芻議粉塵爆炸事故的防控措施

張雪（徐州八方安全設備有限公司，江蘇 徐州 221000）

目前對于粉塵爆炸的定義為在工業生產中產生的可懸浮和可燃的固體微粒懸浮在空氣環境當中，在與火花、電火接觸后所引發的爆炸現象。目前是工業生產，特別是化工生產當中的發生概率較大，會對生產企業帶來極大的經濟損失，也會為生產人員和周邊居民帶來極大的生命安全威脅，隨著近幾年粉塵保障事故的頻發，人們也越來越重視對粉塵爆炸的預防和有效控制。工業生產中的粉塵包含的一些金屬粉塵和有機物、塑料以及煤粉等粉塵都具有引起爆炸事故的可能。

1 關于粉塵爆炸產生的條件分析

一般發生粉塵爆炸事故的原因多是由于粉塵的產生并與空氣混合達到一定的濃度混合比，而粉塵又具有較高的可燃性，在遇到明火后就容易發生爆炸。其產生條件主要包括粉塵與空氣濃度混合比達到一定程度、粉塵具有較高的可燃性、環境中存在明火火源、環境中含有氧化劑，而且這幾個產生條件是處在相對的封閉空間之內，就會形成爆炸的條件[1]。目前我國的工業生產尤其是化工、煤礦等自然資源開采生產當中都會產生大量的易燃粉塵，在這其中一些面粉粉塵、木質資源粉塵、鎂鋁等易燃金屬粉塵、飼料生產產生的粉塵等都是具備一定可燃性的粉塵，也極為容易引起粉塵爆炸。此外，在粉塵燃燒和爆炸的整個過程中，氧化劑能夠為粉塵燃燒提供充足的氧氣，形成較高性能的助燃物，空氣中的氧氣也是粉塵爆炸中天然的助燃劑，而且空氣中含有的一氧化碳、氮氣、二氧化碳極小的概率也會發生燃燒，成為粉塵爆炸的助力。

2 有效進行粉塵爆炸預防的措施

要想實現對粉塵爆炸進行預防首先要掌握粉塵爆炸的因素條件，而不同生產過程產生的粉塵性質也不同，所以，預防粉塵爆炸的第一步是要進行部分容易出現粉塵的的生產環境和生產企業進行危險評估機制的制定，讓企業能夠根據危險評估機制進行粉塵種類和性質的分析以及危險等級的評定，在對分析結果進行反復審核和確認，并與實際生產條件進行結合分析，最后按照危險等級評估結果進行相應預防粉塵爆炸措施的制定[2]。

生產型企業當中的粉塵爆炸安全預防工作主要包括對可燃粉塵懸浮量和生產量的控制，盡最大可能進行可燃粉塵的綜合與消除，并有效控制明火火源，防止在生產環境中產生明火，同時也要積極使用燃燒抑制元素，例如一些惰性氣體等。在進行可燃粉塵生產降低和懸浮粉塵消除時必須要進行生產過程的落實，并制定明確的崗位責任劃分，將職責層層落實到每一個生產崗位。另外，要注意防止易燃粉塵的大量或大面積堆積，要做到生產過程中可燃粉塵的隨時清理，盡量避免造成易燃粉塵的積累[3]。同時，還要注意防止粉塵對生產設備、儀器的損害，尤其是防止設備故障而引發觸電產生明火，而且還要控制粉塵濃度低于爆炸濃度。

3 相關粉塵爆炸控制的策略分析

3.1 粉塵爆炸控制策略之抑爆法

粉塵爆炸控制中的抑爆法主要的原理是采用探測器進行生產工作區域以及易產生粉塵設備的周圍粉塵濃度監測，一旦發現粉塵產生爆炸會迅速引動抑爆系統裝置，使其快速噴出抑制劑進行阻止二次發生和爆炸火焰的蔓延，實現爆炸的危害控制。通常在運用抑爆法時需要考慮以下幾個屬性條件，一是在發生爆炸之后必須要能夠在最短時間之內進行抑爆系統的激活啟動，二是要在極端時間內完成激活和抑制劑的注入，防止爆炸范圍和火焰的蔓延，三是必須要確保設備的立刻停止運行，四是要能夠控制爆炸之后設備的啟動，防止其自動重新運行[4]。

