粉尘相关知识与事故案例

事故原因
二、是危险作业安全管理缺失是造成这 起事故的主要原因之一。双马公司在造粒 包装车间随意动火，维修人员在没有停车、 没有办理《动火作业票》的情况下，违章 直接在设备本体上进行焊接作业；当班电 工没有办理《临时用电作业票》，违章接 电焊机临时电源。员工安全教育培训不到 位，事故隐患排查治理不彻底；
⑸降低升压速率—泄爆口的设计。
在粉尘爆炸危险性特征量中，升压速率是最为 重要的单项因素，基本上决定了爆燃破坏性的程度。 升压速率也是设计防（泄）爆口时的一个重要根据， 因为在很大程度上，升压速率决定了防（泄）爆口 的尺寸。粉尘爆炸发生后，形成气体产物，释放热 量，提高了封闭设施内空气的温度。由于气体，遇 热膨胀，如果没有足够的排气面积（泄压面积）释 放尚未到危险压力的热气体，这类破坏压力就会施 加于周围的封闭设施上。
常见火源分类表
类别 火源举例 类别 火源举例 电火花、静电火 花、雷电火花、 电磁波、杂散电 流
撞击、摩擦、 机械火源 电火源 绝热压缩
热火源
高温表面、 明火、火星、化 热射线（日 化学火源 学分解、化学反 光） 应、发热自燃
（四）粉尘爆炸的过程
第一步：悬浮粉尘在热源作用下迅速地被干馏 或气化而产生可燃气体。 第二步：可燃气体与空气混合而燃烧。 第三步：燃烧产生的热量从燃烧中心向外传 递，引起邻近的粉尘进一步燃烧。 如此循环下去，反应速度不断加快， 最后形成爆炸。
（五）粉尘爆炸的特点
（1）多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点。 第一次爆炸气浪，会把沉积在设备或地面上的粉 尘吹扬起来，在爆炸后短时间内爆炸中心区会形成负 压，周围的新鲜空气便由外向内填补进来，与扬起的 粉尘混合，从而引发二次爆炸。二次爆炸时，粉尘浓 度会更高。 （2）粉尘爆炸所需的最小点火能量较高，一般 在几十毫焦耳以上。 （3）与可燃性气体爆炸相比，粉尘爆炸压力上 升较缓慢，较高压力持续时间长，释放的能量大，破 坏力强。
事故现场图
事故现场图
事故现场图
事故现场图
事故现场图
事故现场图
事故调查报告

根据国务院以及国家安监总局、江苏省委省政府领导重 要批示和要求，依据《生产安全事故报告和调查处理条 例》（国务院令第493号）等规定，4月16日江苏省政府 成立了如皋双马公司“4.16”爆炸事故调查组（以下简 称事故调查组），事故调查组由省安监局牵头，公安、 监察、工会等有关部门参加。事故调查组按照“四不放 过”和“科学严谨、依法依规、实事求是、注重实效” 的原则，通过现场勘验、调查取证、检测鉴定、模拟实 验和专家论证，查明了事故发生的经过、直接原因和间 接原因、人员伤亡和财产损失情况，认定了事故性质和 责任，提出了对有关责任人员和责任单位的处理建议。 同时，针对事故原因及暴露出的突出问题，提出了事故 防范措施。事故调查报告已由江苏省安全生产委员会批 复结案。
对于设备内极易形成粉尘-气体爆炸混合 物的操作，在设备中充入惰性介质、降低系 统中的氧含量是目前防止设备爆炸的唯一可 靠方法。在这种情况下，粉尘-空气混合物中 的氧含量会减少至火焰不能传播的数值。惰 性介质可以采用氮气、二氧化碳、烟道气和 用惰性气体稀释到必要最低含氧量的空气或 其它工业废气以及惰性粉尘等。
事故原因
