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粉尘为什么会爆炸?
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。

爆炸的发生往往与外部环境条件息息相关。

国内外的研究成果表明,这些条件一般有三种:

(1)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)有充足的空气和氧化剂;

(3)有火源或者强烈振动与摩擦。

反观此次昆山爆炸事故,事故厂房违规双层设计车间,生产工艺路线过于密集,且管道积尘过多,除尘能力不足,这就极易导致粉尘云的形成。此外,车间内所有电器设备没有按照防爆要求配置、没有防止静电的劳保用品,酿下了此次伤亡惨重的灾祸。

粉尘爆炸的产生不仅在于外部条件,也与粉尘本身的性质有着很大的关系。

一般比较容易发生爆炸事故的粉尘大致有铝粉、锌粉、硅铁粉、镁粉、铁粉、铝材加工研磨粉、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。

这些物料的粉尘易发生爆炸燃烧的原因是都有较强的还原剂H、C、N、S等元素存在,当它们与过氧化物和易爆粉尘共存时,便发生分解,由氧化反应产生大量的气体,或者气体量虽小,但释放出大量的燃烧热。比如,铝粉只要在二氧化碳气氛中就有爆炸的危险。而此次昆山铝粉爆炸事件,却成了这一原理的悲伤的佐证。

8月2日的江苏昆山爆炸事故造成75人死亡、185人受伤,大部分伤者衣服残缺不全、头发几乎烧光,事故现场触目惊心。我们不禁思考,此次粉尘爆炸的威力为何如此之大?

研究表明,铝粉在空气中的爆炸下限37~50毫克/立方米,低点火温度645度,小点火能量15毫焦耳,大爆炸压力可达6.3公斤/平方厘米(相当于每平方米面积上瞬间增加63吨的重量),氮气中爆炸低氧含量9%,爆炸时产生的空气温度高达2000~3000度。在化学危险物品管理中,铝粉被列为二级易燃物品。

粉尘爆炸由于性质较为特殊,因此救援方法也与普通火灾爆炸有所不同。扑救粉尘爆炸事故的有效灭火剂是水,尤以雾状水为佳。它既可以熄灭燃烧,又可湿润未燃粉尘,驱散和消除悬浮粉尘,降低浓度。忌用直流喷射的水和泡沫,也不宜用有冲击力的干粉、二氧化碳、1211灭火剂,防止沉积粉尘因受冲击而悬浮引起二次爆炸。

对一些金属粉尘(忌水物质)如铝、镁粉等,遇水反应,会使燃烧更剧烈,因此禁止用水扑救。可以用干沙、石灰等(不可冲击);堆积的粉尘如面粉、棉麻粉等,明火熄灭后内部可能还阴燃,也应引起足够重视;对于面积大、距离长的车间的粉尘火灾,要注意采取有效的分割措施,防止火势沿沉积粉尘蔓延或引发连锁爆炸。

由于粉尘爆炸事故扑救极为困难,甚至在扑救过程中时有消防员死伤情况发生,因此做好预防工作尤为重要。

粉尘爆炸如何预防?

一是消除粉尘源。采用良好的除尘设施来控制厂房内的粉尘是首要的,可用的措施有封闭设备,通风排尘、抽风排尘或润湿降尘,管线等尽量不要穿越粉尘车间,宜在墙内敷设,防止粉尘积聚,及时进行人工清理;

第二是严格控制点火源。场所的电气设备应严格按照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》进行设计、安装,达到整体防爆要求,尽量不安装或少安装易产生静电,易产生火花的机械设备,并采取静电接地保护措施。被粉碎的物质必须经过严格筛选、去石和吸铁处理,以免杂质进入粉碎机内产生火花;

第三是采取可靠有效的防护措施。对于较小的粉碎装置,可以增加其强度,并要考虑防止爆炸火焰通过连接处向外传播。为减小爆炸的破坏性可设置泄压装置,如对车间采用轻质屋顶、墙体或增开门窗等。但应注意,泄压装置宜靠近易发生爆炸的部位,不要面向人员集中的场所和主要交通要道;为减少助燃气体含量,在粉尘与助燃气体混合气中添加惰性气体(如氮气),减少氧含量,也是可行方法之一。

在中国的大部分企业,工人对于粉尘爆炸的危害,大多所知甚少。某电子产品企业的工人曾表示:“我们不知道铝粉原来也会爆炸,上工之前,没人培训过安全知识,也没人说过粉尘会爆炸。”

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更新时间:2022-10-06  【打印此页】  【关闭
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