世界上第一次有記載的粉塵爆炸發生在1785年意大利的一個面粉廠,此后200多年里,粉塵爆炸事故不斷發生,雖然各國在這方面進行了大量的研究,但粉塵爆炸是一個非常復雜的過程,受很多物理因素的影響,其爆炸機理至今尚不十分清楚。

隨著現代工業的發展,粉體技術應用越來越廣泛,其爆炸危險性幾乎涉及到所有的工業部門,常見可爆粉塵材料包括:農林(糧食、飼料、食品、農藥、肥料、木材、糖、咖啡等)、礦冶(煤炭、鋼鐵、金屬、硫磺等)、紡織(塑料、紙張、橡膠、染料、藥物等)、化工(多種化合物粉體)。常見粉塵爆炸場所有:室內(通道、地溝、廠房、倉庫等)和設備內(集塵器、除塵器、混合機、輸送機、篩選機、料斗、高爐、打包機等)。因此研究粉塵爆炸性質和機理對預防和控制爆炸事故具有重要的現實意義。

1可燃粉塵爆炸的條件

粉塵爆炸的條件歸結起來有以下5個方面的因素:

其一,要有一定的粉塵濃度。粉塵爆炸所采用的化學計量濃度單位與氣體爆炸不同,氣體爆炸采用體積百分數表示,而粉塵濃度采用單位體積所含粉塵粒子的質量來表示,單位是g/m3或mg/L,如濃度太低,粉塵粒子間距過大,火焰難以傳播。

其二,要有一定的氧含量。(含能粉塵除外)一定的氧含量是粉塵得以燃燒的基礎。

其三,要有足夠的點火源。粉塵爆炸所需的最小點火能量比氣體爆炸大1~2個數量級,大多數粉塵云最小點火能量在5mJ~50mJ量級范圍。

其四,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。

其五,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。

2可燃粉塵爆炸機理研究

(1)供給粒子表面以熱能,使其溫度上升;

(2)粒子表面的分子由于熱分解或干餾作用,變為氣體分布在粒子周圍;

(3)氣體與空氣混合生成爆炸性混合氣體,進而發火產生火焰;

(4)火焰產生熱能,加速粉塵分解,循環往復放出氣相的可燃性物質與空氣混合,進一步發火傳播.

因此,粉塵爆炸時的氧化反應主要是在氣相內進行的,實質上是氣體爆炸,并且氧化放熱速率要受到質量傳遞的制約,即顆粒表面氧化物氣體要向外界擴散,外界氧也要向顆粒表面擴散,這個速度比顆粒表面氧化速度小得多,就形成控制環節。所以,實際氧化反應放熱消耗顆粒的速率,最大等于傳質速率。

3可燃粉塵爆炸參數研究

幾乎所有懸浮在空氣中的金屬或有機物的粉塵都能維持火焰的傳播。熾熱燃燒產物的比容增加,會導致約束體系增壓,繼而引起爆炸。爆炸的猛烈度取決于測得的最大壓力和壓力上升速率。粉塵爆炸參數的實驗測定都是在一定的條件下進行的,往往與儀器設備、試驗條件、判據及定義密切相關。粉塵爆炸參數,如點火溫度、爆炸極限、最小點火能、爆炸壓力和壓力上升速度等都不是物質的基本性質,均與外界條件有關。因此,文獻中的爆炸參數對工業實際只具有指導作用。

(1)點火溫度。云狀與層狀粉塵的點火溫度有很大不同,一般都是在Godbert-Greenwald爐中測定的,通常認為粉塵云的發火溫度為粉塵層的兩倍左右。但隨著層厚的不同,溫度差值也很大,作為資料的數據,通常以5mm厚度為標準。碳化升華的物質,則應采用云狀的發火溫度。另外人們已經發現,煤粉的層流火焰燃燒速度為5~35,最大的火焰燃燒速度出現在以揮發含量為基礎的化學計算濃度附近。

(2)最小點火能。粉塵云的最小點火能量一般是在Hartmanm(哈特曼)管中測定,但由于粉塵云的生成條件和測試方法困難,很難取得絕對準確的數值,大多數為相對值,但可用作對物質的危險性作相對比較。最小點火能的計算方法有兩種:一是較粗糙的方法,即E=1/2×CU2,此法忽略了電路中的能量損失;二是較精確的方法,E=∫20(UI-I2R)dt,式中U,I為電極兩端的電壓和電流,I2R為放電回路電阻引起的功耗。

