粉尘定义及解释

1、6月27日晚，台湾新北市八仙乐园举办彩虹派对时起火，导致助燃性 粉尘爆炸造成498人受伤，一人重伤不治。就在不到一年前，2014年8月2日，江苏省昆山中荣金属制品有限公 司发生特别重大铝粉尘爆炸事故，共造成146人死亡，91人受伤，直接 经济损失3.51亿元。粉尘事故频发，说明大众对粉尘爆炸知识的缺乏，说明了公众安全意 识的不足。那么，什么是粉尘爆炸？哪些粉尘具有爆炸性？我们乂该如何 预防？微安全与我国知名粉尘防爆专家钟圣俊教授进行对话，为大家全面 解读粉尘爆炸这一安全生产威胁。专家解读钟圣俊：全国著名粉尘防爆专家、东北大学工业爆炸及防护研究所 所长。钟教授留学波兰、有着近20年粉尘爆炸研究经

2、验。2010年，秦皇 岛骊骅淀粉股份有限公司“2 粉尘燃爆事故，钟圣俊作为事故调查专 家组副组长来到河北。2014年，钟圣俊再次赴冀进行粉尘防爆培训， 编写河北省涉可燃粉尘企业火灾与爆炸防护实践指导书。请介绍一下国内外粉尘爆炸事故概况，在如此多的惨痛教训下，为何粉尘爆炸仍 不断发生？钟圣俊：自1875年意大利一面包作坊发生粉尘爆炸事故以来，可燃 粉尘在生产、加工和处理过程中的爆炸事故时有发生。20世纪80年代， 粉尘爆炸曾给美国粮食行业带来巨大恐慌。2008年，美国最大的制糖企 业帝国糖业公司发生糖粉爆炸，14人死亡，36人受伤，并造成巨大的财 产损失。糖业公司的爆炸事故使美国加强了粉尘防爆方

3、面的立法，2008 年11月，美国职业安全与健康管理局(OSHA)颁布了法规可燃性粉 尘国家重点计划(CPL-03-00-008)。此后，粉尘爆炸事故得到了有效 控制。我国第一次引起广泛关注的粉尘爆炸事故是1987年哈尔滨亚麻厂 31特大粉尘爆炸事故，58人死亡，182人受伤。此后，我国开始大力 推进相关国家标准制定和粉尘防爆监管。直到2008年我国没有发生死亡 10人以上的粉尘爆炸事故，9人以下事故时有发生。2008年以来，我国 粉尘爆炸事故呈现震荡上行趋势。“8 昆山事故是我国有史以来伤亡最大 的工业粉尘爆炸事故。随着我国工业化进程加快，以及国外制造业向我国的转移，涉可燃粉 尘企业呈现两种

4、变化趋势：一方面，大型企业的生产规模扩大，生产车间 和除尘系统规模变大，粉尘爆炸风险增加；另一方面，作坊式的小企业大 量出现，其生产车间根本不考虑防火防爆要求，没有配备除尘系统或者除 尘系统设计极不规范，其粉尘爆炸风险也很高。在以上大背景下，我国粉尘爆炸事故频发的根本原因很多，例如:我国粉尘爆炸防护相关标准不够健全，标准的宣讲和贯彻不够；企业对粉 尘爆炸风险认知不足；建筑与设备设施的设计和安装不合理；安全生产 理跟不上。在安全管理上存在的问题主要是企业规章制度不健全,对粉尘 爆炸隐患排查不深入,清扫措施不到位、职工安全培训不足等。粉尘爆炸的发生条件有哪些？钟圣俊：粉尘爆炸是粉尘颗粒悬浮在空气中

5、快速燃烧导致火焰传播， 在相对密闭的空间发生压力上升的现象。粉尘爆炸本质上是粉尘与空气混 合物（即粉尘云）的爆炸。粉尘爆炸的条件有五要素：可燃粉尘、氧气、 点燃源、粉尘颗粒分散悬浮和相对密闭的空间。理论上所有可燃粉尘在粒径足够小时都可能发生粉尘爆炸。根据美国 NFPA654定义，粒径小于420Mm的粉尘应视为可发生爆炸的粉尘。欧盟 标准EN 1127-1假定1mm的粉尘可参与粉尘爆炸。粉尘必须悬浮在空气中形成粉尘云才能爆炸，一般来说粉尘云的形成有三方面原因:一是工艺本身的原因导致粉尘或空气混合物持续存在或经常存在，二是沉积粉尘在维修、清扫过程中被扰动，三是初始爆炸产生的冲 击波扬起沉积的粉尘。

