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粉塵防爆安全知識課件

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備注：

粉塵防爆基本知識
公司相關安全管理制度
法律法規(guī)及標準規(guī)范
粉塵爆炸相關事故案例
預防和控制措施
目錄
C
ontent
01
02
03
04
05
備注：2
粉塵防爆基本知識
01
粉塵（dust）是指懸浮在空氣中的固體微粒。習慣上對粉塵有許多名稱，如灰塵、塵埃、煙塵、礦塵、砂塵、粉末等，這些名詞沒有明顯的界限。在大氣中粉塵的存在是保持地球溫度的主要原因之一，大氣中過多或過少的粉塵將對環(huán)境產生災難性的影響。但在生活和工作中，生產性粉塵是人類健康的天敵，是誘發(fā)多種疾病的主要原因。
1. 什么是粉塵？
國際標準化組織規(guī)定，粒徑小于75μm的固體懸浮物定義為粉塵。
備注：4
指粉塵在爆炸極限范圍內，遇到熱源(明火或溫度)，火焰瞬間傳播于整個混合粉塵空間，化學反應速度極快，同時釋放大量的熱，形成很高的溫度和很大的壓力，系統(tǒng)的能量轉化為機械能以及光和熱的輻射，具有很強的破壞力。
2. 什么是粉塵爆炸？
備注：5
惰化
向有粉塵爆炸危險的場所充入足夠的惰性物質，使粉塵混合物失去爆炸性的技術。
抑爆
爆炸發(fā)生時，通過物理化學作用撲滅火焰，使未爆炸的粉塵不再參與爆炸的控爆技術。
3. 基本術語和定義
備注：6
3. 基本術語和定義
阻爆(隔爆)
泄爆
在含有可燃粉塵的通道中，設置能夠阻止火焰通過和阻波、消波的器具，將爆炸阻斷在一定范圍內的控爆技術。
有粉塵和主要是空氣存在的圍包體內發(fā)生爆炸時，在爆炸壓力達到圍包體的極限強度之前，使爆炸產生的高溫、高壓燃燒產物和未燃物通過圍包體上的薄弱部分向無危險方向泄出，使圍包體不致被破壞的控爆技術。
備注：7
（1）按其性質一般分為以下幾類：
4.粉塵的類別
無機粉塵：礦物性粉塵，如石英、石棉、滑石、煤等；金屬性粉塵，如鐵、錫、鋁、錳、鉛、鋅等；人工無機粉塵，如金剛砂、水泥、玻璃纖維等。
有機粉塵：動物性粉塵，如毛、絲、骨質等；植物性粉塵，如棉、麻、草、甘蔗、谷物、木、茶等；人工有機粉塵，如有機農藥、有機染料、合成樹脂、合成橡膠、合成纖維等。
混合性粉塵：是上述各類粉塵，以二種以上物質混合形成的粉塵，在生產中這種粉塵最多見。
備注：8
（2）按粉塵的物性分類：
粉塵有多種多樣的性質，如粉塵的吸濕性、粘性、可燃性、導電性等，因此，可以按不同的物性區(qū)分為：
4.粉塵的類別
a.吸濕性粉塵、不吸濕粉塵；  
b.不粘塵、微粘塵、中粘塵、強粘塵；
c.可燃塵、不燃塵；    
d.高比電阻塵、一股比電阻值粉塵、導電性塵；
e.可溶性粉塵、不溶性粉塵。

備注：9
粉塵的爆炸可視為由以下三步發(fā)展形成的：第一步是懸浮的粉塵在熱源作用下迅速地干餾或氣化而產生出可燃氣體；第二步是可燃氣體與空氣混合而燃燒；第三步是粉塵燃燒放出的熱量，以熱傳導和火焰輻射的方式傳給附近懸浮的或被吹揚起來的粉塵，這些粉塵受熱汽化后使燃燒循環(huán)地進行下去。隨著每個循環(huán)的逐次進行，其反應速度逐漸加快，通過劇烈的燃燒，最后形成爆炸。這種爆炸反應以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸壓力等將持續(xù)加快和升高，并呈跳躍式的發(fā)展。
5.粉塵爆炸原理
備注：10
五個要素
2-氧氣
1-可燃性粉塵
3-貨源
4-受限空間
5-擴散
6. 粉塵爆炸五個要素

