粉尘爆炸危害分析

粉尘爆炸危害分析8月2日，江苏苏州昆山市开发区中荣金属制品有限公司汽车轮毂抛光车间发生爆炸。判断爆燃是由镁粉等金属粉尘被引燃引发，这些物质附着性较强，裹在人身上难以甩脱。这导致大部分人烧伤面积超过90%，伤势最轻的烧伤面积也超过50%，几乎所有人都是深度烧伤。美国的CSB(化学品安全委员会)认为粉尘爆炸事故是完全可以预防的，而粉尘爆炸事故持续发生的原因之一，是人们缺乏对这些物质的了解。大多数固体有机物质都会爆炸，如果粒子足够小，而且分布在足够的浓度中的话，就肯定会爆炸。一些物质容易形成易燃粉尘，包括煤炭、锯屑、糖粉、面粉、药物等。正如所有爆炸一样，粉尘发生爆炸，除了有燃料、氧气、火源，还需要两个额外因素，分散面积和受限空间。当粉尘处于一个建筑物或某个设备内的受限空间时，会发生和传播剧烈的爆炸。粉尘可能在表面累积并多年丝毫不动。然后，一些被称为初始事件的最初的火灾或爆炸，摇晃、松动和点燃了粉尘，产生了超压波，穿过工厂，使那些可能在横梁上、设备顶上的不为人知的粉尘全部都被震了起来。这些粉尘为穿过工厂的第二次爆炸提供了燃料。大部分的死亡和毁灭性的伤害，都是由于这些二次粉尘爆炸造成的。粉尘究竟包括什么?它的来源和分类又有哪些?我们又该怎样去预防粉尘爆炸的发生呢?粉尘是生产环境中有害物质存在的一种主要形态，它是尘肺的唯一病因。生产性粉尘是指在生产过程中形成并能较长时间飘浮在空气中的固体微粒。物理化学性质物质的燃烧热越大，则其粉尘的爆炸危险性也越大，例如煤、碳、硫的粉尘等;越易氧化的物质，其粉尘越易爆炸，例如镁、氧化亚铁、染料等;越易带电的粉尘越易引起爆炸。粉尘在生产过程中，由于互相碰撞、磨擦等作用，产生的静电不易散失，造成静电积累，当达到某一数值后，便出现静电放电。静电放电火花能引起火灾和爆炸事故。粉尘爆炸还与其所含挥发物有关。如煤粉中当挥发物低于10%时，就不再发生爆炸，因而焦炭粉尘没有爆炸危险性。颗粒大小粉尘的表面吸附空气中的氧，颗粒越细，吸附的氧就越多，因而越易发生爆炸，而且，发火点越低，爆炸下限也越低。随着粉尘颗粒的直径的减小，不仅化学活性增加，而且还容易带上静电。粉尘的浓度与可燃气体相拟，粉尘爆炸也有一定的浓度范围，也有上下限之分。但在一般资料中多数只列出粉尘的爆炸下限，因为粉尘的爆炸上限较高一些。《粉尘爆炸危险场所安全管理要点提示》本提示适用于具有粉尘爆炸危险场所的企业，包括粮食加工及储运、饲料加工、木材加工、轻金属粉末加工、煤炭储运、煤粉加工及使用、纺织、硫磺制粉、粉末静电喷涂等企业，不包括矿山、烟花爆竹和火药制造企业。(EHS.CN)一、基础管理1、具有粉尘爆炸危险场所的企业(以下简称企业)的新建、改建、扩建工程，应符合本提示要求。不符合本提示的现有企业，要限期整改，到期仍不符合的，要停产整顿。2、企业必须认真贯彻执行《中华人民共和国安全生产法》的规定，将预防粉尘爆炸工作列为重要议事日程，建立健全粉尘防爆管理体系，强化安全和防火防爆机构。3、企业是本单位各类危险源安全管理的责任主体，其主要负责人对本单位的粉尘爆炸危险场所安全管理工作全面负责。4、企业必须定期对本单位的危险程度进行危险识别，定期进行评估。5、企业必须建立安全生产管理机构，配备专职安全生产管理人员。6、企业必须依法建立健全本单位安全生产责任制度，明确各岗位的责任人员、责任内容和考核奖惩要求，落实全员安全生产责任。