粉尘防爆基本知识

一、为什么要做粉尘防爆？

1、粉尘爆炸事件。粉尘，在很多人的印象内，是不会爆炸的。直到80年代哈尔滨亚麻厂九次连环爆炸和新港筒仓粉尘爆炸（1981年12月10日上午，因安装电子秤需使用风焊施工，由于施工前没有彻底清洗二楼下料管内部的积尘，作业中引燃了下料管的积尘，导致粉尘爆炸并通过各联接管道引起筒仓群连锁爆炸，造成33个水泥筒中包括星筒在内28个筒顶被掀掉，7人受伤其中一人重度烧伤的严重事故），才开始受到了人们的关注。2008年8月，美国发生了粉尘大爆炸，造成整个厂区瘫痪、报废。2009年10月中旬，福建某饲料厂凌晨发生两座筒仓粉尘爆炸，造成系统瘫痪。2014年8月2日上午7时37分许，江苏昆山开发区中荣金属制品有限公司汽车轮毂拋光车间在生产过程中发生疑似粉尘爆炸，造成多人伤亡。由于粉尘爆炸的性质和火药等相反，所以粉尘爆炸最可怕的是二次、三次。。。。爆炸。爆炸把很多积尘重新飞扬起来，带来多次爆炸。

2、什么是粉尘爆炸？粉尘爆炸是粉尘云在爆炸上、下限范围内，遇到热源（明火或温度），火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间，化学反应速度极快，同时释放大量的热，形成很高的温度和很大的压力，系统的能量转化为机械功以及光和热的辐射，具有很强的破坏力。（粉尘云是指悬浮在助燃气体中的高浓度可燃粉尘与助燃气体的混合物）

3、粉尘爆炸的三个条件。粉尘爆炸应具备三个条件，即粉尘本身具有爆炸性；粉尘必须悬浮在空气中并与空气混合到爆炸浓度；有足以引起粉尘爆炸的热能源（点火源）。和气体爆炸相比，粉尘爆炸所要求的最小引燃能较大。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。

4、粉尘爆炸的过程。粉尘的爆炸可视为由以下三步发展形成的：第一步是悬浮的粉尘在热源作用下迅速地干馏或气化而产生出可燃气体；第二步是可燃气体与空气混合而燃烧；第三步是粉尘燃烧放出的热量，以热传导和火焰辐射的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的粉尘，这些粉尘受热汽化后使燃烧循环地进行下去。随着每个循环的逐次进行，其反应速度逐渐加快，通过剧烈的燃烧，最后形成爆炸。这种爆炸反应以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸压力等将持续加快和升高，并呈跳跃式的发展

5、粉尘爆炸的特点。

（1）多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点；

（2）粉尘爆炸所需的最小点火能量较高，一般在十毫焦耳以上；

（3）与可燃性气体爆炸相比，粉尘爆炸感应期长，压力上升较缓慢，达数十秒，为气体的数十倍。由于较高压力持续时间长，释放的能量大，破坏力强。

6、粉尘爆炸的危害。

（1）具有极强的破坏性。

（2）容易产生二次爆炸。

（3）能产生有毒气体。

二、什么样的粉尘会发生爆炸？

1、具有爆炸性的粉尘包括：

（1）金属（如镁粉、铝粉、钛粉等）

（2）煤炭（如煤粉）

（3）粮食（如面粉、糖粉、玉米粉、土豆粉、干奶粉、淀粉等）

（4）饲料（如血粉、鱼粉等）

（5）农副产品（如棉花、烟草、茶叶粉尘等）

（6）林产品（如纸粉、木粉、纤维粉尘等）

（7）合成材料（如塑料、染料等）

2、容易发生粉尘爆炸的生产工艺：

（1）抛光、粉碎过程

（2）气固分离过程

（3）干式除尘过程

（4）干燥过程

（5）气力运输过程

（6）清扫、吹扫过程

3、容易发生粉尘爆炸的设备：

（1）集尘器

（2）除尘器

（3）气力输送机

（4）干燥器

（5）磨粉机

（6）筒仓

三、怎样去做粉尘防爆？

由于粉尘燃烧、爆炸的三要素中（可燃物、助燃物、点火源），根据系统的运行状况，粉尘作为可燃物是不能避免的，只能有限度地控制；空气作为助燃物是不能控制的；最易控制的就是点火源。因此，粉尘防爆的工作重点就是控制点火源。粉尘防爆的主要控制措施如下：

