粉尘爆炸类事故的预防对策研究

仝策明　杨龙

摘 要：在生产、生活中，粉尘爆炸事故是一类重要的事故类型。该文介绍了粉尘的分类及其危险性，粉尘爆炸原因、形成条件和粉尘爆炸事故的危害，并对2006—2015年我国发生粉尘爆炸类事故的总体情况进行了统计分析，基于以上分析，提出了粉尘爆炸事故预防对策，主要包括粉尘的防火防爆措施和粉体加工类场所设置的安全要求等内容。

关键词：粉尘爆炸 预防 措施 对策研究

中图分类号：X507 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）06（b）-0014-02

粉尘爆炸的起源可以追溯到1785年，意大利的特润（Turin）面粉仓库发生了历史上第一次有记载的粉尘爆炸事故。粉尘爆炸（如煤粉、粮食粉尘等）相比较气相爆炸而言，其爆炸过程复杂，涉及面广。粉尘爆炸事故具有突发性的典型特点，危险性高，扑救困难。许多生产经营场所都具有发生粉尘爆炸的可能性。因此，粉尘爆炸事故的预防对策研究具有一定的现实意义。

1 粉尘分类

粉尘是指粒径小于75 μm的悬浮在空中的固体微粒。粉尘具有一定的能量，体积小、表面积大，易与空气形成可燃混合气体，遇明火或高温物体极易着火，瞬间完成燃烧过程，释放大量热能。根据其不同的物质组成可分为非金属可燃粉尘和金属粉尘两类。

（1）非金属粉尘的种类及其危险性。非金属可燃粉尘包括小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、烟草粉末、煤尘、植物纤维粉尘等。这类粉尘与空气中的氧结合，当遇到明火、高温物体或自身摩擦时，产生热量，发生燃烧反应，从而产生爆炸。由于此类粉尘自身燃烧热小，火灾事故发生后，易产生爆炸冲击波和有毒气体。（2）金属粉尘的种类及其危险性。金属粉尘包括铝粉、锌粉、镁粉、铁粉等，与非金属可燃粉尘不同，即使在空气中含氧量很少的环境中，金属类粉尘也能着火。由于自身热值高，即使很小的点火能，金属粉尘也能发生燃烧从而产生爆炸。火灾事故发生后，金属粉尘爆炸可产生爆炸冲击波、高温和有毒气体，比非金属可燃粉尘造成的损失更大，破坏力更强。

2 粉尘爆炸原因及形成条件

2.1 粉尘爆炸原因

当环境中的可燃粉尘与空气混合形成的混合物被引燃，燃烧产生的热量以热辐射的方式传递给周围的粉尘，使其受热燃烧，并连续不断地循环，燃烧速度极快，从而使周围物质的温度越来越高，反应速度越来越快，局部压力也随之增高，使得可燃混合物的燃烧更加猛烈，最后形成强烈的爆炸。

2.2 粉尘爆炸的条件

粉尘与空气中的氧气充分混合，达到一定的混合浓度。粉尘爆炸物同气体爆炸物一样，也具有爆炸极限。但是粉尘爆炸的爆炸上限很高，基本不予考虑，主要是关注其根据其爆炸下限值。粉尘云必须与氧气充分混合并达到爆炸极限是粉尘爆炸的前提条件。

点燃源。粉尘在空气中积聚，即使达到爆炸极限，发生粉尘爆炸还需要另外一个条件，即点燃源（如火源、强烈摩擦、高温等）。粉尘爆炸所需的最小点火能较高，一般在几十焦耳。如果粉尘云浓度大，粉尘之间相互摩擦产生的能量也足以引燃粉尘云，产生粉尘爆炸。

3 粉尘爆炸事故的危害

工业生产、储存仓库、生活环境等空气中均有粉尘存在。生产类工厂的性质决定了其厂房内存在大量的粉尘。比如面粉厂和金属加工厂，这就大大提高了粉尘爆炸事故的发生几率。粉尘爆炸时会产生爆炸冲击波，产生冲击波的同时也会产生高温气流，燃烧后会一氧化碳、二氧化硫等有毒有害气体，往往造成巨大的财产损失和人员伤亡。

从图1可以看出，2006—2015年我国共发生粉尘爆炸类事故74起，平均每年发生7～8起，共造成424人死亡，372人受伤，平均每起事故伤亡人数11人。其中，2014年伤亡人数最多，达到225人，占总伤亡人数的28.3%。造成如此重大伤亡的原因是，2014年发生了两起特别重大事故和7起较大事故，其中包括昆山粉尘爆炸事故，造成97人死亡。

4 粉尘爆炸事故预防对策

4.1 粉尘的防火防爆措施

粉尘类场所的防火防爆等预防工作十分重要。在工业生产中，由于机器运转、摩擦等产生的高温或电火花会引起粉尘燃烧爆炸，进而造成极大的危害。采取防爆措施会有效地防止粉尘爆炸，工业生产中的防爆措施主要有以下几点。

（1）禁绝点火源的产生。对于粉尘类场所爆炸火灾的主要预防措施之一是禁止明火火源，粉尘类场所，产生点火源的方式较多，如明火、冲击或摩擦、熔接或熔断火花、静电火花、自燃火花、金属过热和电气火花等。因此，在有粉尘产生的场所，必须根据具体的操作环境进行有针对性地火源预防。（2）提高空气相对湿度降低粉尘浓度。提高场所的湿度，可以有效降低空气中粉尘的浓度。空气相对湿度增大，大量粉尘会因湿度的增大而沉落。湿度加大，可以有效消除部分因静电形成的点火源。（3）控制粉尘扩散。对产尘点的设备进行密闭保护，防止粉尘外逸造成设备外大量粉尘积聚；粉尘从生产设备中外逸的原因之一是由于物料下落时诱导了大量空气，在密闭罩内形成正压，为了减弱和消除这种影响，应该降低落料高差，适当减少溜槽倾斜角，隔绝气流，减少诱导空气量，降低下部正压等。（4）通风除尘。采用通风除尘可使工作地点的粉尘浓度达到国家标准，此方法是工厂防尘工作的一项重要措施。通常使用机械排风和自然排风方法，将工厂内的粉尘进行无污染处理后排入大气。

4.2 粉体加工类场所设置的安全要求

对于粉体加工、储存类场所的设置应符合下列安全要求。（1）根据工厂和储存仓库的危险等级选址，以减轻粉尘爆炸事故产生的冲击波对其他建筑物的影响。（2）单个储存仓库的面积不宜过大，以免粉尘的大量积聚。（3）运输车辆在进出厂区时应做阻火处理，防止车辆排气口产生的火花引起粉尘爆炸。（4）设计粉尘类场所要设置相应的消防供水设施和消防灭火设施。

参考文献

[1] 戴丹妮.工业企业粉尘爆炸事故的预防及处置[J].广东化工，2014，41（18）：117-118.

[2] 于立博，贾晓东，夏昭林.可燃性粉尘爆炸及其预防控制[J].环境与职业医学，2014，31（8）：608-610.

[3] 多英全，刘垚楠，胡馨升.2009～2013年我国粉尘爆炸事故统计分析研究[J].中国安全生产科学技术，2015，11（2）：186-190.

[4] 张刚，郝萍，冯伟.本质安全型粉尘防爆技术措施与检验[J].电气防爆，2015（2）：1-8.

[5] 崔来超.基于可燃粉尘火灾的防火措施探索[J].化学工程与装备，2015（2）：199-201.