安全生产责任制应当至少包括以下六个层面：(1)主要负责人的安全生产责任;(2)领导班子其他负责人的安全生产责任;(3)中层部门(各管理科室、车间、分公司等)和部门负责人的安全生产责任;(4)班组和班组长的安全生产责任;(5)具体岗位和从业人员的安全生产责任;(6)各类专项工作负责部门和人员的专项安全生产责任。7、企业应当制定安全生产规章制度，加强安全生产基础管理，安全生产档案、原始记录和台账应按规定如实填写，按期限保存备查。安全生产规章制度应当包括：(1)安全生产责任制度;(2)安全生产投入保障制度;(3)建设项目安全管理制度;(4)安全设施、设备管理和检修、维修制度;(5)具有较大危险、危害因素的生产经营场所安全管理制度;(6)粉尘检测、监控管理制度;(7)消防安全管理制度;(8)职业卫生管理制度;(9)劳动防护用品发放和管理制度;(10)安全生产逐级检查及事故隐患排查、整改制度;(11)安全生产奖惩和责任追究制度;(12)安全生产教育培训考核制度;(13)特种作业人员管理制度;(14)岗位标准化操作制度;(15)安全生产会议管理制度;(16)生产安全事故报告和调查处理制度;(17)粉尘防爆安全管理制度。8、企业应制定相关的工艺技术操作规程、设备检修维护操作规程及安全技术操作规程。9、企业应当建立应急救援组织，配备相应的应急救援器材和设备;规模较小的单位，应当配备应急救援人员，并与就近的应急救援组织签订应急救援协议。应急救援组织在进行应急救援演练时，应当吸纳与其签订应急救援协议的生产经营单位参加。10、企业应针对粉尘爆炸危险场所的风险辨识，预测潜在的紧急情况，按照《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》制定应急预案，并定期组织演练，定期评审和更新预案。11、企业应当确保本单位安全资金投入满足安全生产条件需要，安全生产投入必须纳入企业全年经费预算。12、企业应对从业人员进行安全生产知识教育和防火防爆技术培训，保证从业人员具备必要的粉尘防爆知识，熟悉、掌握相关的控制系统使用技能;对在易爆场所工作的从业人员，未经安全生产教育、防火防爆技术培训不合格的不得上岗工作13、企业必须为从业人员提供符合国家标准或者行业标准的劳动防护用品，并监督、教育从业人员按照使用规则佩戴、使用，不得以货币形式或者其他物品替代。在工艺流程中使用惰性气体或能放出有毒气体的场所，要配备可保证作业人员安全的呼吸保护装置。14、企业必须制定运行检修维护细则，并定期对生产系统的粉尘及防雷、防静电接地装置进行检测，保证设备、系统正常运行。检测应做好记录，并由有关人员签字。15、企业应根据本规定并结合自身粉尘爆炸危险场所的特点，制定本企业粉尘防爆实施细则和安全检查表，并按安全检查表认真进行安全检查。安全检查主要包括以下内容：(1)安全生产规章制度是否健全、完善;(2)设备、设施是否处于正常的安全运行状态;(3)具有粉尘爆炸等危险作业场所安全生产状况;(4)从业人员是否具备相应的安全知识和操作技能，特种作业人员是否持证上岗;(5)从业人员在工作中是否严格遵守安全生产规章制度和操作规程;(6)发放配备的劳动防护用品是否符合国家标准或者行业标准，从业人员是否正确佩戴;(7)现场生产管理、指挥人员有无违章指挥、强令从业人员冒险作业行为;(8)现场生产管理、指挥人员对从业人员的违章违纪行为是否及时发现和制止;(9)危险源的检测监控情况;(10)各类事故隐患;(11)其他应当检查的安全生产事项。16、企业应当加强安全检查，消除违章行为。