備注：11
物質的燃燒熱越大，則其粉塵的爆炸危險性也越大，例如煤、碳、硫的粉塵等；
越易氧化的物質，其粉塵越易爆炸，例如鎂、氧化亞鐵、染料等；
越易帶電的粉塵越易引起爆炸。粉塵在生產過程中，由于互相碰撞、磨擦等作用，產生的靜電不易散失，造成靜電積累，當達到某一數值后，便出現(xiàn)靜電放電。靜電放電火花能引起火災和爆炸事故。
粉塵爆炸還與其所含揮發(fā)物有關。如煤粉中當揮發(fā)物低于10%時，就不再發(fā)生爆炸，因而焦炭粉塵沒有爆炸危險性。
物理化學性質
7.粉塵爆炸的影響因素
備注：12
粉塵的表面吸附空氣中的氧，顆粒越細，比表面積（多孔固體物質單位質量所具有的表面積， ㎡ /g）越大，吸附的氧就越多，因而越易發(fā)生爆炸，而且，發(fā)火點越低，爆炸下限也越低。隨著粉塵顆粒的直徑的減小，不僅化學活性增加，而且還容易帶上靜電。
顆粒大小
7.粉塵爆炸的影響因素
備注：13
與可燃氣體相擬，粉塵爆炸也有一定的濃度范圍，也有上下限之分。但在一般資料中多數只列出粉塵的爆炸下限，因為粉塵的爆炸上限較高。
粉塵的濃度
7.粉塵爆炸的影響因素
備注：14

具有極強的破壞性
粉塵爆炸涉及的范圍很廣，煤炭、化工、醫(yī)藥加工、木材加工、糧食和飼料加工等部門都時有發(fā)生。
容易產生二次爆炸
能產生有毒氣體
第一次爆炸氣浪把沉積在設備或地面上的粉塵吹揚起來，在爆炸后的短時間內爆炸中心區(qū)會形成負壓，周圍的新鮮空氣便由外向內填補進來，形成所謂的“返回風”，與揚起的粉塵混合，在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆炸時，粉塵濃度一般比一次爆炸時高得多，故二次爆炸威力比第一次要大得多。
一種是一氧化碳；另一種是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性氣體。毒氣的產生往往造成爆炸過后的大量人畜中毒傷亡，必須充分重視。
8.主要危害
備注：15
      撲救粉塵爆炸事故的有效滅火劑是水，尤以霧狀水為佳。它既可以熄滅燃燒，又可濕潤未燃粉塵，驅散和消除懸浮粉塵，降低空氣濃度，但忌用直流噴射的水和泡沫，也不宜用有沖擊力的干粉、二氧化碳、，防止沉積粉塵因受沖擊而懸浮引起二次爆炸。
     對一些金屬粉塵(忌水物質)如鋁、鎂粉等，遇水反應，會使燃燒更劇烈，因此禁止用水撲救?？梢杂酶缮?、石灰等(不可沖擊)；堆積的粉塵如面粉、棉麻粉等，明火熄滅后內部可能還陰燃，也因引起足夠重視；對于面積大、距離長的車間的粉塵火災，要注意采取有效的分割措施，防止火勢沿沉積粉塵蔓延或引發(fā)連鎖爆炸。
9.撲救措施
備注：16
公司相關安全管理制度
02
安全環(huán)保部負責公司范圍的粉塵爆炸危險場所的防爆安全監(jiān)察管理
各部門或車間負責本部門或車間范圍的粉塵爆炸危險場所的防爆安全的日常管理
1. 職責要求

