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1、粉尘防爆及危害控制技术安全知识培训,目 录,一、国内外粉尘爆炸事故状况 二、粉尘爆炸基本原理及基础知识 三、粉尘预防技术措施 四、粉尘爆炸火灾的扑救措施 五、国家监管力度 六、生产性粉尘危害控制技术 七、案例分析,一、国内外粉尘爆炸事故状况,国内外粉尘爆炸事故状况,1987.3.15，黑龙江哈尔滨亚麻厂发生亚麻粉尘爆炸事故，造成58人死亡，65人重伤，112人轻伤。 涉及到的粉尘： 饲料 木材 硫磺 色母粉 铝粉 硅铁粉 食糖 2010年1月13日、2月24日，相继发生铝粉爆炸事故（2人死亡，6人受伤），淀粉爆炸事故（20人死亡）、8人重伤、49人受伤）。,2010年2月24日，河北省秦皇岛市
2、骊骅淀粉厂发生爆炸事故。后经调查，该事故是一起典型的用铁质工具清理、维修产生机械撞击火花点燃粉尘云发生初始爆炸，紧接着发生二次爆炸和多次爆炸事故的案例，事故导致20人死亡、49人受伤。 2011年5月富士康成都公司发生粉尘爆炸事故，导致3死15伤。 2012年8月5日，浙江省温州市瓯海区一幢民房在生产中发生铝粉尘爆炸，导致坍塌并燃烧，造成13人死亡、15人受伤。 2014年4月16日的江苏省如皋市一起硬脂酸粉尘爆炸事故，造成8人死亡、9人受伤。,二、粉尘爆炸基本原理及基础知识,2.1 什么是粉尘爆炸？ 2.2 为什么粉尘会发生爆炸？ 2.3 粉尘爆炸五个要素 2.4 粉尘爆炸的特点 2.5 粉
3、尘爆炸的危害 2.6 粉尘爆炸的破坏性,2.1什么是粉尘爆炸？,（1）粉尘：凡是呈细粉状态的固体物质均称为粉尘。能燃烧和爆炸 的粉尘叫做可燃粉尘；浮在空气中的粉尘叫悬浮粉尘；沉降在固体 壁面、上的粉尘叫沉粉尘。 国际标准化组织定义：粒径小于75um的固体悬浮物细微的固体颗粒可分为：呼吸性粉尘/飘尘/降尘/可见粉尘/显微粉尘等 特点：能在空中停留、一段时间后可以沉降（2）可燃性粉尘：可与助燃气体发生氧化反应而燃烧的粉尘。如：农业（淀粉、面粉、饲料、粮食） 化学（塑料、香料、硫、橡胶、染料、杀虫剂、化肥） 医药食品工业（药品、糖） 金属加工（铝、镁、锌等）煤、木材、烟草、造纸、家具等 象水泥、泥沙
4、、飞灰是不可燃粉尘,（3）粉尘云: 悬浮在助燃气体中的高浓度可燃粉尘与助燃气体的混合物。 （4）粉尘爆炸：是由于悬在空气中的可燃粉尘燃烧而形成的高气压所造成的。粉尘是固体物质的微小颗粒，它的表面积与相同重量的块状物质相比要大得多，故容易着火。如果它悬浮在空气中，并达到一定的浓度，便形成爆炸性混合物，遇到火源引起迅速燃烧甚至爆炸。粉尘爆炸化学反应速度极快，同时释放大量的热，形成很高的温度和很大的压力，系统的能量转化为机械功以及光和热的辐射，具有很强的破坏力。,现已发现以下七类物质的粉尘具有爆炸性：金属（如镁粉、铝粉）；煤炭；粮食（如小麦、淀粉）；饲料（如血粉、鱼粉）；农副产品（如棉花、烟草）；林
5、产品（如纸粉、木粉）；合成材料（如塑料、染料）。 某些厂矿生产过程中产生的粉尘，特别是一些有机物加工中产生的粉尘，在某些特定条件下会发生爆炸燃烧事故。,（5）一次爆炸与二次爆炸、多次爆炸:一次爆炸：粉尘悬浮于含有足以维持燃烧的氧气环境中，遇初始着火源时并有合适的点火源时，引起的爆炸。 二次爆炸：第一次爆炸气浪把沉积在设备或 地面上的粉尘吹扬起来，在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸，二次爆炸时，粉尘浓度一般比一次爆炸时高得多，故二次爆炸威力比第一次爆炸要大得多。多次爆炸：随着爆炸引起极大的震动，沉积在不同部位的粉尘扬起，形成多个粉尘云，从而产生连环爆炸。,粉尘爆炸还极有可能发生破坏性更大的二
