粉尘爆炸事故的原因探讨及预防策略

粉尘爆炸事故的原因探讨及预防策略

周长团

230227198707071516

摘要：本文分析了造成粉尘爆炸的原因，提出了相应的防范对策，从而提高了企业的安全管理水平，减少了事故的发生。在文献研究的基础上，根据本文的研究结果，通过对粉尘的清理，对明火火源的控制，以及对有关设备的防护，来提高粉尘爆炸防治的效果。

关键词：粉尘；爆炸事故；预防

引言

在工业生产中，由于生产过程中产生的粉尘爆炸事故时有发生。在此背景下，如何更好地发挥粉尘爆炸预防工作的作用，减少无谓的损失，是目前粉尘爆炸事故预防工作者共同关心的问题。通过对粉尘爆炸事故的原因及防治对策的研究，对于粉尘爆炸预防工作的发展与进步起到了积极的推动作用。

一、粉尘爆炸事故的原因

（一）粉尘爆炸的条件

第一，粉尘浓度必须要有一个临界点，才有可能发生爆炸。比如在机械制造行业，当粉尘浓度达到某个临界值时，就会发生爆炸，而不同种类的粉尘，其密度也会产生不同的变化。一般情况下，气体爆炸浓度用体积百分数来表示，而粉尘爆炸浓度的化学计量单位则不同，用粉尘粒子在单位体积内的质量来表示，即 g/m³。如果粉尘颗粒的浓度不高，粉尘颗粒之间的距离就会很远，所以，很难在空中形成密集的粉尘颗粒，自然就不能给火势的蔓延创造条件，导致粉尘爆炸；而当粉尘颗粒的浓度过高时，就会导致空气中的氧气不足，不符合粉尘爆炸的其它条件，所以就不会引起粉尘爆炸。

第二，必须要有足够的氧气，才能保证爆炸的发生。空气中的氧是粉尘颗粒燃烧的必要条件，当空气中的氧含量不足时，粉尘颗粒很难被点燃，从而不会导致粉尘爆炸。

第三，要有一定的点火源，以达到粉尘爆炸的目的。粉尘颗粒在发生爆炸事故时，需要与足够数量的点火源接触，使其继续燃烧，才能发生爆炸。没有足够的引燃能量，就算有打火机，也不可能点燃。相对于瓦斯爆炸，粉尘颗粒达到爆炸临界点所需要的火焰能量要高出1-2个量级。

第四，空气中的粉尘颗粒必须保持悬浮状态，才能达到爆炸的要求。粉尘爆炸的触发条件，要求不同粉尘颗粒之间有一定的间距，即粉尘颗粒在空间内以尘云的形式悬浮在空中，能够与周围大气发生大范围的接触，提高其燃烧效率，符合粉尘爆炸的触发条件。

第五，必须在密闭的环境下才能发生粉尘爆炸。只有在密闭的环境中，粉尘颗粒的燃烧速度才会加快，才会引起粉尘爆炸。这主要是因为密闭的空间对粉尘的燃烧有一定的限制，使空气温度升高，气压升高，极易引起粉尘颗粒的爆炸。

（二）粉尘爆炸的原理

首先，粉尘颗粒受到点火源的作用，在其表面形成足够的热能，使整个粉尘颗粒的温度升高。其次，受热能作用，粉尘颗粒表面发生干馏、热分解等反应，从粉尘颗粒表面脱除，粉尘颗粒转化为气态，重新粘附在粉尘颗粒表面。第三，密闭空间中的空气和含有粉尘的气体混合在一起，形成了一种极具爆炸性的混合气体，一旦点燃，就会发生火灾。最终，火焰燃烧时释放出巨大的热量，加速粉尘颗粒的裂解，当循环到一定程度，就会使密闭空间内充满大量的可燃混合气体，从而引起粉尘爆炸事故。