三、是变更管理制度不落实也是造成这 起事故的主要原因之一。双马公司安全生 产责任制和安全生产管理制度执行不到位， 虽然制定了变更管理制度，但在实施对造 粒塔加装气锤这一技术改造项目时，变更 管理制度不落实，没有经公司批准，没有 经过技术论证和风险评估，没有制定检修 作业实施方案，没有进行检修作业安全交 底；
也有区分为有机粉尘和无机粉尘的。
金属粉末爆炸性的等级排列： 高爆炸性：锆、镁、铝、锂、钠；
中爆炸性：锡、锌、铁、硅、锰、铜；
低爆炸性：钼、钴、铅
可自燃金属有：
铝、钙、铈、铯、铬、钴、铱、铁、铅、铀、
锂、镁、镍、钯、铂、钾、銣、钠、钽、
钍、钛、铀、锆
2）悬浮粉尘的爆炸极限
可燃气体、可燃蒸气、可燃粉尘的燃爆危险性 特征——爆炸极限 爆炸极限的定义：在火源作用下，可燃气 体、可燃蒸气或粉尘在空气中，恰足以使火焰 蔓延的最低浓度称为该气体、蒸气或粉尘的爆 炸下限，也称燃烧下限。同理，恰足以使火焰 蔓延的最高浓度称为爆炸上限，也称燃烧上限 。 上限和下限统称为爆炸极限或燃烧极限， 上限和下限之间的浓度称为爆炸范围。浓度在 爆炸范围以外，可燃物不会爆炸。
⑶增加混合系中的水份 尘粒中的水份在升温与蒸发过程中吸收热 量，所以，这种水份提高了粉尘的着火温度。 比如玉米淀粉的着火温度可以随着含水量从 1.6%增加到12.5%而上升50℃之多。着火温度 的升高可以避免粉尘遇到一些低温火源的引 燃爆炸概率。 金属粉尘遇水反应，不能采取增湿措施。
⑷避免设备中粉尘爆炸—添加惰性物质。
事故现场图片
事故现场图
如皋双马化工事故
2014年4月16日上午10时，位于江苏省南 通市如皋市东陈镇的如皋市双马化工有限 公司（造粒车间发生粉尘爆炸，接着引发 大火，导致造粒车间整体倒塌。事故造成8 人当场死亡，1人因抢救无效于5月11日死 亡，8人受伤，其中2人重伤，直接经济损 失约1594万元。
3）引起粉尘爆炸的热能源 粉尘具有较小的自燃点和最小点火能量，只要外界 的能量超过最小点火能量（多数在10mJ~100mJ）或温度 超过其自燃点（多数在400℃~500℃），就会爆炸。 生产过程中常见的 多种引火源 1、设备内的摩擦撞击火花。设备内部由于机械运转部位 缺乏润滑而摩擦生热；物料、硬性杂质或脱落的零件与 设备内壁碰击打出火星。表面粗糙的坚硬物体相互猛烈 撞击或摩擦时，产生的火星撞击或摩擦脱落的高温固体 微粒。据统计，仅粉碎研碎设备因摩擦撞击引起的爆炸 事故占57％。

事故原因
经调查，南通市如皋双马化工有限公司 “4.16”爆炸事故的直接原因是：在1#造粒 塔正常生产状态下，没有采取停车清空物 料的措施，维修人员直接在塔体底部锥体 上进行焊接作业，致使造粒系统内的硬脂 酸粉尘发生爆炸，继而引发连续爆炸，造 成整个车间燃烧，导致厂房倒塌。
事故原因
事故的间接原因有以下几方面： 一、是企业法定代表人履行安全生产职 责不到位是造成这起事故的主要原因之一。 双马公司安全生产主体责任不落实，安全 生产责任制未能有效执行，企业法定代表 人未能认真到岗履职，未组织过安全生产 检查，未认真督促企业管理人员履行安全 生产管理职责，对存在的重大事故隐患未 及时发现并制止；
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⑵加强管理，消除粉尘爆炸的点火源。由前述 分析可知，粉尘爆炸的点火源有多种，必须 根据操作环境可能出现的点火源种类进行针 对性预防。例如，面粉加工厂的磨面机中混 入金属或砂石碎块，就会打出火花而造成粉 尘爆炸，为此，在净麦等前处理工序就应加 强操作管理，避免能造成点火源的金属等硬 物混入磨面工序，尤其要注意磁铁失效问题。
