從昆山粉塵爆炸事故淺析如何預(yù)防與處置

1、從昆山粉塵爆炸事故淺析如何預(yù)防與處置 2021年8月2日上午7時37分許，江蘇昆山開發(fā)區(qū)中榮金屬制品汽車輪轂拋光車間在生產(chǎn)過程中發(fā)生爆炸，造成重大人員傷亡，截止下午15時，共有68人遇難，其中現(xiàn)場死亡44人，搶救途中24人死亡，受傷187人受傷。初步判明系企業(yè)安全生產(chǎn)責(zé)任事故，疑因粉塵爆炸引發(fā)。下午4時30分，昆山市市長路軍主持召開本次事件新聞公布會。據(jù)悉，本次事故發(fā)生前的7月15日，江蘇省剛召開全省安全工作會議。早在今年4月16日，江蘇如皋曾經(jīng)發(fā)生爆炸事故，造成8人死亡后的又一重大安全事故。另據(jù)公安部消息稱，初步查明，爆炸系因粉塵碰到明火引發(fā)的安全事故。 粉塵爆炸就是粉塵在爆炸極限范圍內(nèi)，碰

2、到熱源明火或溫度，火焰瞬間傳播于整個混合粉塵空間，形成很高的溫度和很大的壓力，系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械功以及光和熱的輻射，具有很強(qiáng)的破壞力。 粉塵爆炸形成的條件 可燃?xì)怏w爆炸是因可燃?xì)怏w在助燃?xì)怏w中達(dá)到一定濃度，即達(dá)到爆炸濃度極限，在一定能量作用下，即會發(fā)生爆炸。可燃粉塵爆炸成因也基本相似，空氣中有一定濃度的可燃粉塵，在能量源作用下，即會發(fā)生爆炸。通常認(rèn)為，粉塵爆炸應(yīng)具備以下四個基本條件： 粉塵具有可燃性 粉塵具有可燃性是粉塵爆炸形成的基礎(chǔ)，這從粉塵爆炸的反應(yīng)歷程可以看出。絕大部分粉塵爆炸要經(jīng)歷以下四個階段：懸浮在空氣中的可燃粉塵表面接受點火源的能量，迅速提升了表面溫度；2粉塵粒子表面的分子發(fā)生熱

3、分解或干餾作用，產(chǎn)生可燃?xì)怏w從粉塵離子表面釋放到氣相中；3釋放出的可燃?xì)怏w與空氣或氧氣等助燃?xì)怏w混合形成爆炸性混合氣體，隨后被點火源點燃產(chǎn)生了火焰；4依靠這種火焰產(chǎn)生的熱量，又促使四周的粉塵發(fā)生分解，持續(xù)不斷地在氣相中釋放出可燃?xì)怏w，又與空氣混合，使火焰不斷傳播，從而導(dǎo)致粉塵爆炸。從某種程度上講，可燃粉塵空氣混合物的爆炸是一種氣固非均相燃燒現(xiàn)象，從燃燒本質(zhì)上看，也可以認(rèn)為是可燃?xì)怏w在空氣中的爆炸，只是這種可燃?xì)怏w儲存在粉塵中，受熱后釋放出來參加了爆炸反應(yīng)。但應(yīng)引起注意的是，某些發(fā)生表面燃燒的物質(zhì)如鐵粉、鈦粉、鋁粉等粉塵發(fā)生爆炸過程中，不發(fā)生分解或干餾過程，這些粉塵接受點火源的作用，直接與空氣中

4、的氧氣發(fā)生劇烈的氧化放熱反應(yīng)，熾烈的粉塵或粉塵的氧化物加熱四周的粉塵和空氣，使高溫的空氣迅速膨脹，從而導(dǎo)致粉塵爆炸的形成。但無論是哪種爆炸反應(yīng)歷程，粉塵具備可燃性都是爆炸形成的基礎(chǔ)，不具備可燃性的粉塵不可能發(fā)生化學(xué)爆炸。 粉塵爆炸事故預(yù)防措施 從可燃粉塵爆炸反應(yīng)歷程可以看出，粉塵爆炸是可燃粉塵、助燃物主要是空氣中的氧氣、點火源三者互相作用的結(jié)果，三個條件缺一不可。因此控制粉塵爆炸產(chǎn)生的原理就是控制可燃粉塵、助燃物、點火源三者互相作用，預(yù)防粉塵爆炸事故安全措施有以下三類： 控制可燃粉塵在助燃物中的濃度 控制可燃粉塵在助燃物中的濃度，在生產(chǎn)、加工、儲存場所可以采納密閉性能合格的設(shè)備，盡量減少或避免

