粉塵防爆技術培訓課件目錄

卷首語

一、粉塵爆炸基本原理

二、粉塵預防技術措施

三、國家監管力度近年來，國內外粉塵爆炸事故狀況亞太地區有新西蘭：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出多發態勢，全社會、相關生產經營單位、從業人員粉塵爆炸及預防認知欠缺，從而，引起了國家安監總局的高度重視，今年國家安監總局專門下發了通知，并在不斷地完善各項標準和規定。一、粉塵爆炸基本原理1.1什么是粉塵爆炸？

1.2為什么粉塵會發生爆炸？

1.3粉塵爆炸五個要素

1.4粉塵爆炸的破壞性1.1什么是粉塵爆炸？（1）粉塵國際標準化組織定義：粒徑小于75um的固體懸浮物細微的固體顆粒可分為：呼吸性粉塵/飄塵/降塵/可見粉塵/顯微粉塵等特點：能在空中停留、一段時間后可以沉降（2）可燃性粉塵：可與助燃氣體發生氧化反應而燃燒的粉塵。如：農業（淀粉、面粉、飼料、糧食）化學（塑料、香料、硫、橡膠、染料、殺蟲劑、化肥）醫藥食品工業（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）粉塵云懸浮在助燃氣體中的高濃度可燃粉塵與助燃氣體的混合物（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，由初始點火源引起的爆炸。

二次爆炸：第一次爆炸氣浪把沉積在設備或地面上的粉塵吹揚起來，在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸，二次爆炸時，粉塵濃度一般比一次爆炸時高得多，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起，形成多個粉塵云，從而產生連環爆炸。1.2為什么粉塵會發生爆炸？粉塵云著火時，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，發生爆炸！可燃粉塵氧化反應釋放能量誘發較大區域粉塵反應釋放能量溫度、壓力急劇上升，氣體急劇膨脹1.3粉塵爆炸的五個要素粉塵爆炸五個要素燃燒三要素氧氣可燃性粉塵點火源增加擴散受限空間1.3粉塵爆炸的五個要素（1）可燃性粉塵：一定濃度或數量（2）氧氣：一定的氧含量是粉塵燃燒的基礎（3）點火源：達到MIE（10-50nj），能使局部粉塵的溫度發生突變形成火焰的高溫熱源。點火源分為以下幾類：根據產生能量方式的不同，點火源可分成七類：①明火焰（動火、吸煙、氣焊割等）②高溫物體（過熱馬達、電烙鐵、白熾燈、汽車排氣管、煙囪火星、焊割作業金屬熔渣、暖氣片等過熱表面）③電氣火花（接線盒、開關、控制箱漏電、短路、接觸不良、繼電器接點等）④撞擊與摩擦（使用鐵制工具、運輸工具撞刮、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化學反應放熱（氧化燃燒、自燃）⑧靜電放電（電暈放電、靜電積累、火花放電）（4）擴散粉塵必須處于懸浮狀態，即粉塵云狀態。這樣可以增加氣固接觸面積，加快反應速度，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）具有極強的破壞性。粉塵爆炸涉及的范圍很廣，煤炭、化工、醫藥加工、木材加工、糧食和飼料加工等部門都時有發生。粉塵爆炸尤其是系統爆炸，造成了損失嚴重，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，直接經濟損失882萬元（當時）。（2）容易產生二次爆炸，多次連環爆炸。（3）能產生有毒氣體。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，毒氣的產生往往成爆炸過后的大量人畜中毒傷亡，必須充分重視。可加圖片二、粉塵預防技術措施2.1哪些粉塵容易爆炸？2.2影響粉塵爆炸的因素2.3容易發生粉塵爆炸的生產工藝2.4容易發生粉塵爆炸的設備2.5粉塵預防技術措施2.1哪些粉塵容易爆炸？一般容易發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：活潑金屬