要以岗位自查制度为基础，建立班组检查、车间检查、分厂检查、综合管理部门综合检查、企业主要领导带队重点检查和群众性的检查等分级分类检查和问题整改制度。并根据企业现状制定安全检查的频次。通过检查及时消除违章，清除隐患;对限于物质技术条件当时不能解决的问题，应当制定出防范措施，并订出整改计划，限期解决。17、企业应当建立安全检查及隐患整改档案，每次检查的内容、结果、整改情况应记入档案，并由检查人员、复查人员签字。18、企业应当依法参加工伤社会保险，为从业人员缴纳保险费。19、企业应定期检查除尘系统的泄爆、隔爆装置，使其性能保持完好;企业不得擅自变更系统内配置的任何设备，如需改造，其设计应由有相应资质的部门进行。20、车间内应杜绝明火作业。如确需在车间内使用电、气焊时，应将该区域工艺设备停止运行，将设备、管线等及工作场地清理干净。制定防火措施并经企业防火部门审批同意(办理动火证)，在严密监护下和安全措施落实后方可进行。焊接完毕，由防火员认真检查并继续监护一段时间，确认安全后方可恢复生产。21、企业应设置粉尘浓度测定仪，随时对车间和除尘系统的空气含尘浓度进行检测，并定点定时对温度、湿度、压力等进行检测，或请有关部门协助定期监测，并建立档案，及时了解系统的工作情况，研究制定相应的安全技术改进措施。22、安全、通风除尘、粉尘爆炸预防、粉尘爆炸控制等设备设施，未经安全主管部门批准，不得更换或停止使用。23、企业应每年对尘毒作业岗位人员进行体检，并建立健全健康档案，减少和杜绝职业病的发生。二、建构筑物管理24、安装有粉尘爆炸危险的工艺设备或存在可燃粉尘的建(构)筑物，应与其它建(构)筑物分离。25、存在粉尘爆炸危险的建(构)筑物的火灾危险性分类。主要具有粉尘爆炸危险性厂房的火灾危险性分类列举如表序号粉尘爆炸危险性厂房火灾危险性分类1镁粉生产加工厂房甲类2铝粉生产加工厂房甲类3电石生产厂房甲类4硫磺生产或加工厂房乙类5面粉加工厂房乙类6亚麻生产加工厂房的除尘室乙类7饲料加工厂房丙类8烟草加工厂房丙类9煤粉加工厂房丙类备注：具有可燃粉尘的厂房上表中未提到的应按《建筑防火设计规范》(GB50016-2006)中3.1.1条确定26、具有粉尘爆炸危险的建筑物宜为单层建筑，屋顶宜用轻型结构，耐火等级必须达到二级，建筑面积小于或等于300m2的独立甲、乙类单层厂房，可采用三级耐火等级的建筑。27、具有粉尘爆炸危险的建筑物的防火间距应符合GB50016-2006中3.4.1条的规定。28、有爆炸危险的工艺设备宜设置在建筑物外的露天场所;如厂房内有粉尘爆炸危险的工艺设备，宜设在建筑物内较高的位置，并靠近外墙。29、多层建筑物宜采用框架结构，不能使用框架结构的建筑物应在墙上设置符合要求的泄爆口。30、梁、支架、墙及设备等应具有便于清扫的表面结构。31、具有粉尘爆炸危险的建筑物应有安全疏散通道，安全疏散通道至少2处，疏散路线应设置明显的路标和应急照明。32、建筑物泄爆口的位置应靠近可能产生引爆源的地方，应尽量在围包体顶部或上部开设，不得泄向易燃易爆危险场所，以免点燃其他可燃物，不得泄向公共场所以免泄爆伤人。三、电气管理33、粉尘爆炸危险场所建(构)筑物应按二类防雷建筑物考虑，避雷带或避雷网，可利用建构筑物的结构钢筋作防雷系统，接地极、引下线、接闪器间应进行电气连接，电气工作接地、保护接地、防雷接地及防静电接地共用一个接地装置，接地电阻小于4欧姆。并定期进行防雷系统的检测，确保其安全有效。