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粉塵防爆安全知識及預防措施課件

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備注：1
國內(nèi)外事故情況
粉塵爆炸的基本原理
預防技術(shù)措施
一
二
三
1
國內(nèi)外事故情況
國內(nèi)外粉塵爆炸事故情況
歷史上第一次有記載的粉塵爆炸事故，
    14/12/1785, 
    Turin, Italy

備注：4
我國當前可燃性粉塵爆炸事故呈現(xiàn)多發(fā)態(tài)勢
2014/8/2
昆山中榮金屬制品公司發(fā)生鋁粉爆炸，已造成81人死亡、179人受傷
2012/8/5
浙江溫州一個體鋁制鎖拋光加工場發(fā)生鋁粉爆炸，造成13人死亡14人受傷
2010/2/24
秦皇島驪驊淀粉廠發(fā)生淀粉爆炸，造成 20人死亡48人受傷
1987/3/15
哈爾濱亞麻紡織廠靜電引起亞麻粉塵爆炸，造成 58人死亡177人受傷
備注：5
昆山中榮金屬制品有限公司 事故現(xiàn)場
A
B
C
D
備注：6
秦皇島驪驊淀粉廠   事故現(xiàn)場
A
B
C
D
備注：7
其中僅金屬粉塵引發(fā)的事故就有（2009-2014年）
序號	日期	事故地點	死亡人數(shù)	重傷人數(shù)	事故簡要情況
1	2014/8/2	江蘇昆山	81	179	鋁粉粉塵爆炸
2	2014/7/11	河北石家莊	1	1	鎂鋁合金粉塵爆炸
3	2013/11/12	河北唐山	1		鎂粉粉塵爆炸
4	2012/11/20	廣東深圳		6	金屬粉塵爆燃
5	2012/8/5	浙江溫州	13	15	鋁粉粉塵爆燃
6	2011/11/11	浙江溫州	1		金屬粉塵爆炸
7	2010/12/1	浙江溫州	1		金屬粉塵爆炸
8	2010/11/25	江蘇鹽城	2		鋁粉粉塵爆炸
9	2010/8/5	廣東深圳	1	2	金屬粉塵燃爆
10	2009/10/29	浙江金華	2	2	拋光粉塵爆炸
11	2009/9/7	廣東揭陽		2	金屬粉塵爆炸
12	2009/8/23	湖南長沙	1		金屬粉塵爆炸
13	2009/3/11	江蘇鎮(zhèn)江	11		鋁粉粉塵爆炸
國際上著名的粉塵爆炸事故
2008年2月8日
美國皇家糖廠事故，14人死亡，36人重傷。
2003年1月29日
西部制藥廠,6人死亡,38人受傷。
2003年10月29日
賀氏公司鑄鋁廠鋁塵爆炸、火災，1人死亡，
多人受傷。
2003年2月20日
CTA隔聲材料廠樹脂粉塵爆炸，7人死亡，
37人受傷。
國際上著名的粉塵爆炸事故
1952—1979年間，日本發(fā)生各類粉塵爆炸事故209起，傷亡共546人，其中以粉碎制粉工藝和除塵系統(tǒng)較突出。
1965—1980年間，聯(lián)邦德國發(fā)生各類粉塵爆炸事故768起，其中較嚴重的是木粉及木制品粉塵和糧食飼料爆炸事故。
1980—2005年間，美國發(fā)生各類粉塵爆炸事故281起，死亡119人，受傷718人。
新西蘭：奶制品冷庫爆炸
馬來西亞：面粉廠爆炸
韓國：鏈斗提升機糧食粉塵爆炸
新加坡：塑料粉塵爆炸、奶酪廠噴霧干燥器爆炸
澳大利亞：食糖爆炸
菲列賓、印度：水泥廠煤塵爆炸
印度：奶粉廠噴霧干燥器爆炸