備注：18
總   則
1.公司每年定期開展一次安全生產和粉塵防爆教育，各部門或車間每季度定期開展一次安全生產和粉塵防爆教育，使職工了解本企業(yè)粉塵爆炸危險場所的危險程度和防爆措施，掌握危險崗位的安全生產技術。
2.公司應根據國家有關標準并結合自身粉塵爆炸危險場所的特點，制定公司粉塵防爆實施細則和安全檢查表，并按安全檢查表認真進行粉塵防爆檢查。公司每年至少組織一次專項檢查，部門(車間)每月至少檢查一次。
3.粉塵爆炸危險場所應杜絕各種火源。
4.安全、通風除塵、粉塵爆炸預防、粉塵爆炸控制等設備設施，未經公司安全主管部門批準，不應更換或停止使用。
2. 工作要求
備注：19
建（構）筑物的結構與布局
1.安裝有粉塵爆炸危險的工藝設備或存在可燃粉塵的建（構）筑物，應與其他建筑物分離，其防火間距應符合GB50016《建筑設計防火規(guī)范》的相關規(guī)定。
2.工作區(qū)域應有疏散通道，疏散通道應設置應急指示燈和應急照明燈。
3.有爆炸危險的工藝設備宜設置在建筑物的露天場所。
防止粉料自燃
1.能自燃的熱粉料，儲存前應設法冷卻到正常儲存溫度。
2.在通常儲存條件下，大量儲存能自燃的散裝粉料時，應對粉料溫度進行連續(xù)監(jiān)測，當發(fā)現(xiàn)溫度升高或氣體析出時，應采取使粉料冷卻的措施。
2. 工作要求
備注：20
防止明火與熱表面引燃
1.進行作業(yè)審批，辦理動火作業(yè)證后方可作業(yè)。
2.在粉塵爆炸危險場所盡量不進行動火作業(yè)。若要進行動火作業(yè)必須清除動火區(qū)域粉塵及易燃物品并配備充足的滅火器材。
3.進行動火作用的區(qū)域應與其他區(qū)域分開或斷開；作業(yè)期間和作業(yè)完成后的冷卻期間，不應有粉塵進入作業(yè)現(xiàn)場。
4.與粉塵直接接觸的設備或裝置（如加熱源），其表面允許溫度應低于谷物粉塵最低著火溫度30℃。
5.工藝設備的軸承應防塵密封，不宜使用皮帶傳動，如使用皮帶傳動，應安裝速差傳感器和自動防滑保護裝置，當發(fā)生滑動時，保護裝置能確保自動停機。
2. 工作要求
防止電弧和電火花
1.粉塵爆炸危險場所，應按GB50057《建筑防雷設計規(guī)范》中有關規(guī)定采取防雷措施。
2.所有金屬設備、裝置外殼、金屬管道、支架、構件、部件等，一般應采用防靜電直接接地；不便或工藝不允許直接接地的，可通過導靜電材料或物品間接接地。
3.所有金屬管道連接處(如法蘭)，應用銅線或銅片進行跨接安裝。
4.操作人員應采取防靜電措施。
5.作業(yè)人員進入作業(yè)場所前，應觸摸靜電釋放裝置。
6.粉塵爆炸危險場作業(yè)人員不應穿著化纖制品衣褲。
2. 工作要求
備注：22
防止摩擦、碰撞火花
1. 在工藝流程的進料處，應安裝能除去混入料中雜物的磁鐵、氣動分離器或篩子，防止雜物與設備碰撞。
2. 粉塵爆炸危險場所配備的固定式或移動式電氣設備應采用防爆型。非防爆型電氣設備嚴禁在粉塵爆炸危險場所使用，包括未安裝防火帽等防護措施的機動車輛。 
3. 墻體、梁、支架、地面和設備等表面、配電箱、柜內積聚的粉塵應及時清掃，從
設備和管道中溢出或堵塞的物料應及時清掃，防止粉塵積聚。清掃時，應避免二次揚塵，不能使用壓縮空氣進行吹掃粉塵。
4. 按照工藝分片設置相對獨立的除塵系統(tǒng)。
5. 所有產生粉塵的部位均應安裝吸塵罩。
6. 風管中不應有粉塵沉積。
2. 工作要求
備注：23
1.公司應編制含有粉塵爆炸的應急救援預案。
2.公司應每兩年至少組織一次全體職工進行滅火和應急救援預案演練。
救援
分段與隔離
1.工藝設備的連接，應保證不進行動火作業(yè)就能將各設備方便地分離和移動。
2.設計工藝設備時，應考慮技術上可實現(xiàn)的隔離。
2. 工作要求
備注：24
二次爆炸的預防
1.工藝設備的接頭、檢查門、擋板、泄爆口蓋均應封閉嚴密。
2.不能完全防止粉塵泄漏的特殊地點，應采用有效的除塵措施。
3.手工裝粉料場所，應采取有效的防塵措施。
4.進行打包的場所，應定期清掃粉塵。
2. 工作要求
備注：25
清潔
1.所有可能積累粉塵的生產車間和暫存室，都應及時清掃。
2.不應使用壓縮空氣進行吹掃。
滅火
1.應根據粉塵的物理化學性質，正確選用滅火劑。
2.滅火時，應防止粉塵揚起形成粉塵云。
3.若燃燒物與水接觸能生成爆炸性氣體，不應用水滅火。
2. 工作要求
備注：26
法律法規(guī)及標準規(guī)范
03
備注：27
GB/T 15604 《粉塵防爆術語》
GB/T 15605 《粉塵爆炸泄壓指南》
GB 50057 《建筑物防雷設計規(guī)范》
GB 50058《 爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》
GB 15577《粉塵防爆安全規(guī)程》
GB 17440《糧食加工、儲運系統(tǒng)粉塵防爆安全規(guī)程》
備注：28
GB/T 17919《粉塵爆炸危險場所用收塵器防爆導則》
GB 12158《防止靜電事故通用導則》
GB/T 5817《粉塵作業(yè)場所危害程度分級》
AQ 3009《危險場所電氣防爆安全規(guī)范》 
AQ 4229《糧食立筒倉粉塵防爆安全規(guī)范》
備注：29

