5 預(yù)防粉塵爆炸的對策
不言而喻,預(yù)防粉塵爆炸的主要對策首先應(yīng)該是排除形成粉塵-空氣爆炸性混合物的可能性和杜絕火源。裝置、管道和設(shè)備的受熱表面經(jīng)常是燃燒的點(diǎn)火源,因此設(shè)備的表面溫度不允許過高。任何條件下,設(shè)備的表面溫度都應(yīng)稍低于粉塵層的陰燃溫度。另處,可燃粉塵在破碎機(jī)、粉碎設(shè)備、風(fēng)管和其它帶攪拌裝置的設(shè)備中,經(jīng)常因打出的火花而引爆,因而上述設(shè)備的零件必須用不產(chǎn)生火花的材料制造。
?、欧乐狗蹓m沉積和及時清理粉塵。對于處理粉料的設(shè)備或場所,要防止泄漏而使粉塵到處飛揚(yáng),尤其應(yīng)將易于產(chǎn)生粉塵的設(shè)備隔離設(shè)置在單獨(dú)房間內(nèi),并設(shè)專門的保護(hù)罩和局部排風(fēng)罩或考慮吸塵裝置。此外,要及時清理沉積于廠房內(nèi)各角落、設(shè)備、電纜和管道上的粉塵。一般說來,這是一項(xiàng)技術(shù)上困難,并非經(jīng)常能夠順利解決。清理前必須濕潤粉塵,遇有不能用水濕潤的粉塵,應(yīng)該用機(jī)械除塵法,例如用抽氣法定期清除粉塵,保持操作環(huán)境的清潔。當(dāng)然,從改進(jìn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝入手,消除和減少粉塵向廠房內(nèi)擴(kuò)散是最根本的措施。
⑵加強(qiáng)管理,消除粉塵爆炸的點(diǎn)火源。由前述分析可知,粉塵爆炸的點(diǎn)火源有多種,必須根據(jù)操作環(huán)境可能出現(xiàn)的點(diǎn)火源種類進(jìn)行針對性預(yù)防。例如,面粉加工廠的磨面機(jī)中混入金屬或砂石碎塊,就會打出火花而造成粉塵爆炸,為此,在凈麥等前處理工序就應(yīng)加強(qiáng)操作管理,避免能造成點(diǎn)火源的金屬等硬物混入磨面工序,尤其要注意磁鐵失效問題。
?、潜苊庠O(shè)備中粉塵爆炸。對于設(shè)備內(nèi)極易形成粉塵-氣體爆炸混合物的操作,在設(shè)備中充入惰性介質(zhì)、降低系統(tǒng)中的氧含量是目前防止設(shè)備爆炸的唯一可靠方法。在這種情況下,粉塵-空氣混合物中的氧含量會減少至火焰不能傳播的數(shù)值。惰性介質(zhì)可以采用氮?dú)狻⒍趸?、煙道氣和用惰性氣體稀釋到必要最低含氧量的空氣或其它工業(yè)廢氣以及惰性粉塵等。
6 粉塵爆炸火災(zāi)的撲救措施
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(qū)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、1211滅火劑,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(zhì))如鋁、鎂粉等,遇水反應(yīng),會使燃燒更劇烈,因此禁止用水撲救。可以用干沙、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(nèi)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(zāi),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。
7 可燃粉塵爆炸案例分析
案例一:1999年2月,美國麻薩諸塞州的某鑄造廠發(fā)生一起火災(zāi)爆炸案。美國職業(yè)安全衛(wèi)生署(OSHA)與州及當(dāng)?shù)卣畬Υ舜问鹿手毙新?lián)合調(diào)查。聯(lián)合調(diào)查報告指出,火災(zāi)起因于未知點(diǎn)火源引燃?xì)つhT造機(jī)(shell molding machine),再借由灌入鑄造造機(jī)而形成大量沉積的酚醛樹酯粉塵原料蔓延至通風(fēng)系統(tǒng)的導(dǎo)管。小型的初始爆燃(deflagration)先于導(dǎo)管內(nèi)發(fā)生,并使粉塵在導(dǎo)管外開始沉降。接踵而至的粉塵氣云成為了二次爆炸所需的燃料,而二次爆炸的威力足以掀起屋頂并造成墻壁損毀。聯(lián)合調(diào)查報告中所列的事故原因,包括下列缺失項(xiàng)目:①控制粉塵累積方面管理不善;②通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計存在缺陷;③火爐的維護(hù)不善;④設(shè)備缺乏有效的安全裝置。
案例二:2003年1月,美國北卡羅來納州的某制藥廠發(fā)生一起火災(zāi)爆炸案。破壞力極大的火災(zāi)爆炸毀壞一家位于北卡羅來納州以生產(chǎn)合成橡膠制藥物傳遞元件的制藥廠,造成6名員工死亡,38名人員受傷,其中包括2名消防隊(duì)員。美國化學(xué)安全與危害調(diào)查委員會(U.S. Chemical Safety and Hazard Investigation Board, CSB),其為獨(dú)立的聯(lián)邦機(jī)構(gòu)并負(fù)責(zé)調(diào)查化學(xué)品事故,公布最終報告,結(jié)論為可燃性聚乙烯粉塵的累積于天花板上而引起爆炸。CSB并沒有確定是何種原因引燃初始火災(zāi),或粉塵是如何在隱蔽的天花板空間內(nèi)散布而產(chǎn)生爆炸性氣云。爆炸嚴(yán)重毀損此座工廠,造成附近工廠輕微損害。CSB指出事故原因,包括下列缺失項(xiàng)目:①沒有進(jìn)行危險評估;②對危害認(rèn)識不足;③工程管理不善。
8 結(jié)束語
掌握了粉塵爆炸的基理,就可據(jù)以采取相應(yīng)的安全措施,如密閉設(shè)備,通風(fēng)除塵,抽風(fēng)吸塵、潤濕降塵、清掃積塵、控制電源,清除靜電隔絕火源等。在撲救粉塵的火災(zāi)中,應(yīng)注意不要使沉積粉塵飛揚(yáng)起來,最好采用噴霧水流,以防發(fā)生二次爆炸。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,塑料、有機(jī)合成、粉末冶金及糧食加工等工業(yè)也不斷發(fā)展。粉塵的種類和用量急驟增加,加之操作工藝的自動化、連續(xù)性,粉塵爆炸的潛在危險性大大增加,預(yù)防粉塵爆炸有較高的現(xiàn)實(shí)意義。因此在生產(chǎn)過程中要嚴(yán)格執(zhí)行國家的技術(shù)規(guī)范和操作規(guī)程,落實(shí)各項(xiàng)安全規(guī)章制度,避免粉塵爆炸事故的發(fā)生。為有效防止粉塵爆炸事故的發(fā)生,生產(chǎn)可燃粉塵的工廠或車間的建設(shè)和管理及操作,要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB 15577—1995《粉塵防爆安全規(guī)程》執(zhí)行。