粉塵爆炸的
       基本原理
2
粉塵爆炸的基本原理

2.1  幾個基本概念
2.2  什么是粉塵爆炸？
2.3  為什么粉塵會發(fā)生爆炸？
2.4  什么樣的粉塵會發(fā)生爆炸？
2.5  粉塵爆炸的五個要素
2.6  引發(fā)粉塵爆炸的點火源
2.7  粉塵爆炸的破壞性
2.8  粉塵爆炸性參數(shù) 
備注：12
粉塵爆炸的基本原理
2.1 幾個基本概念
粉 塵
國際標準化組織定義：  粒徑小于75μm的固體懸浮物
（人類頭發(fā)的直徑約為50-80μm）
GB/T 15604《粉塵防爆術(shù)語》：細微的固體顆?？煞譃椋?
呼吸性粉塵/漂塵/降塵/可見粉塵/顯微粉塵等               
特點： 
在其自重作用下能夠沉降下來，但又可在空氣中懸浮一些時間。
備注：13
粉塵爆炸的基本原理
2.1 幾個基本概念
能與氣態(tài)氧化劑（主要是空氣）發(fā)生劇烈氧化反應的粉塵          
美國消防規(guī)范（NFPA）：直徑小于420微米，在分散狀態(tài)下點火會引起火災或爆炸的細微顆粒物。
特點：懸浮于空氣中達到一定濃度范圍時能被點燃 
 如：農(nóng)業(yè)（淀粉、面粉、飼料、糧食） 
       化學（塑料、香料、硫、橡膠、染料、殺蟲劑 、橡膠、化肥）
        醫(yī)藥食品工業(yè)（藥品、糖）
        金屬加工（鋁、鎂、鋅等）
        煤、木材、煙草、造紙、紙漿、家具等

可
燃
性
粉
塵
備注：14
粉塵爆炸的基本原理
2.1 幾個基本概念
粉塵云和粉塵層
 
A
粉塵云
懸浮在助燃氣體中的高濃度可燃粉塵與助燃氣體的混合物。
 
B
粉塵層
指的是沉積在地面或物體表面上的可燃粉塵群。
備注：15
粉塵爆炸的基本原理
2.2 什么是粉塵爆炸
火焰在粉塵云中傳播，引起壓力、溫度明顯躍升的現(xiàn)象

一次爆炸

二次爆炸
也叫初始爆炸，由初始點火源引起的爆炸。  
第一次爆炸氣浪把沉積在設備或地面上的粉塵吹揚起來，在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。
粉塵爆炸的破壞通常是由二次爆炸引起的
防止“二次爆炸”主要是減少爆炸傳播途徑上的粉塵，減少粉塵爆炸的能量來源
備注：16
粉塵爆炸的基本原理
多次爆炸
隨著爆炸引起極大的震動，沉積在不同部位的粉塵揚起，形成多個粉塵云，從而產(chǎn)生連環(huán)爆炸。
 
備注：17
粉塵爆炸的基本原理
A
B
C
D
2008年2月7日美國皇家糖廠事故現(xiàn)場
備注：18
粉塵爆炸的基本原理
2.3 為什么粉塵會發(fā)生爆炸
粉塵云著火時，頃刻間燃燒，釋放大量熱能，使得燃燒氣體溫度驟然升高，體積劇烈膨脹，形成很高的膨脹壓力，一旦空間受限，則發(fā)生爆炸。

可燃粉塵
氧化反應
釋放能量
誘發(fā)較大區(qū)域
粉塵反應、
釋放能量
溫度、壓力
急劇上升，
氣體急劇膨脹
備注：19
粉塵爆炸的基本原理
2.4 什么樣的粉塵會發(fā)生爆炸
具有爆炸性的粉塵，包括：
金屬（如鎂粉、鋁粉、鈦粉）；
煤炭（如煤粉）；
糧食（如面粉、糖粉、玉米粉、土豆粉、干奶粉、淀粉）；
飼料（如血粉、魚粉）；
農(nóng)副產(chǎn)品（如棉花、煙草、茶葉粉塵）；
林產(chǎn)品（如紙粉、木粉、纖維粉塵）；
合成材料（如塑料、染料）。
備注：20
粉塵爆炸的基本原理
美國1980-2005年不同粉塵爆炸事故比例
木制品
食品
金屬
塑料
煤粉

化工
無機物
制藥
紡織
其他

備注：21
粉塵爆炸的基本原理
2.5 發(fā)生粉塵爆炸的五要素 
 
A
 
B
 
C
 
D
 
E
空間受限
點火源
粉塵形成云狀
助燃物
（氧或空氣）
可燃粉塵
備注：22
粉塵爆炸的基本原理
2.6 引發(fā)粉塵爆炸的點火源
根據(jù)產(chǎn)生能量的方式的不同，點火源可分成八類：
 
 
光線照射
與聚焦
絕熱壓縮

化學反應
放熱
備注：23
粉塵爆炸的基本原理
明 火 焰
 
A
 
B
 
C
吸 煙
工業(yè)動火-
如氣焊割
其它明火-
如加熱爐
2.6 引發(fā)粉塵爆炸的點火源
備注：24
粉塵爆炸的基本原理
 
A
 
B
 
C
加熱設備、供暖設備和管線（電烙鐵、暖氣片、未加保溫的熱力管道）
2.6 引發(fā)粉塵爆炸的點火源
高溫物體
非防爆電機、燈具的熱表面（過熱馬達、白熾燈）
其他（汽車排氣管、煙囪火星、焊割作業(yè)金屬熔渣）
備注：25
粉塵爆炸的基本原理
2.6 引發(fā)粉塵爆炸的點火源
電氣火花
電氣線路短路
      電纜老化
      電纜因環(huán)境原因被破壞（機械破壞、老鼠啃咬等）
非防爆電氣設備啟?；蜻\行過程產(chǎn)生的火花
      非防爆的接插件、非防爆開關(guān)、非防爆電機
電氣設備過載

