第十一章粉尘危害与防护

第十一章粉尘的危害与防护 11 1粉尘的定义11 2粉尘的来源及分类11 3粉尘的特性11 4粉尘对人体健康的影响11 5粉尘的爆炸性危害11 6粉尘爆炸的预防与防护 11 1粉尘的定义 粉尘 能较长时间悬浮于空气中的固体颗粒物的总称 固体颗粒 固体物料经机械撞击 研磨 碾轧而成 0 25 m 20 m 烟尘 在物料燃烧或金属熔炼过程中产生的固体微粒 0 01 m 1 m 雾 大气中一些气态化学物质 在一定条件下 经复杂的物理 化学反应而形成的固态微小粒子 0 005 m 0 05 m 11 2粉尘的来源及分类 来源 1 固体物料的机械粉碎和研磨等加工过程 2 粉状物料的运输 筛分 混合和包装等过程 3 固体表面的加工过程 4 粉状物料的成型过程 5 物质的加热和燃烧过程 以及金属的冶炼和焊接过程 分类 无机粉尘 矿物性粉尘 金属粉尘 人工粉尘等 有机粉尘 动物性粉尘 植物性粉尘 有机性粉尘等 混合性粉尘可见粉尘 粒径大于10 m 显微粉尘 0 25 m 10 m 超显微粉尘 粒径小于0 25 m 易燃易爆粉尘 煤粉尘 硫磺粉尘等 非易燃易爆粉尘 石英砂 粘土粉尘等 呼吸性粉尘 粒径小于5 m 非呼吸性粉尘有毒粉尘 铅粉尘 锰粉尘等 无毒粉尘放射性粉尘 铀矿石粉尘等 11 3粉尘的特性 一 润湿性粉尘粒子能否被液体润湿和润湿难易的性质 亲水性粉尘 疏水性粉尘 二 分散度物质被粉碎的程度 粒子分散度 质量分散度 三 溶解度四 荷电性五 爆炸性 11 4粉尘对人体健康的影响 一 粉尘在呼吸道的沉积截留 惯性冲击 沉降作用 二 粉尘从肺内排出三 粉尘对人体的致病作用呼吸系统疾病 肺尘埃沉着病 尘肺病 肺粉尘沉着病 有机粉尘引起的肺部其它疾患 其它系统疾病 尘肺是由于在职业活动中长期吸入生产性粉尘 灰尘 并在肺内潴留而引起的以肺组织弥漫性纤维化 疤痕 为主的全身性疾病 我国法定十二种尘肺有 矽肺 煤工尘肺 电墨尘肺 碳墨尘肺 滑石尘肺 水泥尘肺 云母尘肺 陶工尘肺 铝尘肺 电焊工尘肺 铸工尘肺 主要症状是呼吸困难 干咳 根据X射线胸片影象学改变的程度 将尘肺分为 一期尘肺 二期尘肺 三期尘肺 肺粉尘沉着症有些粉尘 特别是金属性粉尘 如钡 铁和锡等粉尘 长期吸入后可沉积在肺组织中 主要产生一般的异物反应 也可继发轻微的纤维化病变 对人体的危害比硅沉着病 硅酸盐肺小 在脱离粉尘作业后 有些病人的病变可有逐渐减轻的趋势 但也有人研究认为 某些金属粉尘也可引起肺尘埃沉着病 有机粉尘引起的肺部其他疾患 许多有机性粉尘吸人肺泡后可引起过敏反应 如吸入棉尘 亚麻或大麻粉尘后可引起棉尘病 也有些粉尘可引起外源性过敏性肺泡炎 如反复吸入带有芽孢霉菌的发霉的植物性粉尘 可引起农民肺 蔗渣肺尘埃沉着病等 又如吸入禽类排泄物的粉尘可引起禽类饲养工肺等 有机性粉尘的成分复杂 有些粉尘可被各种微生物污染 也常混有一定含量的游离二氧化硅及无机杂质等 所以各种有机粉尘对人体的生物学作用是不同的 如长期吸入木 茶 枯草 麻 咖啡 骨 羽毛 皮毛等粉尘可引起支气管哮喘 有些有机性粉尘中常混有砂土及其他无机性杂质 如烟草 茶叶 皮毛 棉花等粉尘中常混有这些杂质 长期吸入这种粉尘可以引起肺组织的间质纤维化 