34、粉尘爆炸危险场所存在静电危险时，应遵守下列规定：(1)所有金属设备、装置外壳、金属管道、支架、构件、部件等，必须采取防静电接地;(2)直接用于盛装起电粉末的器具、输送粉末的管道(带)等，应采用金属或防静电材料制成;(3)所有金属管道连接处(如法兰)，应进行跨接;(4)操作人员应采取防静电措施;(5)不得采用直接接地的金属导体或筛网与高速流动的粉末接触的方法消除静电。35、粉尘爆炸危险场所的划分(依据GB/T12476.3划分)：(1)以空气中可燃性粉尘云持续地或长期地或频繁地短时存在于爆炸性环境中的场所划分为20区。如粉尘容器内部场所，储料槽、筒仓、旋风集尘器和过滤器，除皮带和链式运输机的某些部分外的粉尘传送系统等，搅拌器、粉碎机、干燥机、装料设备等。(2)正常运行时，很可能偶然地以空气中可燃性粉尘云形式存在于爆炸性环境中的场所划分为21区。如当粉尘容器内部出现爆炸性粉尘/空气混合物时，为了操作而频繁移动和打开最邻近进出门的粉尘容器外部场所;当未采取防止爆炸性粉尘/空气混合物形成的措施时，在最接近装料和卸料点、送料皮带、取样点、卡车卸载站、皮带卸载点等的粉尘容器外部场所;如果粉尘堆积且由于工艺操作，粉尘层可能被扰动而形成爆炸性粉尘/空气混合物时的粉尘容器外部场所;可能出现爆炸性粉尘云(但是既不持续，也不长时间,又不经常)的粉尘容器内部场所，例如自清扫时间间隔较长的筒仓内部(如果仅偶尔装料和/或出料)和过滤器的积淀侧。(3)正常运行时不太可能以空气中可燃性粉尘云形式存在于爆炸性环境中的场所，如果存在仅是短暂的，划分为22区。如来自集尘袋式过滤器通风孔的排气口，如果一旦出现故障，可能逸出爆炸性粉尘/空气混合物;很少时间打开的设备附近场所，或根据经验由于高于环境压力粉尘喷出而易形成泄漏的设备附近场所;气动设备、挠性连接可能会损坏等的附近场所;装有很多粉状产品的存储袋;在操作期间，存储袋可能出现故障，引起粉尘扩散;当采取措施防止爆炸性粉尘/空气混合物时，一般划分为21区的场所可以降为22区场所;形成可控制清理的粉尘层有可能被扰动而产生爆炸性粉尘/空气混合物的场所，只有在危险粉尘/空气混合物形成前，通过清理的方式清除了该粉尘层，它才为非危险场所。备注：GB50058的10区、11区分别与GB/T12476.3的21区、21区、22区相对应。36、粉尘爆炸危险区域内的电气设备的选型应按照企业实际情况划分的爆炸区域，选用DIPA或DIPB型的，并按照粉尘的不同引燃温度选择不同引燃温度组别的电气设备。具体要求依据GB12476.1的规定选用相应防爆等级的电气设备。37、电气设备宜在无粉尘爆炸危险的区域内设置和敷设，当需设在爆炸性粉尘环境内时，应布置在爆炸危险性较小的地点。在爆炸性粉尘环境内，不宜采用携带式电气设备。38、爆炸性粉尘环境内，有可能过负荷的电气设备，应装设可靠的过负荷保护。39、爆炸性粉尘环境内的事故排风用电动机，应在生产发生事故情况下便于操作的地方设置事故起动按钮等控制设备。40、在爆炸性粉尘环境内，应少装插座和局部照明灯具。如必须采用时，插座宜布置在爆炸性粉尘不易积聚的地点，局部照明灯宜布置在事故时气流不易冲击的位置。41、爆炸性粉尘环境电气线路应在爆炸危险性较小的环境处敷设。敷设电气线路的沟道、电缆或钢管，在穿过不同区域之间墙或楼板处的孔洞，应采用非燃性材料严密堵塞。敷设电气线路时应避开可能受到机械损伤、振动、腐蚀以及可能受热的地方，如不能避开时，应采取预防措施。