1、防止点火源产生的措施：

（1）生产区域内严禁吸烟，严禁带打火机、火柴等火种，严禁带易燃易爆品。

（2）严禁穿着带铁码、铁钉的鞋进入粉尘生产现场；严禁使用铁器敲击墙壁、金属设备、管道及其他物体。

（3）进入封闭或半封闭空间作业。作业前要做好通风，穿着好防静电工作服和鞋、戴防尘口罩和安全帽、安全带；作业时，严禁使用手机、非防爆对讲机，应使用铜、铝、木器、竹器等防爆工具进行清理作业。

（4）抓好机械设备的检查，尤其要认真检查电动机接线盒防护装置有无损坏，清除积尘，防止接头松动或因电器线路短路而造成起火。

2、控制点火源的措施。输煤系统应尽量避免动火作业，因维修、改造等工程确需动火时，必须执行动火工作票制度。在动火作业时必须做到：

（1）停止各种清扫粉尘作业。

（2）作业点10米范围内（包括楼面）应打扫干净，并用水冲洗淋湿。凡要动火焊接和切割的设备内壁必须清除积尘。

（3）作业现场的窗户、门口、泄爆口一律打开。与其它密封容器相连的管道，必须拆除一段管道，并用非燃性材料将管道，密封容器的端口封闭，使动火部位与管道、密封容器完全隔断。

（4）作业点10米范围内所有可燃物尽可能移出作业场所，不能移走的可燃建筑或物体必须用非燃性材料加以保护，并由专人配备消防器材进行全过程监视。

（5）凡可拆卸的设备、管道应一律拆下并搬运到安全地区进行动火作业。

（6）作业现场10米范围内的全部楼面和墙壁上的孔洞，通风除尘吸口都要严密堵塞，防止火苗侵入。（7）动火作业人员必须严格按照动火审批要求和动火“八不”“四要”“一清”的要求落实安全措施、严格按照操作规程进行作业。使用的设备设施必须符合安全技术要求。

（8）作业时，必须有安全员在现场监护，同时还需设有专人看火，并备有适量和适用的灭火器材及供水管路，负责对作业点进行边操作边浇水，确保作业现场及时冷却和淋灭周围火星。

（9）作业结束后，动火人员和看火人员要共同熄灭残余火迹，清扫作业现场，用水淋湿作业现场周围，检查确认无残留火迹，看火人员留在现场监控至少一小时以上，经检查确认安全方准撤离现场，并在动火后的8至24小时内进行定时检查，确保安全。

3、设备、设施的防爆措施。

（1）结构设计方面的防爆措施。

1）设备材料选择方面的要求

电气设备外壳材料应热稳定性好，具有足够高的强度，能承受爆炸压力而不致损坏和变形，其隔爆接合面应能承受爆炸而不传爆

2）设备最高表面温度方面的要求

限制粉尘外壳最高表面温度的形成是防止粉尘点燃的主要因素之一。一方面，由于电气元件不可避免的会出现发热，所以要保证安全，限制电气设备最高表面温度值范围就显得格外必要。另一方面，由于不同的物质具有不同的点燃温度，所以，电气设备最高表面温度的范围也应有所不同。气体电气设备的最高表面温度与粉尘电气设备最高表面温度一致。

3）非金属部件方面的要求

设备的非金属部件，也应能够满足相关标准的耐热、耐寒要求。

4）IP防护方面的要求

根据国家标准GB12476.1的要求，粉尘防爆电气设备的外壳还需满足以下2个条件：

a、防尘外壳：虽不能完全防止粉尘的进入，但进入量尚不足以影响到电气设备的正常运行，外壳防外物能力为5级；

b、尘密外壳：外壳的结构设计成隔尘结构，粉尘不能进入，外壳防外物能力为6级。

（2）除尘和产尘设备的防爆措施。对于产尘或除尘系统内，应侧重于消除引火点，提高风速，或分级削减粉尘浓度。在这种条件和环境中，改变粉尘浓度是不客观、也不经济的，我们只能提高运行风速，负压工作，采用防爆风机和防爆电机，消除引火点，在系统内采用阻燃和防静电材料，设有良好的接地，设有泄爆和清扫口，并设有压力、温度等险情预报和监控系统，当系统内出现险情时将自动停止主机工作，各防爆抑爆系统自动工作，生产设备启动前10分钟启动除尘系统，生产设备停止工作10分钟后再停止除尘系统工作。