6、次爆炸。当粉尘悬浮于含有足以维持燃烧的氧气环境中，并有合适的点火源时，可能发生初次爆炸，并引起周围环境的扰动，使那些沉积在地面、设备上的粉尘弥散而形成粉尘云，遇火源形成灾难性的第二次爆炸。此外，第一次爆炸后，在粉尘的爆炸点，由于空气受热膨胀，密度变小，迅速形成爆炸点逆流(俗称“返回风”)，遇粉尘云和热能源，也会发生第二次爆炸。,粉尘的火灾爆炸事故多发生在煤矿、面粉厂、糖厂、纺织厂、硫磺厂、饲料、塑料、金属加工厂及粮库等厂矿企业。,2.2为什么粉尘会发生爆炸？,粉尘云着火时，顷刻间完成燃烧过程，释放大量热能，形成爆燃，使燃烧气体温度骤然升高，体积剧烈膨胀，形成很高膨胀压力，一旦空间受限，发生爆炸
7、！,可燃粉尘 氧化反应 释放能量,诱发较大区域 粉尘反应 释放能量,温度、压力 急剧上升， 气体急剧膨胀,粉尘的爆炸可视为由以下三步发展形成的： 第一步是悬浮的粉尘在热源作用下迅速地干 馏或气化而产生出可燃气体； 第二步是可燃气体与空气混合而燃烧； 第三步是粉尘燃烧放出的热量，以热传导和火焰辐 射的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的粉尘，这 些粉尘受热汽化后使燃烧循环地进行下去。随着每 个循环的逐次进行，其反应速度逐渐加快，通过剧 烈的燃烧，最后形成爆炸。这种爆炸反应以及爆炸 火焰速度、爆炸波速度、爆炸压力等将持续加快和 升高，并呈跳跃式的发展。,2.3粉尘爆炸的五个要素,粉尘爆炸 五个要素,燃
8、烧三要素,氧气,可燃性粉尘,点火源,增加,扩散,受限空间,（1）可燃性粉尘：可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮，形成人们常说的粉尘云； （2）氧气：一定的氧含量是粉尘燃烧的基础 （3）点火源：有火源或者强烈振动与摩擦。通常认为，易爆粉尘只要满足条件（1）和条件（2），就意味着具备了可能发生事故的苗头。,点火源分为以下几类： 根据产生能量方式的不同，点火源可分成七类： 明火焰（动火、吸烟、气焊割等） 高温物体（过热马达、电烙铁、白炽灯、汽车排气管、烟囱火星、焊割作业金属熔渣、暖气片等过热表面） 电气火花（接线盒、开关、控制箱漏电、短路、接触不良、继电器接点等） 撞击与摩擦（使用铁制工具、运输工具
9、撞刮、润滑不良轴承、氧化剂撞击） 绝热压缩 光线照射与聚焦（雷闪电、光线聚焦） 化学反应放热（氧化燃烧、自燃） 静电放电（电晕放电、静电积累、火花放电）,（4）扩散 粉尘必须处于悬浮状态，即粉尘云状态。这样可以增加气固接触面积，加快反应速度，最小浓度（MEC),低于MEC，粉尘粒子间距过大，火焰难以传播。 如玉米机淀粉：45g/m2沙糖：19g/m2 （5）受限空间 粉尘云要处在相对封闭的空间，压力和温度才能急剧升高 继而发生爆炸。 无受空间也会爆燃、爆轰,2.4粉尘爆炸的特点: （1）多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点； （2）粉尘爆炸所需的最小点火能量较高，一般在几十毫焦耳以上。 （3）与可燃性
10、气体爆炸相比，粉尘爆炸压力上升较缓慢，较高压力持续时间长，释放的能量大，破坏力强。,2.5粉尘爆炸的主要危害,（1）具有极强的破坏性。粉尘爆炸涉及的范围很广，煤炭、化工、医药加工、木材加工、粮食和饲料加工等部门都时有发生。近几年来，我国每年发生粉尘爆炸的频率为：局部爆炸150-300次系统爆炸1-3次，且呈增长趋势。我国发生的这些粉尘爆炸尤其是系统爆炸，造成了严重损失，仅1987年哈尔滨亚麻厂的亚麻尘爆炸事故，死亡58人，轻重伤177人，直接经济损失882万元。,（2）容易产生二次爆炸。第一次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来，在爆炸后的短时间内爆炸中心区会形成负压，周围的新鲜空气便由
