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浅谈粉尘爆炸事故的原因及预防措施
第 32 卷 Vol. 32
第1 期 No. 1
微量元素与健康研究 Studies of Trace Elements and Health
2015 年 01 月 Jan. 2015
粉尘爆炸具 有 极 强 的 破 坏 性,涉 及 范 围 广,在 煤 炭、化 工、医药加工、木 材 加 工、粮 食 和 饲 料 加 工 等 部 门 都 时 有 发 生,表 1 列出了发生的典型粉尘爆炸案例。
二氧化碳、卤代烃的惰化效率更高,尤其是卤代烃,具有 最佳的惰化性能。主要是利用卤代烃分子或分解产物与氧 及中间游离基团发生剧烈反应,使指转化成稳定的化合物。 且卤代烃分子中卤原子数目越多,则可燃性降低。
总之,粉尘爆炸是较为常见的工业安全事故,所以我们 要正确认识粉尘爆炸,采取正确的预防措施,提高安全意识, 最大限度防止粉尘爆炸的发生,减少伤亡和损失。 致谢: 本文是在姜红老师的指导下完成,谨此致谢!
13 人死亡
2014 年 4 月 16 日
江苏省南通市如 皋市东陈镇双马 化工有限公司
硬脂酸粉尘爆炸
8 人死亡,9 人 受伤
2014 年 8 月 2 日
江苏省昆山市开 发区中荣金属制 品有限公司汽车 轮光车间
镁粉等金属粉尘 爆炸
75 人 死 亡, 185 人受伤
1. 3 粉尘爆炸的特点与危害
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2014 年 8 月 2 日,江苏昆山市某公司一车间,由于空气 中镁粉等金属粉尘浓度过高,引发燃烧并发生爆炸,造成重 大人员伤亡。在工业历史上,粉尘爆炸事故时有发生。随着 工业的迅猛发展,粉尘爆炸源越来越多,爆炸危险性越来越 大,事故数量也有所增加,涉及到各行各业,造成了巨大的损 失。 1 粉尘爆炸的原理及特点
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在粉尘爆炸研究中,粉尘可分为可燃粉尘和不可燃粉尘 ( 或惰性粉尘) 两类。可燃粉尘是指与氧发生放热反应的粉 尘。含有 C、H 元素的有机物,它们在空气( 氧气) 中都能发 生燃烧反应,生成 CO2 或 CO 和 H2 O; 某些金属粉尘也可与 空气( 氧气) 发生氧化反应生成金属氧化物,并放出大量的 热。不可燃粉尘或惰性粉尘是指与氧不发生反应或不发生 放热反应的粉尘[1]。
学出版社,1996. 54 - 55. [5] 怎 样 预 防 粉 尘 爆 炸. http: / / www. safehoo. com / Tech /
Burst /201103 /173227. shtml.
汉字教育融入早期潜能开发促进儿童发育的探讨
兰晓云 ( 牡丹江医学院第二附属医院,黑龙江 牡丹江 157011)
摘要: 目的: 研究汉字教育融入早期潜能开发促进正常儿童智能发育的综合方法。方法: 将两组儿童随机分 为潜能开发组和对照组。潜能开发组由医师对家长进行汉字教育融入潜能开发及疾病预防措施指导,由家长
收稿日期: 2014 - 07 - 28 基金项目: 牡丹江市科学技术局研究项目( Z2012s0044) 作者简介: 兰晓云( 1976 - ) ,女,副主任护师,本科,从事临床 护理工作。
粉尘爆炸的特点: 燃烧速度或爆炸压力上升速度比气体爆炸要小,但燃烧 时间长,产生的能量大,所以破坏和焚烧程度大。 发生爆炸时,有燃烧粒子飞出,如果飞到可燃物或人体 上,会使可燃物局部严重碳化和人体严重烧伤。 静止堆积的粉尘被风吹起悬浮在空气中时,如果有点燃 源就会发生第一次爆炸。爆炸产生的冲击波又使其它堆积 的粉尘扬起,而飞散的火花和辐射热可提供点火源又引起第 二次爆炸,最后使整个粉尘存在场所受爆炸破坏。 即使参与爆 炸 的 粉 尘 量 很 小,但 由 于 伴 随 有 不 完 全 燃 烧,故燃烧气体中含有大量的 CO,所以会引起中毒。在煤矿 中因煤粉爆炸而身亡的人员中,有一大半是由于 CO 中毒所 致[4]。 2 预防粉尘爆炸的主要措施 爆炸有三个基本要素,即: 点火源、可燃物和氧。所有的 爆炸预防 措 施 都 是 建 立 在 破 坏 这 个“危 险 三 角 ”的 基 础 上 的。常见的粉尘爆炸的预防措施主要有以下几点: 2. 1 消除点火源 一般爆炸的点火源有以下几种: 电气点火源( 电火花、静 电火花) ; 高温点火源( 高温表面、热辐射) ; 冲击点火源( 冲 击 / 摩擦、绝热压缩) ; 化学点火源( 明火、自然着火) 。因此 为了消除引燃粉尘的点火源,我们要做到以下预防措施: 凡 是产生可燃粉尘的车间、工作面,应列为禁火区; 有可燃粉尘 产生的场所,电机应采用封闭式; 其他电器、仪表和照明灯具 均应采用防尘型; 研磨的物质在进入研磨机前,必须经过筛 选、去石和吸磁处理,不然石块、金属杂物进入研磨机内,会 撞击产生火花; 要防止静电和放电[5]。 2. 2 消除可燃物 尽可能地减少粉尘的产生量,防止悬浮粉尘达到最低浓 度,这是最基本的预防措施。设备要力求具有良好的密闭性
