粉塵防爆技術(shù)培訓(xùn)資料

粉塵防爆技術(shù)培訓(xùn)課件目錄

卷首語

一、粉塵爆炸基本原理

二、粉塵預(yù)防技術(shù)措施

三、國家監(jiān)管力度近年來，國內(nèi)外粉塵爆炸事故狀況亞太地區(qū)有新西蘭：奶制品冷庫爆炸馬來西亞：面粉廠爆炸韓國：糧食粉塵爆炸新加坡：塑料粉塵爆炸、奶酪廠噴霧干燥器爆炸澳大利亞：食糖爆炸菲律賓、印度：水泥廠粉塵爆炸印度：奶粉廠噴霧干燥器爆炸八十年代我國發(fā)生較大影響的粉塵爆炸事故1987.3.15，黑龍江哈爾濱亞麻廠發(fā)生亞麻粉塵爆炸事故，造成58人死亡，65人重傷，112人輕傷。涉及到的粉塵：飼料木材硫磺色母粉鋁粉硅鐵粉食糖今年1月13日、2月24日，相繼發(fā)生鋁粉爆炸事故（2人死亡，6人受傷），淀粉爆炸事故（20人死亡）、8人重傷、49人受傷）。2002年以來，我國的可燃性粉塵爆炸事故呈現(xiàn)出多發(fā)態(tài)勢，全社會、相關(guān)生產(chǎn)經(jīng)營單位、從業(yè)人員粉塵爆炸及預(yù)防認(rèn)知欠缺，從而，引起了國家安監(jiān)總局的高度重視，今年國家安監(jiān)總局專門下發(fā)了通知，并在不斷地完善各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。一、粉塵爆炸基本原理1.1什么是粉塵爆炸？

1.2為什么粉塵會發(fā)生爆炸？

1.3粉塵爆炸五個(gè)要素

1.4粉塵爆炸的破壞性1.1什么是粉塵爆炸？（1）粉塵國際標(biāo)準(zhǔn)化組織定義：粒徑小于75um的固體懸浮物細(xì)微的固體顆?？煞譃椋汉粑苑蹓m/飄塵/降塵/可見粉塵/顯微粉塵等特點(diǎn)：能在空中停留、一段時(shí)間后可以沉降（2）可燃性粉塵：可與助燃?xì)怏w發(fā)生氧化反應(yīng)而燃燒的粉塵。如：農(nóng)業(yè)（淀粉、面粉、飼料、糧食）化學(xué)（塑料、香料、硫、橡膠、染料、殺蟲劑、化肥）醫(yī)藥食品工業(yè)（藥品、糖）金屬加工（鋁、鎂、鋅等）煤、木材、煙草、造紙、家具等象水泥、泥沙、飛灰是不可燃粉塵（3）粉塵云懸浮在助燃?xì)怏w中的高濃度可燃粉塵與助燃?xì)怏w的混合物（4）粉塵爆炸火焰在粉塵云中傳播，引起壓力，溫度明顯躍升的現(xiàn)象。（5）一次爆炸與二次爆炸、多次爆炸

一次爆炸：也叫初始爆炸，由初始點(diǎn)火源引起的爆炸。

二次爆炸：第一次爆炸氣浪把沉積在設(shè)備或地面上的粉塵吹揚(yáng)起來，在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸，二次爆炸時(shí)，粉塵濃度一般比一次爆炸時(shí)高得多，故二次爆炸威力比第一次爆炸要大得多。