42、配电柜和控制柜宜集中布置在控制室内，控制室用实体墙和弹簧门与生产车间隔开。43、20区、21区的电气设备应采用TN-S接地制式。44、应根据车间的大小，安装数个能互相联锁的动力电源控制箱;在紧急情况下，应能及时切断所有电机的电源。45、用于粉尘爆炸危险场所20区、21区、22区的电气设备和防爆装置应定期检查维护，检查和维护应由熟悉防爆专业知识的人员进行。四、防火管理46、在粉尘爆炸危险场所进行明火作业时，应遵守下列规定：(1)有经安全负责人批准签字的作业证;(2)作业开始前，设备应停止运转并彻底清扫设备内或作业场所的粉尘和易燃物、并配备充足的灭火器材。(3)作业开始前，应将盛有产品的包装全部运出;(4)应将进行明火作业的区段与其他区段彻底隔离;(5)在高处进行明火作业时，应有防止因火花飞溅而引起周围易燃易爆物质燃烧或爆炸的措施;(6)进行明火作业期间应有安全人员在场监督;(7)进行明火作业期间和随后的冷却期间，不允许有粉尘进入明火作业场所。47、存在可燃粉尘的场所，其设备和装置的传动机构应符合下列规定：(1)工艺设备的轴承应防尘密封;如有过热可能，应安装能连续监测轴承温度的探测器;(2)不宜使用皮带传动;如果使用皮带传动，应安装速差传感器和自动防滑保护装置;当发生滑动摩擦时，保护装置应能确保自动停机。48、粉尘云能够被碰撞产生的火花引燃时，应采取措施防止碰撞发生，同时，检修时应使用防爆工具。49、在工艺流程的进料处，应安装能除去混入料中杂物的磁铁、气动分离器或筛子，防止杂物与设备碰撞。50、应采取有效措施防止铝、镁、钛、锆等金属粉末或含有这些金属的粉末与不锈钢摩擦产生火花。51、没有与明火作业等效的保护措施，不应使用旋转磨轮和旋转切盘进行研磨和切割。52、在作业场所内，生产人员不应贴身穿着化纤制品衣裤和带钉子的鞋。53、在生产或处理易燃粉末的工艺设备中，应采用惰性保护措施，降低系统的氧含量。54、灭火要求(1)应根据粉尘的物理化学性质，正确选用灭火剂;(2)灭火时，应防止粉尘扬起形成粉尘云;(3)若燃烧物与水接触能生成爆炸性气体，不应用水灭火。五、防尘管理55、应从人员、机械、方法、材料、环境等多方面考虑粉尘的控制措施，坚持设防和管理并重，消除粉尘爆炸的条件，防止粉尘爆炸。56、粉尘爆炸危险场所内应设置机械通风设施，通风机应选用粉尘防爆型的风机。57、所有产尘点均应装设吸尘罩，吸尘罩应尽量接近尘源，风管中不应有粉尘沉降。58、企业应根据生产特点按工艺分片设置相对独立的除尘系统，除尘系统应密闭、防止粉尘外泄。设置的除尘装置宜为袋式除尘器、旋风除尘器等。59、应根据企业生产特点及粉尘特性，选择合适的粉尘回收、处理方法和措施。60、工艺设备的接头、检查门、挡板、泄爆口盖等均应封闭严密。61、不能完全防止粉尘泄漏的特殊地点(如粉料进出工艺设备处)，应采取有效的除尘措施;手工装粉料场所，应采取有效的防尘措施;进行打包的场所，应定期清扫粉尘。62、应建立定期清扫制度。63、要及时清理沉积于厂房、储存室内各角落、设备、管道上的积尘。清扫时应避免二次扬尘，清理前必须湿润粉尘，遇有不能用水湿润的粉尘如铝、镁粉尘，应采用机械方式进行清理，清理的粉尘应放在固定地点。64、宜采用负压吸尘装置进行清扫作业，不准使用压缩空气进行吹扫。65、应在停机和切断动力的情况下进行定期清扫，清扫后应对设备彻底检查一次。附：1、术语粉尘：呈细微颗粒的固体物质。可燃粉尘：在一定条件下能与气态氧化剂或空气发生剧