淺談粉塵爆炸特征及事故預防措施

陳愛英 王琪 安然

（石家莊市安全生產監督管理局安全科學技術中心 石家莊科技信息職業學院 石家莊市安全生產檢測檢驗中心 河北 石家莊，050001）

粉塵爆炸是可燃性固體微粒懸浮在空氣中，在達到一定的濃度情況下，接觸到明火或電火花等點火源時發生的爆炸。粉塵爆炸往往會造成極其嚴重的人員傷亡，在給企業帶來巨大的經濟損失的同時，還嚴重威脅工業生產安全。第一次的粉塵爆炸在意大利的一個面粉廠發生，使人非常震驚但并未引起人們的重視。隨后陸續出現了很多的粉塵爆炸事故。據美國勞工部統計，美國盡在1958-1978年間就發生了250起糧食粉塵爆炸事故，直接導致164人死亡[1]。

我國隨著工業現代化的發展，粉末技術也得到了廣泛的應用，很多的行業都采用粉體作為原料和中間產物，粉末產品種類繁多并且用量也日益增多。由于相關的工業逐漸向著規模化和機械化發展，同時，企業負責人對粉體的危害性也沒有深刻的認識，因在生產過程中缺乏相關的安全管理知識，導致我國粉塵爆炸事故屢有發生，從1981年至今，已有多起粉塵爆炸事故發生，造成人員死亡，廠房倒塌，經濟損失嚴重。特別是2010年2月24日15時58分，秦皇島驪驊淀股份有限公司淀粉四車間發生了淀粉粉塵爆炸事故。該事故導致21人死亡（事發時死亡19人）、47人受傷（其中6人重傷），直接經濟損1773萬。

為了避免粉塵爆炸事故的發生，確保工作人員和現場人員的生命安全，本文對粉塵爆炸的條件、機理、特點等進一步的研究，同時提出具體的預防措施，這不僅粉塵爆炸的深入研究具有參考的價值，并且對生產操作中如何預防粉塵爆炸也具有指導作用。

一、粉塵爆炸的基本特征

粉塵爆炸是可燃性固體粉塵在空氣中達到爆炸濃度極限，在點火源作用下，瞬間完成的劇烈氧化反應，在反應過程中放出大量熱產生了氣體形成急劇增高的壓力波，從而發生爆炸。通常認為，粉塵爆炸應具備以下五個必要因素：

1.可燃性粉塵和氧化劑

可燃性粉塵是粉塵爆炸形成的基礎，可燃性粉塵包括無機粉塵和有機粉塵兩大類。據分析，目前大約70%的工業生產生產的粉塵都具有易燃特性[2]。常見可燃性粉塵大致可以分為三類：（1）、食品級木材等固體粉塵，例如玉米粉、木粉等；（2）、金屬粉塵，例如鋁粉、鎂粉、鐵粉等；（3）、化學物質的粉塵，例如聚苯乙烯、醋酸纖維素和煤粉等。氧化劑主要是在燃燒過程中提供給氧化還原反應的助燃物質，最常見的是氧氣，但在少數情況下氮氣和二氧化碳也可成為氧化劑，例如在二氧化碳的環境下鋁粉塵會與二氧化碳進行反應，故二氧化碳不可作為抑制劑。

2.點火源

粉塵爆炸形成中不可或缺的因素是點火源，除了明火以外，在生產中常見的點火源有高溫設備、摩擦火花及碰撞產生的火花等。。

3.可燃粉塵和助燃氣體處于相對封閉的空間中的濃度處在有效混合濃度比

從粉塵爆炸的反應過程看，粉塵懸浮在助燃氣體中，兩者有效混合濃度比是粉塵爆炸形成的另一重要條件。當粉塵懸浮在助燃物中濃度過高時，助燃氣體的數量過小，粉塵的數量過大，爆炸反應的劇烈程度小，在反應中產生的能量很快被釋放到空氣中，反之也一樣。只有當兩者有效混合濃度比例恰當時，處于相對封閉的空間反應最為劇烈，瞬間放出的能量最大，形成爆炸。

4.粉塵爆炸的特點

粉塵爆炸的燃燒時間較長，產生的能量極大，造成的破壞程度很大。粉塵 爆炸時也會造成人體嚴重燒傷和可燃物局部炭化，并且產生大量的一氧化碳極易引起現場工作人員中毒事故。同時爆炸產生的沖擊波可將沉降的粉塵再次吹向空氣中，極易引發第二次粉塵爆炸，造成更為嚴重的破壞[3]。

二、粉塵爆炸事故預防措施

1.對生產工藝段除塵防爆能力進行科學評估

企業應該聘請相關部門的專業技術人員對生產工藝段的防塵防爆能力進行科學評估，徹底檢查電器設施與線路設計安裝，以及通風除塵工藝的設計是否科學合理，生產設施和設備是否符合規定要求等，做到提早對生產工藝段的危險因素進行排查，并嚴格按照《粉塵防爆安全規程》執行，從而真正達到生產工藝段具有良好的防塵防爆能力。

2.加強員工培訓和安全生產管理工作

粉塵爆炸事故一旦發生將會導致重大的傷亡，因此各企業應狠抓企業安全生產責任制和各項措施的落實工作。特別是加強對員工崗前安全教育的培訓工作，使員工對粉塵工作中存在的危險有一定的認識，并教會員工如何預防和處理突發的情況。同時不定期的組織員工學習近幾年國內重大的粉塵爆炸事故案例，加深員工對粉塵爆炸危險性的進一步認識，培養員工養成良好的職業習慣，讓安全生產管理的意識能夠滲透到員工工作中的每一個細節，從而有效的防范粉塵爆炸事故的發生。

3.做好粉塵爆炸事故隱患常態化排查治理工作

應建立相關的排查治理制度，定期或不定期對工作現場進行檢查，排出隱患。如組織相關專業人員定期檢查可燃粉塵與助燃氣體組成的混合物的濃度，及時排查作業現場可能引起粉塵爆炸的點火源，及時采取相應處理措施，給予消除，以避免可能引起的爆炸危險性。

4.完善作業現場的應急預案

依據作業現場的特點，制定出具有針對性的應急措施，完善對突發性安全事故應急的預案，配備專業救護人員以及必要的應急器材和設備，并認真組織員工學習，并定期的開展定期演練培訓，從而提高企業對突發事故的應急處置能力，避免造成更多的損害。

[1]張二強,張禮敬,陶剛,李源.粉塵爆炸特征和預防措施探討.中國安全生產科學技術,2012,2(8):88-92.

[2]應志剛,蔡文行.粉塵爆炸的特點與防控.消防科學與技術,2013,32(3):247-251.

[3]高吉峰.可燃性粉塵的爆炸危險性和預防措施[J].工業安全與環保,2005(4):2-3.

[4]陳瑩.工業防火與防暴[M].北京:中國勞動出版社,1993.

[5]龐奇志.淺談粉塵爆炸及預防對策[J].勞動保護科學技術,1994,14(1):40-42.