多次爆炸：隨著爆炸引起極大的震動，沉積在不同部位的粉塵揚(yáng)起，形成多個(gè)粉塵云，從而產(chǎn)生連環(huán)爆炸。1.2為什么粉塵會發(fā)生爆炸？粉塵云著火時(shí)，頃刻間完成燃燒過程，釋放大量熱能，形成爆燃，使燃燒氣體溫度驟然升高，體積劇烈膨脹，形成很高膨脹壓力，一旦空間受限，發(fā)生爆炸！可燃粉塵氧化反應(yīng)釋放能量誘發(fā)較大區(qū)域粉塵反應(yīng)釋放能量溫度、壓力急劇上升，氣體急劇膨脹1.3粉塵爆炸的五個(gè)要素粉塵爆炸五個(gè)要素燃燒三要素氧氣可燃性粉塵點(diǎn)火源增加擴(kuò)散受限空間1.3粉塵爆炸的五個(gè)要素（1）可燃性粉塵：一定濃度或數(shù)量（2）氧氣：一定的氧含量是粉塵燃燒的基礎(chǔ)（3）點(diǎn)火源：達(dá)到MIE（10-50nj），能使局部粉塵的溫度發(fā)生突變形成火焰的高溫?zé)嵩?。點(diǎn)火源分為以下幾類：根據(jù)產(chǎn)生能量方式的不同，點(diǎn)火源可分成七類：①明火焰（動火、吸煙、氣焊割等）②高溫物體（過熱馬達(dá)、電烙鐵、白熾燈、汽車排氣管、煙囪火星、焊割作業(yè)金屬熔渣、暖氣片等過熱表面）③電氣火花（接線盒、開關(guān)、控制箱漏電、短路、接觸不良、繼電器接點(diǎn)等）④撞擊與摩擦（使用鐵制工具、運(yùn)輸工具撞刮、潤滑不良軸承、氧化劑撞擊）⑤絕熱壓縮⑥光線照射與聚焦（雷閃電、光線聚焦）⑦化學(xué)反應(yīng)放熱（氧化燃燒、自燃）⑧靜電放電（電暈放電、靜電積累、火花放電）（4）擴(kuò)散粉塵必須處于懸浮狀態(tài)，即粉塵云狀態(tài)。這樣可以增加氣固接觸面積，加快反應(yīng)速度，最小濃度（MEC),低于MEC，粉塵粒子間距過大，火焰難以傳播。如玉米機(jī)淀粉：45g/m2沙糖：19g/m2（5）受限空間粉塵云要處在相對封閉的空間，壓力和溫度才能急劇升高繼而發(fā)生爆炸。無受空間也會爆燃、爆轟1.4粉塵爆炸的破壞性（1）具有極強(qiáng)的破壞性。粉塵爆炸涉及的范圍很廣，煤炭、化工、醫(yī)藥加工、木材加工、糧食和飼料加工等部門都時(shí)有發(fā)生。粉塵爆炸尤其是系統(tǒng)爆炸，造成了損失嚴(yán)重，僅1987年哈爾濱亞麻廠的亞麻粉塵爆炸事故，死亡58人，輕、重傷177人，直接經(jīng)濟(jì)損失882萬元（當(dāng)時(shí)）。（2）容易產(chǎn)生二次爆炸，多次連環(huán)爆炸。（3）能產(chǎn)生有毒氣體。一種是一氧化碳：另一種是爆炸物（如塑料）自身分解的毒性氣體，毒氣的產(chǎn)生往往成爆炸過后的大量人畜中毒傷亡，必須充分重視?？杉訄D片二、粉塵預(yù)防技術(shù)措施2.1哪些粉塵容易爆炸？2.2影響粉塵爆炸的因素2.3容易發(fā)生粉塵爆炸的生產(chǎn)工藝2.4容易發(fā)生粉塵爆炸的設(shè)備2.5粉塵預(yù)防技術(shù)措施2.1哪些粉塵容易爆炸？一般容易發(fā)生爆炸事故的粉塵大致有：鋁粉、鋅粉、鎂粉、鋁材加工研磨粉、鐵粉：各種塑料粉末；有機(jī)合成藥品的中間體；小麥粉、糖、木屑、染料、膠木灰、奶粉、茶葉粉末；煙草粉末、煤塵、植物纖維塵等特點(diǎn)：活潑金屬