6、粉尘浓度处于一定的范围以内时，粉尘云才可以爆炸。当粉尘浓度太 低时，粉尘燃烧放出的热量不足以维持火焰传播。当粉尘浓度太高时，粉 尘过量，燃烧释放的热量被过量的粉尘吸收而不能维持火焰传播。爆炸范 围的最小值和最大值分别被称为爆炸下限和爆炸上限。爆炸上限的实际应 用比较少，但爆炸下限是粉尘防爆的重要参数。粉尘爆炸还需要点火源，常见的点火源包括机械摩擦与碰撞、电气火 花、热表面、静电放电、粉尘自燃、明火等。那就是说很多种类的粉尘都会发生爆炸？其中，哪些在粉尘爆炸事故统计中占比 最高？钟圣俊：是的。可燃粉尘的分类有多种观点，例如美国防火协会（NFPA）将可燃粉尘分为6类。我们认为粉尘爆炸涉及的粉尘种类

7、主要有9类：粮食,农产品、食品与饲料；木材粉尘与纸粉尘；金属粉或金属粉尘;非金属单质；塑机 合成树脂与橡胶；煤炭与碳素类粉尘；化学粉尘；纺织纤维；其它可燃粉尘。据美国化学安全委员会（CSB）对1985-2005年间美国粉尘爆炸事故 的统计，按粉尘种类分，木材和粮食占比较高，分别达到24%和23%； 按行 业分,排名靠前的行业为食品行业和木材、家具行业，分别为24%和18%。 英国健康与安全部（HSE）对1979-1988年间英国粉尘爆炸事故的统计表 明，纸、木材粉尘爆炸事故占比最高，约23%；其次是金属粉尘，约18%。 德国粉尘爆炸事故统计显示，在1960-1995年间约600起事故中，15%

8、 的粉尘属于塑料。我国在1980-1989年间，粮食储运行业粉尘爆炸事故占 比达到64.7%，我国近5年金属打磨与抛光粉尘爆炸事故占比为30%左 右是不是粉尘积聚越多，发生爆炸的风险越高？我们所听到的20区、21区、22 区是怎样的区域划分？钟圣俊：粉尘爆炸的风险包括粉尘爆炸发生的可能性和爆炸事故造成 后果的严重性。粉尘的集聚导致粉尘悬浮形成粉尘云的可能性上升；同时， 在二次爆炸中可能参与燃烧的燃料增加。因此粉尘集聚会增加粉尘爆炸风 险。粉尘爆炸危险场所区域划分的目的是对不同级别的危险区域采用不同 程度的防护措施。根据可燃性粉尘环境用电气设备第3部分：存在或可 能存在可燃性粉尘的场所分类(GB

9、 12476.3)，粉尘爆炸危险场所分为 20区、21区和22区。区域代码的第一个数字“2代表粉尘，第2个数字 代表危险等级，0等级为最高等级。在了解粉尘爆炸危险场所区域划分前，必须理解粉尘释放源。释放源 是能向大气环境中释放可燃性粉尘的地点和部位。释放源分为连续释放 源、1级释放源和2级释放源。不同级别的释放源对应不同的危险区域。20区，是指空气中可燃性粉尘云长期连续出现或经常出现形成爆炸性 环境的区域；21区，是指正常运行时，空气中可能偶尔出现可燃性粉尘云 形成爆炸性粉尘环境的区域；22区，是指正常运行时，空气中的可燃性粉 尘云不可能出现，如果出现，仅是短时间存在形成爆炸性粉尘环境的区域。也就是说，20区是爆炸危险等级最高的场所，对各方面的安全措施要求也最严格.粉尘爆炸是否可以预防？我们应在哪些方面努力？钟圣俊：粉尘爆炸是可以预防和控制的。粉尘爆炸风险管理，应该在 建筑设计与设备布局、过程控制、点燃源预防、粉尘控制(包括除尘系统)、 惰化、爆炸泄压、爆炸抑制、爆炸隔离、抗爆设计、安全管理等方面做工 作。建筑设计与设备布局、除尘系统设计和清扫非常重要，还应尽可能防 止出现点燃源。但是粉尘爆炸不可能100%预防，因此，即使采取了