5、粉塵飛散；對難以在密閉場所完成的作業(yè)，如有發(fā)生粉塵爆炸危險性，應(yīng)安裝有效的通風(fēng)除塵設(shè)備，強(qiáng)化清掃工作，及時消除懸浮在空氣中的可燃粉塵，降低了可燃粉塵在助燃物中的濃度，確?？扇挤蹓m不在爆炸濃度極限范圍內(nèi)，從根本上預(yù)防可燃粉塵爆炸事故的發(fā)生。如2021年1月13日發(fā)生于昆明市海口鎮(zhèn)的云天化國際化工股份三環(huán)分公司硫磺粉爆炸事故，事故調(diào)查專家組認(rèn)為首先天氣干燥、空氣濕度低，裝卸過程中容易產(chǎn)生粉塵飛揚；其次深夜靜風(fēng)時段，空氣流動性低，造成局部空間內(nèi)硫磺粉塵富積，達(dá)到爆炸極限范圍，在外部能量的作用下，導(dǎo)致硫磺粉塵發(fā)生爆炸。 控制作業(yè)場所空氣相對濕度 提升作業(yè)場所的空氣相對濕度，也是預(yù)防粉塵爆炸形成的有效舉

6、措。當(dāng)空氣相對濕度增加時，一方面可減小粉塵飛揚，降低粉塵的分散度，提升粉塵的沉降速度，避免粉塵達(dá)到爆炸濃度極限；同時空氣相對濕度增高會消除部分靜電，相當(dāng)于消除了部分點火源，并且空氣相對濕度的提升會導(dǎo)致可燃粉塵爆炸的最小點火能量相應(yīng)提升；此外空氣相對濕度增加后會占據(jù)一定空間，從而降低氧氣濃度，降低了粉塵燃燒速度，抑制粉塵爆炸的發(fā)生。 消除作業(yè)現(xiàn)場的點火源 作業(yè)現(xiàn)場常見的能引起粉塵爆炸的點火源有明火、焊接火弧、電氣火花、吸煙、撞擊明火、靜電火花、高溫設(shè)備等，對這些點火源，相關(guān)企業(yè)應(yīng)采納相應(yīng)處理措施，能消除的給予消除，確應(yīng)生產(chǎn)作業(yè)必需要不能消除的應(yīng)采納一定的保護(hù)措施，避免點火源與可燃粉塵、助燃?xì)怏w互

7、相作用形成爆炸。如1987年3月15日哈爾濱亞麻粉塵爆炸事故，事故調(diào)查組絕大部分專家認(rèn)為布袋除塵器內(nèi)靜電是該次事故的點火源。因該次事故爆炸破壞性大，事故調(diào)查組專家對事故原因沒有形成統(tǒng)一看法，本文采納多數(shù)性看法。 粉塵爆炸事故處置注意事項 正確選用滅火劑 可燃粉塵的種類繁多，理化性質(zhì)各異，發(fā)生火災(zāi)時應(yīng)針對不同性質(zhì)的粉塵選擇不同的滅火劑，以提升滅火效率，否則可能不但滅不了火，反而火上澆油?；顫娊饘俜蹓m如鎂粉高溫時易與水發(fā)生反應(yīng)放出可燃性、爆炸性氣體氫氣，因此一般不用水、泡沫滅火劑進(jìn)行滅火；此外活潑金屬如鎂粉易與二氧化碳co2、氮氣n2等滅火劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此也不宜用這些滅火劑滅火，而宜選用干砂進(jìn)

8、行覆蓋滅火。當(dāng)然，絕大部分粉塵像面粉、硫磺粉、亞麻粉等發(fā)生火災(zāi)，可以選擇用水作為滅火劑進(jìn)行滅火。 避免使沉聚粉塵形成懸浮粉塵 進(jìn)行粉塵火災(zāi)撲救時，要盡量避免使沉聚粉塵形成懸浮粉塵，沉聚粉塵沒有爆炸危險性，而懸浮粉塵則有爆炸危險性，因此撲救粉塵火災(zāi)時要引起重視。常見的處理措施是在粉塵火災(zāi)事故現(xiàn)場避免用強(qiáng)壓力驅(qū)動器的滅火器或滅火措施，如用水進(jìn)行滅火時，不宜采納直流水槍，而多采納噴霧水槍或開花水槍滅火。 做好救援人員的安全確保 可燃粉塵在空氣中常常分布不均勻，因此連續(xù)的局部空間可能會部分達(dá)到爆炸濃度極限，而部分沒有達(dá)到，導(dǎo)致部分空間發(fā)生爆炸后也未形成穩(wěn)定燃燒，而其他達(dá)到爆炸濃度極限的空間又會再次發(fā)生爆炸，形成二次爆炸，二次爆炸發(fā)生的可能性大也正是粉塵爆炸的特點。其次，粉塵爆炸過程中，因燃燒不完全，易產(chǎn)生有毒氣體一氧化碳；有的粉塵爆炸、燃燒產(chǎn)物中含大量有毒氣體，如硫的燃燒產(chǎn)物是二氧化硫，這些有毒氣體容易導(dǎo)致救援人員中毒，對此救援人員要高度重視，占據(jù)有利的地勢、采納相應(yīng)的個人防護(hù)措施，避免中毒事故的發(fā)生。 結(jié)束語 較之可燃?xì)怏w爆炸事故的預(yù)防難度，可燃粉塵爆炸事故預(yù)防要容易得多，而國內(nèi)外因可燃粉塵爆炸造成人員傷亡、財產(chǎn)損失的事故卻也不勝枚舉，主要原因就是可燃粉塵的爆炸形成條件一般