3.2 粉塵爆炸控制策略之耐壓法

粉塵爆炸控制措施中的耐壓法是屬于一種處于被動控制爆炸的控制方法，在進行耐壓設備的設置過程中藥注意對其最大承壓力標準的設計和調整，通常會采用較為傳統的方法進行最大粉塵爆炸壓力來進行設置參數確定，但這一方法容易忽略其設備的連通管道，容易將設備作為一種獨立容器進行使用。在實際的運行當中，耐壓設備的主體會與其它管道進行連接，因此其設備最大耐壓值的設計還要考慮管道之間的連接效果，如果耐壓設備是獨立的密封容器，則可以直接進行最大耐壓值的設置，但如果耐壓設備與其它設備之間存在連接的情況，則按照一定的共識進行耐壓值的計算，按照計算結果進行設備的參數優化和結構設置，一提高設備容器的耐壓承載力[5]。實現粉塵爆炸的有效控制，但要注意耐壓設備承受爆炸壓力的超出容易引起二次爆炸。

3.3 粉塵爆炸控制策略之泄爆法

粉塵爆炸控制方法中的泄爆法主要是指在發生粉塵爆炸后進行爆炸強度的降低和破壞性的縮小，這一系統設備的原理是在粉塵爆炸后進行泄壓口的固定并進行泄壓，將高溫、高壓的粉塵與助燃劑進行即時排出，將爆炸壓力在瞬間進行降低和限制，使其降低到設備能夠承受的水平范圍之內，其是屬于能夠重復循環使用的裝置設備。在進行泄壓大小的設計和設定是需要依據粉塵爆炸形成的爆炸力和損壞程度進行，以此為基礎依據進行爆炸的壓力與溫度計算，例如粉塵爆炸壓力、溫度、粉塵濃度以及明火火源等，這些元素的混合后會造成爆炸壓力的極速升高，所以泄爆法會通過對這些元素條件的排出進行爆炸壓力的控制，并且在應對爆炸壓力降低和泄壓口壓力、面積分布等條件的設計時還要考慮設備是否與其它管道、通道連接，主要是為防止由于大量未燃盡粉塵通過泄壓口傳遞到其他管道或通道而引起再次爆炸。

3.4 粉塵爆炸控制策略之隔離法

粉塵爆炸隔離的方法主要通過隔爆系統裝置的使用進行粉塵一次爆炸后產生蔓延和二次爆炸發生概率的控制，其能夠使粉塵爆炸原理其它生產區域和工作空間。通常情況下粉塵爆炸隔離控制法結構包括物理隔離、防爆隔離閥、自動隔爆系統等幾個部分，物理隔爆目前在工業生產的傳輸管道當中的旋轉閥與阻爆器中應用較為廣泛，尤其是在煤礦開采作業中常會使用這一系統進行巷道的粉塵爆炸控制，是有效防止煤塵爆炸和瓦斯爆炸的有效控制措施。通常會在發生粉塵爆炸時對爆炸產生的氣流和波動形成一道隔離帶，防止發生爆炸的蔓延。防爆隔離閥主要是在運輸管道的連接部分進行安裝使用，利用光學爆炸或者壓力探測器進行設備激活后，使用爆炸探測器進行閥門的快速關閉，一旦探測到粉塵爆炸就會啟動閥門進行自動關閉，用以抵抗爆炸氣流沖擊和高壓沖擊以及爆炸火焰的蔓延。自動隔爆系統主要是在傳輸巷道和管道當中進行爆炸探測儀的安裝，并聯接到可觸發的噴射式滅火器上，如果發生了粉塵爆炸則會自動觸發滅火劑，使其形成一道滅火的隔離帶，以阻止粉塵爆炸火焰的蔓延。隔離法的使用能夠有效的進行火焰傳播速度的降低，因此在進行隔離裝置的安裝設置時必須要進行火焰蔓延傳播速度的計算和預估，而且還要合理設定觸發裝置與傳感器以及隔離裝備、滅火劑的距離，確保其能夠在火焰到達之前形成隔離帶，阻止爆炸火焰的蔓延，降低引起二次爆炸的可能性[6]。

4 結語

粉塵爆炸的危害不言而喻，因此，相關部門必須要加強對粉塵爆炸的預防以及采取先進的防爆控制方法急性粉塵爆炸發生概率的降低，隨著科學技術的發展有關技術人員也要積極的進行防爆技術研究，不斷優化和完善工業生產環境以及粉塵爆炸的控制與預防，確保生產安全性的提升，促進企業的健康發展。