（3）从生产工艺流程，电气设备的选型和布设采取的主要防爆措施。

4、泄爆、抑爆与隔爆措施。对于粉尘爆炸：一方面是消除形成粉尘爆炸因素，防止粉尘爆炸的发生。另一方面就是控制爆炸范围，减少爆炸所造成的损失。在那些因某种环境已形成爆炸条件或暂时无法消除爆炸因素的情况下，泄爆、抑爆和隔爆将会减轻或控制爆炸所造成的损失。

5、强化设备、设施的管理。日常中要加强设备设施等机械设备的检查，检查其是否有老化、发热、磨

损、撞击火花、强烈振动、接触不良、接地不良、漏电、除尘效率下降等现象，发现隐患要及时整改和做好日常的维护保养工作，确保机械设备的安全装置处于良好的技术状态（尤其要做好除尘器内除尘袋的检查，防止袋口联接处松动摩擦、碰撞引发火花）。

（1）作业时要加强巡查，注意掌握机器电气设备及线路的运转情况，发现设备有金属碰霹、异响、温升、火花、明显变形等异常情况应立即停机，及时检修、排除隐患，不得冒险继续作业。

（2）机械设备的各种磨擦零部件要按时加油润滑，防止过热引起火灾爆炸。输送机上使用轴承的温度应加以控制,一旦温度＞200℃,应预以停机。

（3）及时处理设备漏油及其他易燃品。不允许在生产区域存放油料和其他易燃品。

6、清除积尘防止爆炸。对积尘的危害不能低估，因它是爆炸最重要最危险的尘源，对于粉尘爆炸积尘状态比悬浮更危险，其爆炸压力上升速度最大，造成的破坏力也最大。所以有效消除积尘是防止粉尘爆炸的主要措施之一。要求做到现场班班小清扫、周周大清扫。清扫时尽量以吸尘和冲洗为主，但不宜用喷淋等湿法清扫，因可燃粉尘在一定温度下，易产生可燃气体，挥发在空间。封闭空间禁止使用会引起粉尘气飞扬的清扫方法（如用压缩空气吹等）。

7、粉尘的治理。

粉尘的治理方法大致为抑尘、封尘、除尘和卸尘等。电厂中输煤针对尘源的性质选择治理大多采用抑尘、封尘、吸尘三种方式，一般三种方式结合起来使用。

（1）吸尘：吸尘是用风机从导煤槽内抽出含尘空气，在导煤槽内形成微负压，是降低粉尘最常用的手段。降低输煤系统室内含尘量的最常用的手段是吸尘。即在皮带机的导料槽处和煤仓间的原煤斗处设置除尘点，以形成导料槽和原煤斗内的负压，抑制粉尘飞出。吸尘方式所使用的设备主要有袋式除尘器、高压静电除尘器等。

（2）抑尘：含粉尘的空气遇到水增加湿度以后，水与尘粒粘结在一起形成较大颗粒下落。喷水是输煤系统中抑尘的有效方法之一。但是喷水量不宜过多要适量，否则将产生副作用如皮带打滑、黏煤等。通常在皮带机导料槽出口、斗轮机轮斗、叶轮给煤机入料口，落煤管入口处等安装。

（3）封尘：煤尘需借助空气的流动而传播、扩散，封尘就是把空气隔离，把干净空气与带有粉尘的空气隔开，火电厂一般在皮带机头部装设保护罩，尾部装设导煤槽，以防止落煤管内落煤时大量煤尘飞扬。为了封尘，保护罩和导煤槽的容积应尽可能大，上盖采用圆弧形，压力分布均匀，可以降低腔内的空气流动。但由于受皮带宽度的限制，导煤槽内压力不匀是不可避免。落煤点处压力最大，离该点越远压力越小。为降低压力差，一般都安装循环旁路管。

四、消防应急措施

1、要按要求配备消防设备设施。

2、一旦发生火警或爆炸时，应立即停止设备运转，断开动力电源。

3、在扑灭火时，要避免将积尘扬起。不宜用水灭火，因为水易和热及燃烧的煤粉发生反应，产生易爆混合物。

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