叫做混合性肺尘埃沉着病 其他系统疾病接触生产性粉尘除可引起上述呼吸系统的疾病外 还可引起眼睛及皮肤的病变 如在阳光下接触煤焦油 沥青粉尘时可引起眼睑水肿和结膜炎 粉尘落在皮肤上可堵塞皮脂腺而引起皮肤干燥 继发感染时可形成毛囊炎 脓皮病等 有些纤维状结构的矿物性粉尘 如玻璃纤维和矿渣棉粉尘 长期作用于皮肤可引起皮炎 也有一些腐蚀性和刺激性的粉尘 如砷 铬 石灰等粉尘 作用于皮肤可引起某些皮肤病变和溃疡性皮炎 11 5粉尘的爆炸性危害 一 粉尘爆炸现象及其条件 燃烧和爆炸 燃烧 产生热和光的化学反应 剧烈的氧化反应 生成氧化物的氧化反应等 与爆炸相关的燃烧 产生火焰或着火的激烈反应 必要条件 粉尘爆炸 可燃性物质细粉在空气中扩散浮游形成尘云 粉末和空气混合的分散系 起火后迅速燃烧的现象 无机物粉末 天然有机物粉末 合成有机物等烟雾 液体粒子分散在空气中形成的分散体系 加热源 二 粉尘爆炸机理及特点 可发生爆炸的粉尘粒度范围 1 150 m燃烧阶段 粉尘表面受加热源加热 表面挥发物蒸发 蒸汽 雾体 燃烧 粉尘燃烧初期的假想反应带 将粒子的一个表面看作平面 考察垂直于该表面方向上的反应 未反应部分 温度不上升 发泡带 随温度上升粉体起泡 流动带 挥发成分从粉体表面迅速飞到空气中发生激烈的流动 反应带 挥发成分流速下降 与空气混合发生燃烧 不发光 火焰带 燃烧加剧 火焰旺盛 亮光闪耀 着火温度 燃点 挥发成分开始燃烧温度 由此开始出现火焰 火焰温度 燃烧温度 可燃性成分完全氧化并放出大量燃 温度稳定 此时的温度称为火焰温度 闪光火焰 传火 火焰在固体表面切线方向迅速流动并闪光的现象 粉尘在空气中浮游形成尘云时 必须具备以下四个条件才能引起粉尘爆炸 1 尘云体系中相对于可燃性成分含有足够的氧 2 微粒子之间间距十分接近 并留有火焰能自由流动的间距 3 为使微粒子燃烧所必要的空气存在 微粒子间要间隔一定的距离 4 为保持粉尘的燃点 必须有足够的热量供应 粉尘燃烧的可能性 相对可燃性 在可燃性粉体中加入不燃烧无活性的粉体分散为尘云后 用标准点火源点火 使火焰停止传递所需要的无活性粉体的最低加入量 粉尘爆炸特点 1 必须有足够数量的粉尘飞扬在空气中 2 粉尘燃烧过程比气体燃烧过程复杂 感应期长 3 粉尘爆炸的起始能量大 几乎是气体的几十倍 粉尘爆炸特性 爆炸界限 粉体粒子间距 浓度有上限 下限 爆炸压力 用最易爆炸时的浓度所对应的压力表示 爆炸特性的表征 着火敏感度 着火温度 最小着火能 下限爆炸浓度爆炸敏感度 最大爆炸压力 最大爆炸压力上升率爆炸指数 着火敏感度 爆炸敏感度 三 影响粉尘爆炸的因素 1 爆炸浓度2 燃烧热3 燃烧速度4 粒径5 氧含量6 惰性粉尘荷灰分7 空气中含水量8 可燃气含量9 温度和压力10 最小着火能量 四 粉尘爆炸危险度分级 11 6粉尘爆炸的预防与防护 一 粉尘爆炸的预防1 防止可爆尘云形成2 限制氧气量3 排除着火源二 粉尘爆炸的防护1 封闭2 泄爆3 抑爆4 惰化 哈尔滨亚麻厂爆炸事件车间粉尘的排出通道不畅 高浓度的粉尘被静电火花点燃所致 哈尔滨亚麻厂 3 15 特大亚麻粉尘爆炸事故1987年3月15日 哈尔滨亚麻厂发生特大亚麻粉尘爆炸事故 死亡58人 