從昆山粉塵爆炸事故淺析如何預(yù)防與處置

發(fā)布日期：2016-01-11 16:27

從昆山粉塵爆炸事故淺析如何預(yù)防與處置 (2014-08-0３)轉(zhuǎn)載
     8月2日上午7時37分許，江蘇昆山開發(fā)區(qū)中榮金屬制品有限公司汽車輪轂拋光車間在生產(chǎn)過程中發(fā)生爆炸，造成重大人員傷亡，截止下午15時，共有68人遇難，其中現(xiàn)場死亡44人，搶救途中24人死亡，受傷187人受傷。初步判明系企業(yè)安全生產(chǎn)責(zé)任事故，疑因粉塵爆炸引發(fā)。下午4時30分，昆山市市長路軍主持召開本次事件新聞發(fā)布會。據(jù)悉，本次事故發(fā)生前的7月15日，江蘇省剛召開全省安全工作會議。早在今年4月16日，江蘇如皋曾經(jīng)發(fā)生爆炸事故，造成8人死亡后的又一重大安全事故。
　　另據(jù)公安部消息稱，初步查明，爆炸系因粉塵遇到明火引發(fā)的安全事故。
　　粉塵爆炸就是粉塵在爆炸極限范圍內(nèi)，遇到熱源（明火或溫度），火焰瞬間傳播于整個混合粉塵空間，形成很高的溫度和很大的壓力，系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械功以及光和熱的輻射，具有很強(qiáng)的破壞力。
　　粉塵爆炸形成的條件
　　可燃?xì)怏w爆炸是因可燃?xì)怏w在助燃?xì)怏w中達(dá)到一定濃度，即達(dá)到爆炸濃度極限，在一定能量作用下，即會發(fā)生爆炸。可燃粉塵爆炸成因也基本相似，空氣中有一定濃度的可燃粉塵，在能量源作用下，即會發(fā)生爆炸。通常認(rèn)為，粉塵爆炸應(yīng)具備以下四個基本條件：
　　粉塵具有可燃性
　　粉塵具有可燃性是粉塵爆炸形成的基礎(chǔ)，這從粉塵爆炸的反應(yīng)歷程可以看出。絕大部分粉塵爆炸要經(jīng)歷以下四個階段：（１）懸浮在空氣中的可燃粉塵表面接受點火源的能量，迅速提高了表面溫度；（2）粉塵粒子表面的分子發(fā)生熱分解或干餾作用，產(chǎn)生可燃?xì)怏w從粉塵離子表面釋放到氣相中；（3）釋放出的可燃?xì)怏w與空氣（或氧氣等助燃?xì)怏w）混合形成爆炸性混合氣體，隨后被點火源點燃產(chǎn)生了火焰；（4）依靠這種火焰產(chǎn)生的熱量，又促使周圍的粉塵發(fā)生分解，持續(xù)不斷地在氣相中釋放出可燃?xì)怏w，又與空氣混合，使火焰不斷傳播，從而導(dǎo)致粉塵爆炸。從某種程度上講，可燃粉塵—空氣混合物的爆炸是一種氣固非均相燃燒現(xiàn)象，從燃燒本質(zhì)上看，也可以認(rèn)為是可燃?xì)怏w在空氣中的爆炸，只是這種可燃?xì)怏w“儲存”在粉塵中，受熱后釋放出來參加了爆炸反應(yīng)。但應(yīng)引起注意的是，某些發(fā)生表面燃燒的物質(zhì)如鐵粉、鈦粉、鋁粉等粉塵發(fā)生爆炸過程中，不發(fā)生分解或干餾過程，這些粉塵接受點火源的作用，直接與空氣中的氧氣發(fā)生劇烈的氧化放熱反應(yīng)，熾熱的粉塵或粉塵的氧化物加熱周圍的粉塵和空氣，使高溫的空氣迅速膨脹，從而導(dǎo)致粉塵爆炸的形成。但無論是哪種爆炸反應(yīng)歷程，粉塵具備可燃性都是爆炸形成的基礎(chǔ)，不具備可燃性的粉塵不可能發(fā)生化學(xué)爆炸。
　　粉塵爆炸事故預(yù)防措施
　　從可燃粉塵爆炸反應(yīng)歷程可以看出，粉塵爆炸是可燃粉塵、助燃物（主要是空氣中的氧氣）、點火源三者互相作用的結(jié)果，三個條件缺一不可。因此控制粉塵爆炸產(chǎn)生的原理就是控制可燃粉塵、助燃物、點火源三者相互作用，預(yù)防粉塵爆炸事故安全措施有以下三類：
　　控制可燃粉塵在助燃物中的濃度
　　控制可燃粉塵在助燃物中的濃度，在生產(chǎn)、加工、儲存場所可以采用密閉性能良好的設(shè)備，盡量減少或避免粉塵飛散；對難以在密閉場所完成的作業(yè)，如有發(fā)生粉塵爆炸危險性，應(yīng)安裝有效的通風(fēng)除塵設(shè)備，加強(qiáng)清掃工作，及時消除懸浮在空氣中的可燃粉塵，降低了可燃粉塵在助燃物中的濃度，確保可燃粉塵不在爆炸濃度極限范圍內(nèi)，從根本上預(yù)防可燃粉塵爆炸事故的發(fā)生。如2008年1月13日發(fā)生于昆明市海口鎮(zhèn)的云天化O化工股份有限公司三環(huán)分公司硫磺粉爆炸事故，事故調(diào)查專家組認(rèn)為首先天氣干燥、空氣濕度低，裝卸過程中容易產(chǎn)生粉塵飛揚(yáng)；其次深夜靜風(fēng)時段，空氣流動性低，造成局部空間內(nèi)硫磺粉塵富積，達(dá)到爆炸極限范圍，在外部能量的作用下，導(dǎo)致硫磺粉塵發(fā)生爆炸。