2 、电火花和静电火花。电气设备故障引起的电 火花是常见的一种引火源，事故案例较多。物料 在输送和粉碎研磨的搅拌中，粉料与管壁、设备 壁，粉料的颗粒与颗粒之间的摩擦和碰击，
3、沉积粉尘的阴燃和自燃，沉积在加热表 面如照明装置、电动机、机械设备热表面 的粉尘，受热一段时间后会出现阴燃，最 终也可能转变为明火，成为粉尘爆炸的引 火源。粉尘最易阴燃的层厚范围为10～ 20mm。可燃粉尘在沉积状态下还具有自燃 的倾向，因为粉尘微粒与空气接触发生氧 化放热反应，在一定条件下热量不能充分 散发，粉层内温度会升高引起自燃。长期 积聚在设备裂缝中和管道拐弯处的粉尘易 发生自燃。
(2)容易产生二次爆炸。第一次爆炸气浪把沉积在设备 或地面上的粉尘吹扬起来，在爆炸后短时间内爆炸中 心区会形成负压，周围的新鲜空气便由外向内填补进 来，形成所谓的“返回风”，与扬起的粉尘混合，在 第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆炸 时，粉尘浓度一般比一次爆炸时高得多，故二次爆炸 威力比第一次要大得多。 (3)能产生有毒气体。一种是一氧化碳；另一种是爆炸 物(如塑料)自身分解的毒性气体。毒气的产生往往造成 爆炸过后的大量人畜中毒伤亡。
（二）燃烧的三要素 燃烧需要三要素：可 燃物、助燃物和点火源。 缺少其中任何一个，燃烧 便不能发生。燃烧三要素 示意图如图所示。
（三）粉尘爆炸的条件 可燃粉尘爆炸应具备三个条件： ①粉尘本身具有爆炸性； ②粉尘必须悬浮在空气（氧气）中并与空气混合到爆炸 浓度；
③有足以引起粉尘爆炸的热能源。 和气体爆炸相比，粉尘爆炸所要求的最小引燃能较
大，达10毫焦耳，为气体爆炸的近百倍。因此，一个足 够强度的热能源也是形成粉尘爆炸的必要条件之一。
1）哪些粉尘具有爆炸性？
通常认为以下七类物质的粉尘具有爆炸性： 金属（如镁粉、铝粉）； 煤炭； 粮食（如小麦、淀粉）；
饲料（如血粉、鱼粉）；
农副产品（如棉花、烟草）； 林产品（如纸粉、木粉）； 合成材料（如塑料、染料）。
二、粉尘爆炸事故案例
昆山中荣金属制品有限公司坐落于昆山经 济开发区南河路189号，创办于1998年，注 册资本880万美元。其核心业务是电镀铝合 金轮毂，主要从事铝合金表面处理，表面 镀层有：铜、镍、铬；对高低档铝合金制 品均可进行电镀加工。该企业有员工500人， 占地空间4.8万平方米。
发生爆炸的工厂车间约为7000至8000平方 米。这是一起严重的企业安全生产事故， 事故原因为空气中浓度过高的粉尘遭遇明 火产生爆炸。当时发生爆炸车间内共有员 工264人，其中261人在车间内上班。爆炸 发生后，当场确认死亡人数44人，截至4日 上午，死亡总人数为75人，185人受伤
粉尘相关知识与事故案例
安环科 2014年8月15日
一、粉尘爆炸原理及基础知识
（一）粉尘的定义与类别
凡是呈细粉状态的固体物质均称为粉尘。能燃烧和爆 炸的粉尘叫做可燃粉尘；浮在空气中的粉尘叫悬浮粉尘； 沉降在固体壁面上的粉尘叫沉积粉尘。 国际标准化组织规定： 粒径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。 （一般是200目左右。2.54厘米（1英寸）长度中的筛孔 数目，简称为目 ）