國家標準化管理委員會批準發(fā)布了由全國防爆電氣設備標準化技術委員會（SAC/TC9）制定的GB12476系列新版國家標準
1、GB 12476.1 可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備 第1部分:通用要求
2、GB 12476.2可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備 第2部分:選型和安裝
3、GB 12476.3可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備 第3部分：存在或可能存在可燃性粉塵的場所分類
4、GB 12476.4可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備第4部分:本質安全型“iD”
5、GB 12476.5可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備 第5部分:外殼保護型“tD”
6、GB 12476.6可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備 第6部分:澆封保護型“mD”
7、GB 12476.7可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備 第7部分:正壓保護型“pD”
粉塵爆炸相關事故案例
04
備注：31
直接原因：
事故車間除塵系統(tǒng)較長時間未按規(guī)定清理，鋁粉塵集聚。除塵系統(tǒng)風機開啟后，打磨過程產生的高溫顆粒在集塵桶上方形成粉塵云。1號除塵器集塵桶銹蝕破損，桶內鋁粉受潮，發(fā)生氧化放熱反應，達到粉塵云的引燃溫度，引發(fā)除塵系統(tǒng)及車間的系列爆炸。
因沒有泄爆裝置，爆炸產生的高溫氣體和燃燒物瞬間經除塵管道從各吸塵口噴出，導致全車間所有工位操作人員直接受到爆炸沖擊，造成群死群傷。
2014年8月2日，昆山中榮金屬制品有限公司發(fā)生特別重大鋁粉塵爆炸事故，共有97人死亡、163人受傷直接經濟損失3.51億元。
案例1：2014年江蘇昆山8.2粉塵爆炸事故
備注：32
原因分析：
事故單位主要從事自行車鋁合金配件拋光業(yè)務，該單位無視《嚴防企業(yè)粉塵爆炸五條規(guī)定》（國家安全監(jiān)管總局令第68號）等要求，違法違規(guī)組織生產，未及時規(guī)范清理除塵風道和作業(yè)場所積塵，除塵風機、風道未采取防火防爆措施。
據初步調查分析，這起事故是在磚槽除塵風道內發(fā)生鋁粉塵初始爆炸，引起廠房內鋁粉塵二次爆炸，造成人員傷亡。
案例2：2016年深圳 “4·29”粉塵爆炸
2016年4月29日16時許，廣東省深圳市光明新區(qū)精藝星五金加工廠發(fā)生鋁粉塵爆炸事故。截至5月6日，已造成4人死亡、6人受傷，其中5人嚴重燒傷。
備注：33
直接原因：
淺圓倉進出倉系統(tǒng)除塵效果差，企業(yè)疏于對作業(yè)機電設備的維護保養(yǎng)，在局部的密閉空間產生較高的粉塵濃度和點火源，從而導致第一波次爆炸。由于企業(yè)對地下通廊以及設備內的粉塵清理不徹底，第一次爆炸將積塵激起，導致了第二、三波次的粉塵爆炸，擴大了事故損失。