　　控制作業(yè)場所空氣相對濕度
　　提高作業(yè)場所的空氣相對濕度，也是預(yù)防粉塵爆炸形成的有效舉措。當(dāng)空氣相對濕度增加時，一方面可減小粉塵飛揚(yáng)，降低粉塵的分散度，提高粉塵的沉降速度，避免粉塵達(dá)到爆炸濃度極限；同時空氣相對濕度增高會消除部分靜電，相當(dāng)于消除了部分點火源，并且空氣相對濕度的提高會導(dǎo)致可燃粉塵爆炸的O小點火能量相應(yīng)提高；此外空氣相對濕度增加后會占據(jù)一定空間，從而降低氧氣濃度，降低了粉塵燃燒速度，抑制粉塵爆炸的發(fā)生。
　　消除作業(yè)現(xiàn)場的點火源
　　作業(yè)現(xiàn)場常見的能引起粉塵爆炸的點火源有明火、焊接火弧、電氣火花、吸煙、撞擊明火、靜電火花、高溫設(shè)備等，對這些點火源，相關(guān)企業(yè)應(yīng)采取相應(yīng)處理措施，能消除的給予消除，確應(yīng)生產(chǎn)作業(yè)需要不能消除的應(yīng)采取一定的保護(hù)措施，避免點火源與可燃粉塵、助燃?xì)怏w相互作用形成爆炸。如1987年3月15日哈爾濱亞麻粉塵爆炸事故，事故調(diào)查組絕大部分專家認(rèn)為布袋除塵器布袋除塵器內(nèi)靜電是該次事故的點火源。（因該次事故爆炸破壞性大，事故調(diào)查組專家對事故原因沒有形成統(tǒng)一意見，本文采用多數(shù)性意見。）
　　粉塵爆炸事故處置注意事項
       正確選用滅火劑
　　可燃粉塵的種類繁多，理化性質(zhì)各異，發(fā)生火災(zāi)時應(yīng)針對不同性質(zhì)的粉塵選擇不同的滅火劑，以提高滅火效率，否則可能不但滅不了火，反而火上澆油。活潑金屬粉塵如鎂粉高溫時易與水發(fā)生反應(yīng)放出可燃性、爆炸性氣體—氫氣，因此一般不用水、泡沫滅火劑進(jìn)行滅火；此外活潑金屬如鎂粉易與二氧化碳（CO2）、氮?dú)猓∟2）等滅火劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此也不宜用這些滅火劑滅火，而宜選用干砂進(jìn)行覆蓋滅火。當(dāng)然，絕大部分粉塵像面粉、硫磺粉、亞麻粉等發(fā)生火災(zāi)，可以選擇用水作為滅火劑進(jìn)行滅火。
　　避免使沉聚粉塵形成懸浮粉塵
　　進(jìn)行粉塵火災(zāi)撲救時，要盡量避免使沉聚粉塵形成懸浮粉塵，沉聚粉塵沒有爆炸危險性，而懸浮粉塵則有爆炸危險性，因此撲救粉塵火災(zāi)時要引起重視。常見的處理措施是在粉塵火災(zāi)事故現(xiàn)場避免用強(qiáng)壓力驅(qū)動器的滅火器或滅火措施，如用水進(jìn)行滅火時，不宜采用直流水槍，而多采用噴霧水槍或開花水槍滅火。
　　做好救援人員的安全保障
　　可燃粉塵在空氣中常常分布不均勻，因此連續(xù)的局部空間可能會部分達(dá)到爆炸濃度極限，而部分沒有達(dá)到，導(dǎo)致部分空間發(fā)生爆炸后也未形成穩(wěn)定燃燒，而其他達(dá)到爆炸濃度極限的空間又會再次發(fā)生爆炸，形成二次爆炸，二次爆炸發(fā)生的可能性大也正是粉塵爆炸的特點。其次，粉塵爆炸過程中，因燃燒不完全，易產(chǎn)生有毒氣體一氧化碳；有的粉塵爆炸、燃燒產(chǎn)物中含大量有毒氣體，如硫的燃燒產(chǎn)物是二氧化硫，這些有毒氣體容易導(dǎo)致救援人員中毒，對此救援人員要高度重視，占據(jù)有利的地勢、采取相應(yīng)的個人防護(hù)措施，避免中毒事故的發(fā)生。
　　結(jié)束語
　　較之可燃?xì)怏w爆炸事故的預(yù)防難度，可燃粉塵爆炸事故預(yù)防要容易得多，而O外因可燃粉塵爆炸造成人員傷亡、財產(chǎn)損失的事故卻也不勝枚舉，主要原因就是可燃粉塵的爆炸形成條件一般比可燃?xì)怏w難，導(dǎo)致人們對可燃粉塵爆炸的危險性、危害性認(rèn)識不足，滋生麻痹大意心理，O終釀成了一幕幕慘劇。因此只要切實提高對粉塵爆炸、危險性危害性的認(rèn)識，建立合乎規(guī)范的安全生產(chǎn)制度，并在生產(chǎn)作業(yè)過程中嚴(yán)格遵守安全生產(chǎn)制度，則因可燃粉塵爆炸造成人員傷亡、財產(chǎn)損失的慘劇也必將大大減小。