计量知识

如何防范粉尘爆炸事故的发生

2014/8/13 11:16:59

一、粉尘爆炸原因
         粉尘是指悬浮在空气中的固体颗粒,国际上一般把粒径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘,粉尘和其他物质一样具有一定能量(一般称为表面能),一定质量的粉尘粒径越小,表面积越大,表面能越大,我们通过机械手段(如粉碎机、高速切削)把较大块的物料粉碎时,部分机械能做的功转化成能量储存在被粉碎后的物质颗粒表面,在物理化学中这部分能量被称为“表面吉布斯自由能”,由于粉尘具有比整块物料大得多的表面能,很容易通过物理变化或化学变化将能量释放出来,如果在一定空间中粉尘含量达到一定浓度,具备充足氧化剂(如氧气)、遇上火花或明火,就会迅速发生激烈的燃烧反应,瞬间放出的巨大能量如果没有释放途径就会产生剧烈爆炸,带来灾难性后果。发生粉尘爆炸的条件相对还是比较苛刻的,以下三个条件必须同时满足:
      1.空间内的粉尘浓度足够高
      2.具备充足的氧化剂(如空气、氧气)
      3.有火源或者强烈振动与摩擦
      常见的非自然粉尘一般有金属粉尘、塑料粉尘、农产品及可燃物(如火药、煤炭、纺织物),粉尘粒径越小,氧浓度越高,可燃性挥发成分含量越高,越容易产生爆炸
        二、如何防范粉尘爆炸
        国家统一发布了GB 15577-2007《粉尘防爆安全规程》,对粉尘爆炸的防护措施也做出了规定,总结为“遏制、泄放、隔离、抑制”八字方针:
     1.遏制  在厂房设计阶段就对整体布局(如锅炉房位置、电线、燃气管走向等)、材料隔爆、设备防爆性等做出规定,从源头防范爆炸产生的因素,这种防护措施一般成本极高,不具备大规模推广的条件
     2.泄放  有粉尘和主要是空气存在的围包体(如车间、仓库)内发生爆炸时,在爆炸压力达到围包体的极限强度前,使爆炸产生的高温、高压燃烧产物通过围包体的薄弱部分向无危险方向泄出,使围包体不被破坏。在实际应用中有时对泄放要求非常严格,不能产生火焰、物料泄放或者没有预留泄放空间的情况下,因此这种防护措施很多时候无法有效实施。
      3.隔离  隔离就是把有爆炸危险的设备与相连的设备隔离开,从而保护人员安全,避免爆炸的传播。但受制于场地限制、生产工艺等因素,很多产生易爆粉尘的场所无法实施有效的隔离防护措施。
      4.抑制  爆炸抑制是在爆燃现象发生的初期(未爆炸)由传感器或检测器及时检测到引起爆炸的因素变化(如粉尘浓度、可燃气含量、氧含量等),及时采取有效控制措施(如开启除尘设施、加大通风量等)及实施人员疏散,避免爆炸产生并将损失降至最低。如实时监测车间粉尘浓度、可燃气浓度、氧气浓度、换气量等参数,参数异常变化在发生爆炸前及时处理,防患与未然。这种防护措施效果好、不会给企业增加太高的成本,操作性强,只需定期核查相关监测设备是否正常运行。
 

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