有較強的還原劑H、C、N、S等元素存在當它們與氧化物共存時，便發生分解，由氧化反應產生大量的氣體，釋放出大量的燃燒熱。燃燒熱越大的物質越容易爆炸：如煤塵、碳、硫磺等。氧化速度快的物質容易爆炸：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，這類物質的粉塵化學性質比較穩定，所以不易燃燒。2.2影響粉塵爆炸的因素（1）自身因素化學性質：主要指燃燒熱和燃燒速度物理性質：粒子越細越容易爆炸、爆炸強度越高；粉塵濃度越高爆炸壓力越高，但達到一定高度后有下降趨勢。粉塵點火溫度：點火溫度越低，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融化態鋁粉850450調色劑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，爆炸強度越高點火源強度：點火能量越高，越容易爆炸最小點火溫度：如玉米及淀粉：470℃氧含量：必須達到最低氧含量粉塵云的溫度：越高越易爆炸湍流情況：湍流越嚴重。爆炸范圍越大空氣濕度：越低，爆炸強度越高2.3容易發生粉塵爆炸的生產工藝（1）粉碎過程由于機械力的作用會揚起大量粉塵，設備內懸浮的粉塵往往處于爆炸濃度范圍之內，且各種力的作用更容易產生摩擦、撞擊火花、靜電等點火源，導致粉塵爆炸的發生。（2）氣固分離過程在風力作用下，分離器內的粉塵均處于懸浮狀態，此時，如存在足夠能量的點火源，爆炸事故就會不可避免地發生。（3）干式除塵過程除塵前粉塵是處于懸浮狀態的，粘附在濾材上的粉塵在清灰狀態下也處于懸浮狀態，若恰好有足夠能量的點火源，將發生粉塵爆炸事故。（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，設備內形成的可燃粉塵-空氣混合物的爆炸事故在生產實踐中時有發生。2.3容易發生粉塵爆炸的生產工藝（5）輸送過程氣力輸送過程中，工業粉塵處于蓬松的懸浮狀態，已具備粉塵爆炸的主要條件，只要有合適的點火源則極其危險，并且輸送管線與分離和除塵設備相連，極易引起二次爆炸，造成更大的傷亡和損失。（6）清掃、吹掃過程生產過程中粉塵難免要從設備中逸出，這些粉塵堆積在廠房及設備表面，若不及時清除，在達到一定濃度并且飛揚起來之后，很容易造成爆炸事故并且在清掃過程中，也極易粉塵飛揚，形成懸浮爆炸條件。2.4容易發生粉塵爆炸的設備集塵器除塵器氣力輸送機筒倉干燥器磨粉機鏈式提升機2.5粉塵預防技術措施安全三要素燃料火源氧化劑預防就是消除三要素中的一個或多個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，防止產生火花舉案例分析：“2.24”秦皇島驪驊淀粉爆炸事故：點火源為鐵質工具與鐵質構件或裝置的機械撞擊與摩擦所產生的火花。點燃過程分析發生爆炸前，生產廠房三層平臺有10人正在進行清理、維修。清理和維修工具為：鐵質扳手、鐵質鉗子、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：在進行平臺清理作業過程中產生了粉塵云，維修振動篩和清理平臺淀粉時，使用鐵質扳手、鐵質鉗子、鐵鍬等鐵質工具，產生了機械撞擊和摩擦火花，導致“初始爆炸”發生。包裝間、倉庫設備和地面積塵嚴重，導致“二次爆炸”發生。間接原因：1.生產管理不善，當5、6號振動篩出現堵料事故時，沒有及時采取停止送料措施，造成振動篩處及附近平臺大量淀粉泄漏、堆積；2.未認真執行粉塵防爆安全國家相關標準GB15577《粉塵防爆安全規程》等3.企業管理人員、技術人員、作業人員粉塵防爆知識欠缺，對粉塵爆炸危害認識不足。作業人員安全技能低，在清理和維修作業中違規操作。4.改造工程不規范。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、管理沒有相應改進。（2）消除燃料保持工作間的整潔、正確清掃設備表面清潔（注意天花板上的粉塵）（3）消除氧化劑內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，但對于旋風分離器、干燥器、粉塵收集器等設備不適用。（4）粉塵爆炸保護措施（a）泄爆（b）抑爆（c）隔爆（d）提高設備耐壓能力（e）多種保護方案并用（a）泄爆定義：存在于圍包體內的粉塵云發生爆炸時，在爆炸壓力尚未達到圍包體的極限強度之前，爆炸產物通過泄壓膜泄除，使圍包體不致被破壞的控爆技術。目的：通過設置泄爆裝置，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、雨水影響不推薦直接泄放到屋內（b）抑爆定義：爆炸初始階段，通過物理化學作用撲滅火焰，抑制爆炸發展的技術。目的：通過設置抑爆裝置，提前探測，滅火、抑制爆炸。早期探測、覺察到爆炸啟動發射筒把滅火劑噴進容器抑制爆炸和隔離燃燒的物料設備停車（c）隔爆定義：爆炸發生后，通過物理化學作用撲滅火焰，阻止爆炸傳播的技術。目的：防止火焰通過管道傳播。（哈爾濱亞麻廠案例）（d）通過設備耐壓能力制造高強度的設備來承受Pmax，結構上要遵循壓力容器標準。因為這樣會造成成本過高，所以不是很實際。（e）多種保護方案組合應用泄爆、隔爆、抑爆相互組合。三、國家監管力度1.八五規劃以來，國家組織制定了《粉