(3)爆炸極限。粉塵爆炸極限就是能夠爆炸的濃度范圍,由于不存在公認的標準測試粉塵爆炸下限的準則,因此現有的下限數據依賴于試驗裝置和外部條件,不是粉塵的基本性質。另外,粉塵云濃度只能由湍流產生和湍流控制,湍流是粉塵云的固有特性。粉塵云濃度隨時間變化而變化,點火前濃度并不是隨后燃燒的濃度,在一種裝置中能爆炸的濃度不一定在另一種裝置中爆炸。因此粉塵濃度僅僅是試驗時間和容器空間的平均值,一種特定的粉塵并沒有唯一的爆炸性。

(4)爆炸壓力和壓力上升速率。封閉容器的最大爆炸壓力原則上依賴于反應的能量,應該能由熱力學計算出來。但是粉塵濃度受湍流的影響,化學反應很少進行得完全,完全的程度取決于燃燒的速率。壓力上升速率與容器體積有很大關系,目前大多數測量數據僅限于球形容器,即當V≥0.04m3時,二者存在"三次方定律",即(dp/dt)m?V1/3=Kst容器中測得粉塵云爆炸特性值Kst,并不能說明大容器中爆炸時觀察到的真實破壞情況。對于圓筒形容器,研究文獻很少,畢明樹等人對圓筒形容器容積和長徑比對可燃氣體爆炸強度的影響的研究表明,圓筒形容器內爆炸存在以下關系:(dp/dt)m?V01/3λ2/3=KG,其中,KG是取決于爆炸介質、混合比和初始狀態的常數,是長徑比。要認識到對于具有不同物化特性、初態和邊界條件的粉塵,將會產生不同的壓力上升速率和最大壓力.

由于粉塵爆炸參數依賴于測試系統,對同一特性參數而言,不像氣體爆炸那樣具有普遍意義。很顯然,真實的工業場所不能按比例縮小到實驗室容器尺寸,而真實條件的爆炸參數對防爆設計來說又是必需的,因此將來的實尺實驗不可避免。

4影響粉塵爆炸的因素

影響粉塵爆炸的因素有粉塵自身形成的和外部條件形成的兩方面因素。就粉塵自身因素來說,又有化學因素和物理因素兩類?；瘜W因素主要指燃燒熱和燃燒速度,此外還有水汽及二氧化碳的反應性等。物理因素主要指粉塵濃度和粒度分布,還有粒子形狀、粒子比熱、熱傳導率、表面狀態、帶電性和粒子凝聚特性等也是要考慮的。外部因素有氣流運動狀態、氧氣濃度、可燃氣濃度、濕度、窒息氣濃度、阻燃性粉塵濃度和灰分、點火源狀態等。

5粉塵爆炸的防爆措施

如前所述,粉塵爆炸要具備五個條件,用五邊形可形象說明。防爆措施可分為兩大類:一是預防措施,即拆去五邊形爆炸鏈條中的任一邊或幾邊,使不構成粉塵爆炸條件。例如連續清除粉塵,使粉塵云不可能產生或其濃度遠低于爆炸濃度;避免各種點火源;惰化氣體等。二是一旦發生粉塵爆炸,則采取措施減少損失,如采取抑爆、隔爆、泄爆等措施。

6結語

隨著現代工業的發展,粉體的應用日益廣泛,但伴隨的爆炸事故也越來越多,且破壞性有所提高。所以迫切要求對其爆炸機理進一步研究,尤其要加強基礎性研究,提出可行的防爆措施,以降低爆炸造成的損失。

篇2:工業企業鋁粉塵爆炸事故應急預案

工業公司鋁粉塵爆炸事故應急預案

1.作業場地

生產車間;組批車間

2.適用崗位與作業性質

金屬制粉工、霧化制粉與篩組批的運行及操作。

3.危險源辨別與分析

粉塵爆炸是有4個爆炸點構成,在一定的空間里達到一定的濃度35-301克/cm3,一定的溫度,氧氣含量高于8%,火源能量和起火溫度(最小能量20千焦;起火溫度645℃),而形成的爆炸。

