技术。目的：防止火焰通过管道传播。（哈尔滨亚麻厂案例）（d）通过设备耐压能力制造高强度的设备来承受Pmax，结构上要遵循压力容器标准。因为这样会造成成本过高，所以不是很实际。（e）多种保护方案组合应用泄爆、隔爆、抑爆相互组合。三、国家监管力度1.八五规划以来，国家组织制定了《粉