備注：26
粉塵爆炸的基本原理
2.6 引發(fā)粉塵爆炸的點火源
靜電放電

E
火花放電
刷型放電
電暈放電
靜電積累
人體靜電
備注：27
粉塵爆炸的基本原理
2.6 引發(fā)粉塵爆炸的點火源
撞擊與摩擦
轉(zhuǎn)動軸摩擦發(fā)熱
粉碎設備（各種破碎機、磨粉機）中進入雜物（鐵等金屬物質(zhì)、石子）
斗式提升機跑偏、打滑、斷帶
皮帶輥與支架摩擦
刮板機刮板與箱體摩擦
螺旋輸送機堵料摩擦
旋轉(zhuǎn)下料閥堵料摩擦
風機葉輪與殼體或外物摩擦或碰撞
采用不防爆的作業(yè)工具

備注：28
粉塵爆炸的基本原理
2.6 引發(fā)粉塵爆炸的點火源
光線照射與聚焦(雷閃電、光線聚焦)
絕熱壓縮
化學反應放熱
氧化燃燒
自 燃
備注：29
粉塵爆炸的基本原理
2.6 引發(fā)粉塵爆炸的點火源
絕熱性和保溫性好，具備熱積累條件，纖維、粉末或片狀
易進行產(chǎn)熱反應 （如分解熱，氧化熱，水合熱，反應熱，發(fā)酵熱等）
產(chǎn)熱速率超過散熱速率
      自燃著火一般需要相當長的發(fā)展時間
      易自燃著火的物質(zhì)：鋁鎂等活潑金屬粉塵，硝化棉，油污染棉紗，煤堆， 
      面粉等糧食倉庫
自燃的條件
備注：30
粉塵爆炸的基本原理
2.6 引發(fā)粉塵爆炸的點火源
粉塵的自燃
糧食粉塵遭水浸后發(fā)熱自燃
鐵粉或鐵切削屑在船舶運輸過程中，因船艙內(nèi)浸入雨水或海水而引起自燃著火
金屬加工行業(yè)切削打磨產(chǎn)生的鋁鎂粉塵遇濕后自燃
量自由堆積的粉塵，如煤山、面粉和玉米粉等糧食倉庫、聚集金屬粉塵的集塵桶等時常會發(fā)生自燃著火。 
吸濕或遇水會催進某些堆積粉塵自燃著火
尤其夏季高溫、高濕情況下，粉塵在散熱不利且儲存量大、堆積層較厚、通風不良時，更易引起熱積累，發(fā)生自燃著火。

備注：31
粉塵爆炸的基本原理
引發(fā)事故的點火源統(tǒng)計數(shù)據(jù)
備注：32
粉塵爆炸的基本原理
2.7 粉塵爆炸的破壞性
備注：33
粉塵爆炸的基本原理
（1）具有極強的破壞性。
         粉塵的燃燒速度和爆炸壓力雖然比氣體小，但因燃燒的時間長，產(chǎn)生的能量大，所以產(chǎn)生破壞和燒毀的程度要大得多。
（2）容易產(chǎn)生二次爆炸、多次連環(huán)爆炸。
（3）能產(chǎn)生有毒氣體，往往造成爆炸過后的大量人畜中毒傷亡。
         一氧化碳；
          爆炸物(如塑料)自身分解的毒性氣體。
（4）發(fā)生粉塵爆炸的時候，會有燃燒的粒子飛散，如果飛到可燃物或人體上，會使可燃物局部嚴重碳化或人體嚴重燒傷。
備注：34
粉塵爆炸的基本原理
2.8 粉塵爆炸性參數(shù)
粉塵云最小點火能量
最小點火能大致是10~100mJ，比可燃氣的最小點火能大1~2個數(shù)量級。
鋁粉（現(xiàn)場提?。┑姆蹓m云最小點火能： 47.1mJ~58.2mJ
粉塵層最低點火溫度
粉塵云最低點火溫度
點火溫度越低，越容易燃燒或爆炸
鋁粉（現(xiàn)場提?。┑姆蹓m云最低點火溫度： 590℃
通常 粉塵層最低點火溫度<粉塵云最低點火溫度，在有可燃粉塵沉積的場所，設備熱表面的溫度不能超過粉塵層最低著火溫度。>

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