4.事故模式和后果

粉塵在爆炸后,形成強大的氣體沖擊力,使設備廠房全部摧毀,造成人員重大傷亡。

5.現場應急措施

保護好現場,人員緊急撤離,救助傷亡人員。

6.報警與通訊

立即報告項目部負責人和特材公司及工業公司主管領導,打5119火警電話報案,立即撥打醫院值班電話5214,請求搶救。

7.應急處理救援措施

組織臨時搶救小組,搶救傷員,盡力使損失降到最小。

8.防護救援裝備

應急燈兩套,挖掘工具及救護工具。

9.應急預案的實施職責

項目部負責人及特材公司領導組織臨時搶救小組,負責制定落實現場應急、應急處理救援措施,由特材公司領導或主管工業公司領導現場指揮搶險急救,由消防部門控制爆炸現場的爆炸火災情況。

篇3:粉塵爆炸危險場所安全生產監督管理長效機制

第一章安全生產基本條件

第一條?主要行政許可

(一)工商注冊登記手續;

(二)消防設計審核合格意見、消防驗收合格意見或備案證明;

(三)安全設施“三同時”手續;

(四)特種設備及儀器儀表定期檢測合格證;

第二條?從業人員條件

(一)主要負責人、安全生產管理負責人、安全生產管理人員取得安全資(合)格證書。

(二)特種作業人員應按照《特種作業人員安全技術培訓考核管理規定》,取得特種作業操作證書后上崗作業。其它從業人員按規定須經相關培訓、持證上崗作業的,必須持證上崗。

(三)新職工在上崗前必須經過廠、車間、班組三級安全培訓教育并考核合格。從業人員在本單位內調整工作崗位或離崗一年以上重新上崗前,應重新接受車間(工段)和班組級的安全培訓教育并考核合格。企業在實施新工藝、新技術或者使用新設備、新材料時,應對有關從業人員重新進行有針對性的安全培訓教育并考核合格。

第三條現場設施設備

(一)企業的總平面布局、廠區內設施設備布局等,應符合《粉塵防爆安全規程》(GB15577-2007)、《建筑設計防火規范》(GB50016-2006)等標準要求(由于標準修訂引起的安全距離不足,能夠整改的,整改到位;不能整改的,應制定防范措施,加強管理)。

(二)電氣設備、照明等均為粉塵防爆型。

(三)關鍵設備安裝防爆泄壓裝置。

第四條安全生產管理

(一)相關行業安全標準化管理體系達標并運行。

(二)建立并落實安全生產違法行為責任共擔制度,對直接責任人、監護人、班組長、工段長、車間主任、安全科室負責人、分管負責人、主要負責人實行責任追究。

(三)建立并落實安全生產違法行為和事故隱患舉報獎勵制度。

(四)建立并落實安全工資制度,粉塵崗位安全生產工資不得低于工資總額的30%。

第二章安全生產保障措施

第五條在粉塵爆炸危險場所設置警戒帶、危險信息告知、安全須知、嚴禁煙火標志牌、消除靜電裝置、物品保管柜等。

第六條粉塵爆炸危險場所安裝紅外高清視頻探頭。

第七條設粉塵濃度聲光報警儀,并處于視頻監控范圍內。

第八條設置機械通風和自動消塵系統。

第九條提高生產裝置自動化水平,盡量減少現場作業人員。

第十條設置電子巡檢系統,同一時段多組巡檢時應錯時巡檢;巡檢原則1人,配備便攜式粉塵報警儀。

第十一條粉塵爆炸危險場所檢維修、動火、進入受限空間作業等關鍵作業環節應先停產(確因工藝不能停產的,須報鎮安監站批準),并確認粉塵濃度在爆炸極限下限以下后,按照以下辦法進行。