二、粉尘爆炸事故的预防策略

（一）加大粉尘清理力度

在企业的生产运营过程中，应该按照有关标准建立一个明确的粉尘清扫机制，这样就可以定期进行粉尘的清除，以防止粉尘积累。特别是在机械加工行业，大量的生产车间和机械设备都会产生粉尘，要根据具体情况进行密闭处理，防止粉尘泄露到周围的环境。首先，对于一些易产生大量粉尘的机器，需要采取隔离措施，为其设置单独的工作区域，根据其产生的粉尘数量，可以适当增加一些类似于局部通风罩或防护罩的设置，以减少粉尘泄露的可能。如果仍有粉尘外溢，则可通过相关的吸尘设备，对散落在周围的粉尘进行回收和处理。其次，公司应该安排专人，定期对车间内的粉尘进行清扫，比如管道、墙角、电缆、设备等，这些都是粉尘堆积的地方。三是要按照企业的工作机理，采取有效的治理措施。在进行粉尘清除时，要事先进行喷洒，以确保粉尘具有一定的湿气，如果不能做到洒水湿润，也要使用机械来进行除尘。例如，可以采用抽气的方法来消除粉尘，从而使生产车间变得更干净。最后，除要有规律地清除粉尘以外，还要从根源上预防粉尘沉积。例如，对生产工艺进行改进、对生产设备进行改造等，使其在生产环节中降低粉尘量的产生，这样才能从根源上降低粉尘的出现，避免因粉尘沉积而导致粉尘爆炸事故。

（二）加强明火管理

各个粉尘场所应该以自己的实际情况为基础，建立起一套科学的防火机制，严格禁止明火火源的存在，确保防火机制的切实执行，这对防止粉尘爆炸有很大帮助。产生点火源的方式有很多种，在各种粉尘场所，尤其是机械加工生产车间，出现电气火花、明火、金属过热、冲击火花、自燃火花、摩擦火花、静电火花、熔接火花以及熔断火花等，都可以形成点火源。以这一点为基础，在具体的工作实践环节中，一定要对可能产生点火源的部位进行有效的保护，避免周围环境中的粉尘与生产过程中产生的点火源直接接触，并对粉尘场所进行全面、系统的定期检查，及时对不符合防火机制要求的机械设备进行维修和更换，从而降低生产环节中点火源出现的可能性。除此之外，还应该专门安排专人对粉尘场所进行监管和检查，如果发现有违规操作的情况出现，就可以立即对其进行改正，并要求其加以改善，这对于降低粉尘场所的危险隐患有很大的帮助。

（三）提高有关设备的保护

首先，在生产过程中，某些设备极易产生粉尘，而且在使用过程中，其内部还存在着粉尘与气态的混合体，如果工人不按有关规范进行操作，极有可能成为点火源，引起粉尘爆炸。因此，对该设备要加大保护力度，可以采用惰性介质充填，以降低设备内含氧量，以达到降低设备内粉尘爆炸的目的。在目前阶段，已经被惰性气体稀释的工业废气或空气、氮气、烟道气以及二氧化碳等，属于具有一定经济合理性的惰性介质。生产企业应该根据自身的生产作业现状和设备应用现状，对与之相对应的惰性介质进行科学地选择，这样不仅可以降低设备内部引发粉尘爆炸的可能性，还可以有效地控制生产成本，避免形成经济负担。

其次，有些企业在对设备设施进行管理时，可以在除尘器内装设抗静电过滤袋，并经外壳与生产车间的接地网络相连。本发明采用穿孔板将抗静电过滤袋固定在钢架上，从而降低了高浓度粉尘之间的摩擦力，降低了粉尘爆炸的风险。

最后，一些企业应该按照自己的实际生产操作，在自己的车间里安装报警信号设备和安全保护设备等。例如，通过信号参数的变化，可以及时地判断出车间内是否达到了爆尘的临界值；通过对生产车间实施结构防爆，增加隔爆结构、抗爆结构、溢爆结构或泄爆结构等，在粉尘爆炸事故中，可以防止其规模进一步扩大。

结论

通过对这些问题的分析和研究，可以使我们更好地了解粉尘爆炸的成因，并能更好地采取相应的防范措施，从而使我们在生产过程中能更好保持生产的安全性。针对这些问题，从加强粉尘清除，加强明火控制，加强有关设备的防护等方面进行了探讨。本文提出的一些防范措施，将对今后粉尘爆炸事故预防工作起到积极的推动作用。

参考文献：

[1] 罗静卿, 苗韩得雨. 铝粉尘爆炸机理与预防对策探析[J]. 北京劳动保障职业学院学报, 2018, 12(1):5.

[2] 董茂龙, 贾文斌, 王洪涛. 粉尘爆炸的成因与防治[J]. 中华烧伤杂志, 2018, 30(5):4.

[3] 张超光, 蒋军成, 郑志琴. 粉尘爆炸事故模式及其预防研究[J]. 中国安全科学学报, 2018, 15(6):4.