有較強(qiáng)的還原劑H、C、N、S等元素存在當(dāng)它們與氧化物共存時(shí)，便發(fā)生分解，由氧化反應(yīng)產(chǎn)生大量的氣體，釋放出大量的燃燒熱。燃燒熱越大的物質(zhì)越容易爆炸：如煤塵、碳、硫磺等。氧化速度快的物質(zhì)容易爆炸：如鎂粉、鋁粉、染料等容易帶電的粉塵也很容易引起爆炸：如合成樹脂粉末、纖維類粉塵、淀粉等通常不易引起爆炸的粉塵有土、砂、氧化鐵、研磨材料、水泥、石英粉塵以及類似于燃燒后的灰飛等，這類物質(zhì)的粉塵化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，所以不易燃燒。2.2影響粉塵爆炸的因素（1）自身因素化學(xué)性質(zhì)：主要指燃燒熱和燃燒速度物理性質(zhì)：粒子越細(xì)越容易爆炸、爆炸強(qiáng)度越高；粉塵濃度越高爆炸壓力越高，但達(dá)到一定高度后有下降趨勢。粉塵點(diǎn)火溫度：點(diǎn)火溫度越低，越容易爆炸

粉塵云粉塵層煤粉510℃165℃玉米淀粉520440低密度聚乙烯450融化態(tài)鋁粉850450調(diào)色劑5704502.2影響粉塵爆炸的因素（2）外部因素

