2023年《安全管理》之粉尘爆炸及其防护.docx

粉尘爆炸及其防护 随着现代化工业的开展，粉末技术的广泛应用，粉末产物日益增多，这就使粉尘爆炸的潜在危险大大增加。一般认为，爆炸前固体向蒸发外表提供足够的热量是爆炸的必要条件。通常，在固体物质中，产生的热量很容易被固体本身吸收，然而对粉末来说，发生氧化的外表积很大，而颗粒的体积却很小。因此，极易使温度上升，氧化速度增快。氧化本身就是一种放热反响，从而会产生更多的热量，以致很快到达失控状态。一但在空气中处于爆炸浓度范围内的粉尘云和一个点燃源同时存在时，一场惨痛的粉尘爆炸就不可防止了。 然而遗憾的是，许多爆炸火灾事故中根本无法准确地鉴别出点燃源。早些时候，人们认为粉尘的点燃要比蒸汽的点燃困难的多，在发生爆炸之前至少要有焊炬、电弧或严重的过热点燃源粉尘爆炸才有可能发生。确实，粉尘层通常只需100℃～120℃即可点燃，而焊接、切割一类的火焰能量远比点燃粉尘所需的能量高好多倍。因此，对这种高能源引起的火灾和爆炸必须严格注意是毋庸置疑的。然而，随着时间的推移，人们发现能够点燃粉尘云的最小能量也在减小，现在10%的直径小于75µm的有机物质，能被能量小于5mJ的火花点燃，而铝粉、硫磺一类物质甚至能被小于1mJ的火花点燃。因此，为确保万无一失，即使像静电火花，落体的冲击火花这类低能点燃源也不应无视。当然，粗心大意丢掉烟头也是火灾爆炸的一个重要的点燃源，因为如果遇有沉积的粉尘，这种点燃能缓慢燃烧多天而不被发现。 粉末或粉尘的爆炸性能可以用它们是否容易被点燃以及燃烧或爆炸的强烈程度来表示。不过，容易点燃的物质不一定燃烧猛烈，粉尘的燃烧或爆炸主要是颗粒外表的快速氧化。因此它取决于物质的活化性能和有效外表积，也就是说点燃特性与颗粒大小有很大关系。细小的颗粒更容易点燃并产生更猛烈的爆炸。所以，为了评定粉尘爆炸的危险性，不仅要掌握粉尘出现的浓度和它被点燃的难易程度，同时还要掌握粉尘颗粒大小的大概分布以及最不利浓度下总体爆炸的特性。 毫无疑问，完全消除所有的粉尘点燃源是不现实也是无法做到的。因为，在任何有可燃性粉尘存在的地方都会出现人为的误差，设备的故障和程序过失。因此，对存在可燃物质的任何场所都必须采取预防措施，使火灾造成的伤亡事故减至最小。 发生粉尘爆炸必须同时具备三个条件，一要有充足的氧来支持燃烧，二要有一个能量足够的点燃源，三是粉尘云必须在爆炸限度内。除非粉末非常难以点燃，否那么不可能消除所有的点燃源。因此，在任何可能产生爆炸粉尘云的场所，都应该采取一些能够防止设备损坏和人员伤亡的防护措施。下面四种方法可在粉尘爆炸时使损害减至最小程度。 （1）容器或外壳要有能够承受粉尘点燃时产生最大爆炸压力的足够强度，使爆炸发生在空腔内。 （2）容器应设置粉尘爆炸时把爆炸压力泄出的泄爆装置，它可以是一个可翻开的门，也可以是一个薄材料制的爆破膜。 （3）容器或设备内应设置爆炸时压力升高阶段就喷射出灭火介质的自动爆炸抑制系统，以防止压力的进一步升高。 （4）在自动爆炸抑制系统中参加惰性气体，如氮和二氧化碳，使氧气的浓度降低到不能支持爆炸的程度，直至不能持续燃烧。 上述四种方法根本上是去掉点燃所需的条件之一，或者使爆炸在被控制的方式内发生，至于具体的防护方式应取决于设备的大小，产品情况及经济条件。最后需要提醒的是，尽管一些火灾和爆炸是由于产品或设备中难以预料的因素造成的，但绝大多数仍是人为的失误或设备加工过程中的故障造成的，因此，为了把火灾和爆炸造成的危害减少到最低限度，必须对现场工作人员进行严格和不懈的平安教育。 平安 （薛福连）