(一)企業自行編制、組織專家論證作業方案,論證合格后,經生產技術負責人、安全生產負責人和主要負責人審核簽字(該項工作在視頻和錄音狀態下完成),并報鎮街道批準。

(二)關鍵環節作業前,鎮街道和企業指派專人對現場作業條件和作業人員的上崗資格進行確認簽字。對不具備技術條件的企業,必須雇傭有資質的單位進行作業。

(三)作業執行人、監護人、作業票簽批人的信息進行視頻或識別系統采集。

(四)動火作業原則在能產生粉塵爆炸危險裝置的車間外進行。確需在粉塵爆炸危險場所內動火作業的,按照本條第一、二、三項規定進行。

第十二條從業人員安全教育培訓教室安裝高清晰視頻,培訓和考核應在視頻監控下進行。培訓教材、內容、試卷報鎮街道備案。

鎮街道在視頻監控下對企業從業人員安全教育培訓情況進行抽查考試?？荚?0分以下達到10%以上的,重新進行安全生產教育培訓。

區有關部門在視頻監控下對鎮街道抽查情況進行抽查考試?？荚?0分以下達到10%以上的,企業重新進行安全生產教育培訓,并扣罰鎮辦保證金。

第十三條視頻監控信息必須傳輸至企業及其主要負責人、鎮街道、區相關部門信息平臺,保存期限不少于3個月。

企業主要負責人每天對監控信息檢查不少于一次,并安排專人進行24小時監控,對發現的違法行為,及時處理并存檔。

鎮街道每天對本轄區內粉塵爆炸危險場所所在企業的監控信息檢查不低于5%,并對發現的違法行為進行處罰。

區相關部門每周對鎮街道檢查過的監控信息抽查14家。

第三章事故應急救援

第十四條企業應編制綜合應急預案、專項應急預案和現場處置方案,并組織專家進行論證后報鎮街道、安監部門備案。

第十五條應急預案的要點和響應程序應當張貼在應急地點和應急指揮場所,并設有明顯的標志。

第十六條配備消防器材、便攜式粉塵報警儀、急救藥品等應急救援裝備、器材,并定期維護、保養和檢測,使其處于良好狀態。

第十七條每年至少組織一次綜合應急預案演練或者專項應急預案演練,每半年至少組織一次現場處置方案演練,提高應急處置能力。演練情況應通過視頻監控系統上傳至鎮街道、區信息平臺。

第四章處理措施

第十八條企業未按規定建立或落實安全生產違法行為責任共擔制度、安全生產違法行為和事故隱患舉報獎勵制度、安全工資制度等,責令限期整改;逾期未整改的,責令停產整頓。

第十九條企業對關鍵作業環節未按規定落實的,發現一起,罰款20000元;發現兩起以上(含兩起),罰款29000元,停產整頓一周。其中,發現一起違反規定進入受限空間作業、違章動火作業的,罰款29000元,停產整頓兩周;發現兩起以上(含兩起),罰款29000元,停產整頓一個月。

第二十條企業有下列行為之一的,給予警告,并處罰款29000元。

(一)未按規定對監控信息進行檢查;

(二)安全標準化未達標或未運行;

(三)未按規定巡檢;

(四)特種作業人員未取得特種作業操作證上崗作業;

(五)未按規定編制應急預案并備案;

(六)未按規定配備應急救援裝備、器材,并處于良好狀態。

第二十一條企業有下列情況之一的,責令停產整頓:

(一)相關安全手續不全;

(二)企業的總平面布局、廠區內設施設備布局不符合標準;

(三)從業人員不具備上崗條件;

(四)未按規定配備有關設施設備或未處于適用狀態。

第二十二條對企業已處理的違法行為,首次發現的,給予警告;對違法行為未處理或已處理的違法行為發現2次及以上,給予警告,并處罰款29000元。

第二十三條鎮街道未按規定對監控信息進行檢查的,每漏查1家(次),扣罰鎮街道安全生產保證金1萬元;漏查3家(次)以上,責令鎮街道向區政府寫出書面檢查。

第二十四條區相關部門抽查發現鎮街道漏查事故隱患或未按規定抽查企業從業人員安全教育培訓的,每發現一起,扣罰鎮街道安全生產保證金4000元;發現五起及以上,區委、區政府給予書面告誡,責令寫出書面檢查。

第二十五條對鎮街道的其他處理,參照《**區人民政府辦公室關于進一步強化落實安全生產責任制的補充意見》(臨政辦發〔2010〕130號)文件執行。

第五章?附則

第二十六條比較容易發生爆炸事故的粉塵主要有鋁粉、鋅粉、硅鐵粉、鎂粉、鐵粉、鋁材加工研磨粉、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。

粉塵爆炸事故多發生在破碎機、粉磨機、篩分機、干燥機、加料機和貯料倉等部位

第二十七條本長效機制由**區工業安全生產委員會辦公室負責解釋。

第二十八條本長效機制自印發之日起施行。