粉塵分散情況：分散度越高，爆炸強(qiáng)度越高點(diǎn)火源強(qiáng)度：點(diǎn)火能量越高，越容易爆炸最小點(diǎn)火溫度：如玉米及淀粉：470℃氧含量：必須達(dá)到最低氧含量粉塵云的溫度：越高越易爆炸湍流情況：湍流越嚴(yán)重。爆炸范圍越大空氣濕度：越低，爆炸強(qiáng)度越高2.3容易發(fā)生粉塵爆炸的生產(chǎn)工藝（1）粉碎過程由于機(jī)械力的作用會揚(yáng)起大量粉塵，設(shè)備內(nèi)懸浮的粉塵往往處于爆炸濃度范圍之內(nèi)，且各種力的作用更容易產(chǎn)生摩擦、撞擊火花、靜電等點(diǎn)火源，導(dǎo)致粉塵爆炸的發(fā)生。（2）氣固分離過程在風(fēng)力作用下，分離器內(nèi)的粉塵均處于懸浮狀態(tài)，此時(shí)，如存在足夠能量的點(diǎn)火源，爆炸事故就會不可避免地發(fā)生。（3）干式除塵過程除塵前粉塵是處于懸浮狀態(tài)的，粘附在濾材上的粉塵在清灰狀態(tài)下也處于懸浮狀態(tài)，若恰好有足夠能量的點(diǎn)火源，將發(fā)生粉塵爆炸事故。（4）干燥過程使用噴霧、氣流或沸騰干燥器顆粒狀物料或粉料時(shí)，設(shè)備內(nèi)形成的可燃粉塵-空氣混合物的爆炸事故在生產(chǎn)實(shí)踐中時(shí)有發(fā)生。2.3容易發(fā)生粉塵爆炸的生產(chǎn)工藝（5）輸送過程氣力輸送過程中，工業(yè)粉塵處于蓬松的懸浮狀態(tài)，已具備粉塵爆炸的主要條件，只要有合適的點(diǎn)火源則極其危險(xiǎn)，并且輸送管線與分離和除塵設(shè)備相連，極易引起二次爆炸，造成更大的傷亡和損失。（6）清掃、吹掃過程生產(chǎn)過程中粉塵難免要從設(shè)備中逸出，這些粉塵堆積在廠房及設(shè)備表面，若不及時(shí)清除，在達(dá)到一定濃度并且飛揚(yáng)起來之后，很容易造成爆炸事故并且在清掃過程中，也極易粉塵飛揚(yáng)，形成懸浮爆炸條件。2.4容易發(fā)生粉塵爆炸的設(shè)備集塵器除塵器氣力輸送機(jī)筒倉干燥器磨粉機(jī)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)2.5粉塵預(yù)防技術(shù)措施安全三要素燃料火源氧化劑預(yù)防就是消除三要素中的一個(gè)或多個(gè)因素燃料火源氧化劑（1）消除火源（a）可靠接地（b）使用粉塵防爆電器（c）火花探測與熄滅（d）消除明火（e)防止局部過熱（f）不用金屬敲擊，防止產(chǎn)生火花舉案例分析：“2.24”秦皇島驪驊淀粉爆炸事故：點(diǎn)火源為鐵質(zhì)工具與鐵質(zhì)構(gòu)件或裝置的機(jī)械撞擊與摩擦所產(chǎn)生的火花。點(diǎn)燃過程分析發(fā)生爆炸前，生產(chǎn)廠房三層平臺有10人正在進(jìn)行清理、維修。清理和維修工具為：鐵質(zhì)扳手、鐵質(zhì)鉗子、鐵鍬等。清理人員將清理的淀粉裝袋后，通過樓梯往下滾落到一層地面。直接原因：在進(jìn)行平臺清理作業(yè)過程中產(chǎn)生了粉塵云，維修振動篩和清理平臺淀粉時(shí)，使用鐵質(zhì)扳手、鐵質(zhì)鉗子、鐵鍬等鐵質(zhì)工具，產(chǎn)生了機(jī)械撞擊和摩擦火花，導(dǎo)致“初始爆炸”發(fā)生。包裝間、倉庫設(shè)備和地面積塵嚴(yán)重，導(dǎo)致“二次爆炸”發(fā)生。間接原因：1.生產(chǎn)管理不善，當(dāng)5、6號振動篩出現(xiàn)堵料事故時(shí)，沒有及時(shí)采取停止送料措施，造成振動篩處及附近平臺大量淀粉泄漏、堆積；2.未認(rèn)真執(zhí)行粉塵防爆安全國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB15577《粉塵防爆安全規(guī)程》等3.企業(yè)管理人員、技術(shù)人員、作業(yè)人員粉塵防爆知識欠缺，對粉塵爆炸危害認(rèn)識不足。作業(yè)人員安全技能低，在清理和維修作業(yè)中違規(guī)操作。4.改造工程不規(guī)范。淀粉包裝車間為原倉庫改造的，對粉塵防爆考慮不完善，防火、防爆措施、管理沒有相應(yīng)改進(jìn)。（2）消除燃料保持工作間的整潔、正確清掃設(shè)備表面清潔（注意天花板上的粉塵）（3）消除氧化劑內(nèi)部空氣惰化用惰性氣體如N、CO2等替代氧氣通常適用于筒倉，但對于旋風(fēng)分離器、干燥器、粉塵收集器等設(shè)備不適用。（4）粉塵爆炸保護(hù)措施（a）泄爆（b）抑爆（c）隔爆（d）提高設(shè)備耐壓能力（e）多種保護(hù)方案并用（a）泄爆定義：存在于圍包體內(nèi)的粉塵云發(fā)生爆炸時(shí)，在爆炸壓力尚未達(dá)到圍包體的極限強(qiáng)度之前，爆炸產(chǎn)物通過泄壓膜泄除，使圍包體不致被破壞的控爆技術(shù)。目的：通過設(shè)置泄爆裝置，降低爆炸損失。泄爆要考慮的因素：卸放到墻外爆炸后火焰的影響，允許火球？反作用力采取措施免受雪災(zāi)、雨水影響不推薦直接泄放到屋內(nèi)（b）抑爆定義：爆炸初始階段，通過物理化學(xué)作用撲滅火焰，抑制爆炸發(fā)展的技術(shù)。目的：通過設(shè)置抑爆裝置，提前探測，滅火、抑制爆炸。早期探測、覺察到爆炸啟動發(fā)射筒把滅火劑噴進(jìn)容器抑制爆炸和隔離燃燒的物料設(shè)備停車（c）隔爆定義：爆炸發(fā)生后，通過物理化學(xué)作用撲滅火焰，阻止爆炸傳播的技術(shù)。目的：防止火焰通過管道傳播。（哈爾濱亞麻廠案例）（d）通過設(shè)備耐壓能力制造高強(qiáng)度的設(shè)備來承受Pmax，結(jié)構(gòu)上要遵循壓力容器標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)檫@樣會造成成本過高，所以不是很實(shí)際。（e）多種保護(hù)方案組合應(yīng)用泄爆、隔爆、抑爆相互組合。三、國家監(jiān)管力度1.八五規(guī)劃以來，國家組織制定了《粉