受伤177人 直接经济损失880多万元 一 事故概况及经过哈尔滨亚麻厂是前苏联援建的我国最大的亚麻纺织厂 1952年投产 当时有职工625o人 生产规模21600锭 固定资产原值8800万元 年产值近1亿元 利税4000万元 创汇2000万美元 3月15日凌晨2时39分 该厂正在生产的梳麻 前纺 准备3个车间的联合厂房 突然发生亚麻粉尘爆炸起火 一瞬间 停电停水 当班的477名职工大部分被围困在火海之中 在公安消防干警 解放军指战员 市救护站和工厂职工的及时抢救下 才使多数职工脱离了险区 4时左右 火势被控制住 6时明火被扑灭 这起事故 使1 3万平方米的厂房遭受不同程度的破坏 2个换气室 1个除尘室全部被炸毁 整个除尘系统遭受严重破坏 厂房有的墙倒屋塌 地沟盖板和原麻地下库被炸开 车间内的189台 套 机器和电气等设备被掀翻 砸坏和烧毁 造成梳麻车间 前纺车间 细纱湿纺车间全部停产 准备车间部分停产 由于厂房连体面积过大 给职工疏散带来困难 职工伤亡235人 其中重伤65人 轻伤112人 死亡58人 直接经济损失881 9万元 事故发生后 黑龙江省和哈尔滨市组织有关部门和有关专家 成立了事故调查组 进行了3个月的调查工作 由于各方对直接引爆原因有不同意见 在1987年7月7日举行的全国安全生产委员会第九次全体会议上决定 由劳动人事部牵头组织专家对直接引起爆炸的原因进行调查研究和进一步的科学论证 二 事故原因分析调查组根据掌握的事实 做了多种方式的分析哈尔滨亚麻厂此次特大亚麻粉尘爆炸事故是从除尘器内粉尘炸开始的 通过地沟 吸尘管和送风管道的传播导致其它除尘器的连续爆炸 燃烧和厂房内空间爆炸 2 多数专家认为这次事故是由中央换气室南部除尘器首爆的 在布袋除尘器内静电引爆是有可能的 3 少数专家认为这次事故是由摇纱换气室内手提行灯引燃麻尘 导致东部除尘器的首爆 4 不少专家认为明火 机械摩擦 金属撞击 电气火花 导致亚麻粉尘爆炸也是有可能的 但是由于本次没有发现足够的证据 对此不能做出肯定结论 上海一饲料厂发生粉尘爆炸事故导致8人受伤07 34新闻晨报昨天下午3时许 位于松江茸北镇的大江饲料厂发生粉尘爆炸事故 导致8人受伤 据目击者称 发生爆炸的位置是饲料厂的一处简易搅拌工棚 事发时 有多名工人正在拆除这里的一部搅拌机 下午3时许 工棚中突然发生爆炸 当爆炸过后 抢救人员赶到现场时 发现这里的8名工人已经受伤倒地 所幸除一人被冲击波造成骨折 伤势较重外 其余工人均仅受爆炸灼伤 目前 松江警方正在对这起粉尘爆炸案进行调查 据悉 粉尘爆炸通常发生在面粉 水泥 饲料等生产企业 原理和军事中的空气炸弹类似 均由悬浮粉尘颗粒和空气混合到一定浓度 由静电 明火等引发 且破坏力强大 本报记者罗剑华 其实 预防除尘器内粉尘爆炸事故并不是难事 只要做到如下几点 1 选用设计比较合理的 且连续均匀清灰的除尘器 2 除尘器应尽量安装在厂区边缘 避免将除尘系统布满全厂 防止造成连锁爆炸 3 在除尘器和其它必要部位设计安装泄爆装置 万一局部起爆 能通过泄爆装置释放能量 以减轻危害 要经常检查泄爆装置的可靠性 对于弹簧门型泄爆装置 要严防锈蚀失效 系统的接地装置要经常检查 保持装置处于良好状态 防止静电聚积 4 要加