11、外向内填补进来，形成所谓的“返回风”，与扬起的粉尘混合，在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆炸时，粉尘浓度一般比一次爆炸时高得多，故二次爆炸威力比第一次要大得多。 （3）能产生有毒气体。一种是一氧化碳；另一种是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性气体。毒气的产生往往造成爆炸过后的大量人畜中毒伤亡，必须充分重视。,2.6粉尘爆炸的破坏性,（1）具有极强的破坏性。 粉尘爆炸涉及的范围很广，煤炭、化工、医药加工、木材加工、粮食和饲料加工等部门都时有发生。粉尘爆炸尤其是系统爆炸，造成了损失严重，仅1987年哈尔滨亚麻厂的亚麻粉尘爆炸事故，死亡58人，轻、重伤177人，直接经济损失882万元（当时）
12、。 （2）容易产生二次爆炸，多次连环爆炸。 （3）能产生有毒气体。一种是一氧化碳：另一种是爆炸物（如塑料）自身分解的毒性气体，毒气的产生往往成爆炸过后的大量人畜中毒伤亡，必须充分重视。 可加图片,三、粉尘预防技术措施,3.1哪些粉尘容易爆炸？3.2影响粉尘爆炸的因素3.3容易发生粉尘爆炸的生产工艺3.4容易发生粉尘爆炸的设备3.5粉尘预防技术措施,3.1哪些粉尘容易爆炸？,一般容易发生爆炸事故的粉尘大致有：铝粉、锌粉、镁粉、铝材加工研磨粉、铁粉：各种塑料粉末；有机合成药品的中间体；小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末；烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等 特点：活泼金属有较强的还原剂H、C、
13、N、S等元素存在 当它们与氧化物共存时，便发生分解，由氧化反应产生大量的气体，释放出大量的燃烧热。,燃烧热越大的物质越容易爆炸：如煤尘、碳、硫磺等。 氧化速度快的物质容易爆炸：如镁粉、铝粉、染料等 容易带电的粉尘也很容易引起爆炸：如合成树脂粉末、纤维类粉尘、淀粉等 通常不易引起爆炸的粉尘有土、砂、氧化铁、研磨材料、水泥、石英粉尘以及类似于燃烧后的灰飞等，这类物质的粉尘化学性质比较稳定，所以不易燃烧。,3.2影响粉尘爆炸的因素,（1）自身因素 化学性质：主要指燃烧热和燃烧速度 物理性质：粒子越细越容易爆炸、爆炸强度越高；粉尘浓度越高爆炸压力越高，但达到一定高度后有下降趋势。 粉尘点火温度：点火温
14、度越低，越容易爆炸粉尘云 粉尘层煤粉 510 165 玉米淀粉 520 440 低密度聚乙烯 450 融化态 铝粉 850 450 调色剂 570 450,1）物质的燃烧热越大，则其粉尘爆炸危险性也越大，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。 粉尘爆炸还与其含挥发物有关，如煤粉当中挥发物低于10%时，就不再发生爆炸，因而焦炭粉尘没有爆炸危险性。,（2）外部因素粉尘分散情况：分散度
15、越高，爆炸强度越高 点火源强度：点火能量越高，越容易爆炸 最小点火温度：如玉米及淀粉：470 氧含量：必须达到最低氧含量 粉尘云的温度：越高越易爆炸 湍流情况：湍流越严重。爆炸范围越大 空气湿度：越低，爆炸强度越高,3.3容易发生粉尘爆炸的生产工艺,（1）粉碎过程 由于机械力的作用会扬起大量粉尘，设备内悬浮的粉尘往往处于爆炸浓度范围之内，且各种力的作用更容易产生摩擦、撞击火花、静电等点火源，导致粉尘爆炸的发生。 （2）气固分离过程 在风力作用下，分离器内的粉尘均处于悬浮状态，此时，如存在足够能量的点火源，爆炸事故就会不可避免地发生。 （3）干式除尘过程 除尘前粉尘是处于悬浮状态的，粘附在滤材上
16、的粉尘在清灰状态下也处于悬浮状态，若恰好有足够能量的点火源，将发生粉尘爆炸事故。 （4）干燥过程 使用喷雾、气流或沸腾干燥器颗粒状物料或粉料时，设备内形成的可燃粉尘-空气混合物的爆炸事故在生产实践中时有发生。,（5）输送过程 气力输送过程中，工业粉尘处于蓬松的悬浮状态，已具备粉尘爆炸的主要条件，只要有合适的点火源则极其危险，并且输送管线与分离和除尘设备相连，极易引起二次爆炸，造成更大的伤亡和损失。 （6）清扫、吹扫过程 生产过程中粉尘难免要从设备中逸出，这些粉尘堆积在厂房及设备表面，若不及时清除，在达到一定浓度并且飞扬起来之后，很容易造成爆炸事故并且在清扫过程中，也极易粉尘飞扬，形成悬浮爆炸条件。,