2011年12月24日，中央儲備糧沈陽直屬庫（以下簡稱沈陽庫）發(fā)生一起淺圓倉粉塵爆炸事故。
2011年中央儲備糧沈陽直屬庫粉塵爆炸事故
備注：34
案例4：2010秦皇島驪驊淀粉爆炸事故
直接原因：
在進行三層平臺清理作業(yè)過程中產生了粉塵云，維修振動篩和清理平臺淀粉時，使用了鐵質扳手、鐵質鉗子、鐵锨等鐵知工具，產生了機械撞擊和摩擦火花，導致“初始爆炸”發(fā)生。包裝間、倉庫設備和地面積塵嚴重，導致“二次爆炸”發(fā)生。
備注：35
發(fā)生爆炸并起火，造成8名工人死亡至少62人受傷，其中約20人被嚴重燒傷。在長達19秒的時間內，爆炸、火光不斷，火球持續(xù)時間長達15分鐘。
這是美國近年來傷亡最慘重、損失最大的粉塵爆炸。
案 例5：2008年美國一皇家糖廠爆炸
備注：36
預防和控制措施
05
由于機械力的作用會揚起大量粉塵，設備內懸浮的粉塵往往處于爆炸濃度范圍之內。且各種力的作用更容易產生摩擦、撞擊火花，靜電等點火源，導致粉塵爆炸的發(fā)生。
在風力作用下，分離器內的粉塵均處于懸浮狀態(tài)，此時，如存在足夠能量的點火源，爆炸事故就會不可避免地發(fā)生。
除塵前粉塵是處于懸浮狀態(tài)的，粘附在濾材上的粉塵在清灰狀態(tài)下也處于懸浮狀態(tài)，若恰好有足夠能量的點火源，將發(fā)生粉塵爆炸事故。
氣固分離過程
干式除塵過程
1、容易發(fā)生粉塵爆炸的生產工藝
粉碎過程
備注：38
使用噴霧、氣流或沸騰干燥器干燥顆粒狀物料或粉料時，設備內形成的可燃粉塵－空氣混合物的爆炸事故在生產實踐中時有發(fā)生。
氣力輸送過程中，工業(yè)粉塵處于蓬松的懸浮狀態(tài)，已具備粉塵爆炸的主要條件，只要有合適的點火源則極其危險，并且輸送管線與分離和除塵設備相連，極易引起二次爆炸，造成更大的傷亡和損失。
生產過程中粉塵難免要從設備中逸出，這些粉塵堆積在廠房及設備表面，若不及時清除，在達到一定濃度并且飛揚起來之后，很容易造成爆炸事故，并且在清掃過程中，也極易粉塵飛揚，形成懸浮爆炸條件。
干燥過程
輸送過程
清掃、吹掃過程
1、容易發(fā)生粉塵爆炸的生產工藝
備注：39
集塵器
除塵器
氣力輸送機
2、容易發(fā)生粉塵爆炸的設備
備注：40
干燥器
筒倉
磨粉機
2、容易發(fā)生粉塵爆炸的設備
備注：41
2、容易發(fā)生粉塵爆炸的設備
鏈式提升機
備注：42
根據物質燃燒原理，在生產過程中防止火災和爆炸事故的基本原則是針對物質燃燒的兩個必要條件而提出的。一方面是使燃燒系統(tǒng)不能形成，防止和限制火災爆炸危險物、助燃物和著火源三者之間的直接相互作用；另一方面是消除一切足以導致著火的火源以及防止火焰及爆炸的擴展。
1、可靠接地
2、使用粉塵防爆電器
3、火花探測與熄滅
4、消除明火
5、防止局部過熱
6、不用金屬敲擊，防止產生火花
控制和消除火源
控制危險物料?
1、按物料的物化特性采取措施
2、系統(tǒng)密閉及負壓操作
3、通風置換?
4、惰性介質保護
3、防火防爆技術措施
控制工藝參數
1、溫度控制
2、投料控制?
3、防止跑、冒、滴、漏

備注：43

無
采用自動控制和安全保護裝置 
1、工藝參數的自動調節(jié)
2、程序控制
3、信號裝置、保護裝置、安全聯(lián)鎖
限制火災和爆炸的擴散
采用防爆電氣設備
3、防火防爆技術措施
1、隔離、露天布置
2、安全阻火裝置
備注：44
是選擇泄放到墻外還是建筑較高的頂層位置？
爆炸后火焰的影響，允許火球？
反作用力如何應對？
是否采取措施免受雪災、雨水影響？
泄放要考慮的因素：
不推薦！
（a）泄爆
4、粉塵爆炸保護措施
直接泄放到屋內！
備注：45
早期探測,覺察到爆炸
啟動發(fā)射筒
把滅火劑噴進容器
抑制爆炸和隔離燃燒的物料
設備停車
（b）抑爆

IPD粉塵抑爆隔離系統(tǒng)
4、粉塵爆炸保護措施
備注：46
4、粉塵爆炸保護措施
螺旋輸送機的隔離
出口物料過濾器
備注：47

教育培訓
5、監(jiān)管對策
1、培訓對象：各級安全監(jiān)管人員、專職安全管理人員、可燃性粉 塵場所各崗位作業(yè)人員（包括勞務工）、外來施工人員等；
2、培訓內容：法規(guī)、標準宣貫；粉塵防爆綜合知識；防爆技術措施、方法；事故應急救援基本知識；事故案例教育等；
3、各有側重、分類培訓

備注：48

公司級檢查、部門級檢查、車間級檢查；
5、監(jiān)管對策
隱患排查
安全裝置、通風除塵設備完好性；粉塵爆炸預防及控制措施；應急物資及演練；日常清潔、清掃；危險作業(yè)管理等
2、檢查內容
1、開展專項檢查
備注：49

1、演練方式：實戰(zhàn)演練、桌面演練；
5、監(jiān)管對策
應急演練
（1）可在事故真正發(fā)生前暴露預案和程序的缺陷；
（2）發(fā)現(xiàn)應急資源的不足(人力和設備等)；
（3）改善各應急部門、機構、人員之間的溝通與協(xié)調；
（4）增強職工應對突發(fā)事故救援的信心和救援意識；
（5）提高應急救援人員的熟練程度和技術水平，
         進一步明確各自的崗位與職責；
2、演練目的
備注：50
謝 謝
備注：51

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