能,不让粉尘飞散逸出; 安装有效的吸风除尘系统,加强通风 排尘,加强清扫工作,清除墙壁、顶棚等建筑物和机器设备、 照明灯具的积尘。 2. 3 采用惰化技术消除氧
惰化是指控制氧浓度,使其降到极限氧浓度以下,以使 爆炸不可能发生。工业上常用氮气、二氧化碳或卤代烃等抑 制剂取 代 空 气 中 的 氧,对 可 燃 物 和 空 气 进 行 惰 化 处 理。 Bodurtha( 1980) 用 C3 H8 - 空气 - N2 浓度极限范围来说明惰 化的作用,丙烷与空气爆炸混合的最小浓度为 11. 5% ,相应 丙烷 下 限 浓 度 为 2. 2% ,加 入 N2 的 浓 度 应 为: N2 % = 100% —4. 7702% —C3 H8 % 。因 此,用 氮 来 惰 化 C3 H8 / 空 气 的条件是加入 52. 7% 的 N2 即可防止混合物爆炸。
粉尘爆炸的条件主要有以下 5 个方面: 一定的粉尘浓 度: 如果粉尘浓度低,粉尘粒子间距过大,火焰难以传播,不 会发生爆炸; 如果粉尘浓度过高,相对氧气量就会不足,也不 会发生爆炸。一定的氧含量: 这是粉尘燃烧的必要条件。足 够的点火源。粉尘爆炸所需的最小点能量,比气体爆炸要大 1 ~ 2 个数量级。粉尘必须呈粉尘云状态,限处于悬浮状态。 粉尘要处在相 对 密 封 的 空 间,这 样 温 度 和 压 力 才 能 急 剧 升 高[3]。
第 32 卷 Vol. 32
第1 期 No. 1
微量元素与健康研究 Studies of Trace Elements and Health
2015 年 01 月 Jan. 2015
浅谈粉尘爆炸事故的原因及预防措施
潘铭 ( 中国人民公安大学,北京 100038)
摘要: 粉尘爆炸产生的破坏力极强、危害极大,了解粉尘爆炸的原理、形成条件及其危害,掌握预防措施尤为 重要。通过对国内外发生粉尘爆炸的案例进行分析,提出了针对粉尘爆炸的主要预防措施。此外,通过对爆 炸现场爆炸物与点火源的确认,也可为勘查和侦破爆炸现场提供一定的方向与线索。 关键词: 粉尘爆炸; 事故原因; 预防措施 中图分类号: X507 文献标识码: B 文章编号: 1005 - 5320( 2015) 01 - 0063 - 02
粉尘爆炸是指在爆炸极限范围内遇到热源( 明火或高 温) ,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[2]。
当空气中悬浮的可燃粉尘浓度达到一定值,又遇有点火 源时,就会造成燃烧爆炸。爆炸冲击波在传播过程中,还会 扰动原来静止沉积状态的粉尘,使原来不具备粉尘爆炸条件 的地区和场所,具备了粉尘爆炸的条件,它们在高温和火焰 的环境作用下,立刻又会引起二次爆炸。 1. 1 粉尘爆炸的条件
参考文献: [1] 毕明树,杨国刚. 气体与粉尘爆炸防治工程学[M]. 北
京: 化学工业出版社,2012. 88. [2] 李学玲. 粉尘爆炸为何危害巨大[N]. 中国安全生产
报,2014,8( 3) : [3] 李 川. 专家解析粉尘是如何爆炸的[N]. 京华时报,
2014,8. 3. [4] 赵衡阳. 气体和粉尘爆炸原理[M]. 北京: 北京理工大
淀粉粉尘爆炸
13 日
粉股份有限公司
2011 年 4 月 1 浙江丽水缙云摩
金属粉尘爆炸
日
托车车间
2012 年 8 月 5 温州市瓯海区一
铝粉尘爆炸
日
幢民房
伤亡情况
1549 人 死 亡, 246 人重伤 36 人 死 亡,9 人受伤 炸伤 7 人,设 备损坏严重 58 人 死 亡, 177 人受伤 2 人死亡,6 人 受伤 5 人死亡,1 人 受伤
收稿日期: 2014 - 09 - 02 作者简介: 潘 铭( 1992 - ) ,女,中国人民公安大学刑事科学技术 学院本科生。
1. 2 粉尘爆炸的过程 粉尘的爆炸发展过程: 首先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; 然后可燃气体与空气 混合而燃烧; 最后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。
表 1 典型粉尘爆炸事故
发生时间
爆炸地点
爆炸原因
1942 年 4 月 辽宁本溪煤矿
26 日
瓦斯煤尘爆炸
1977 年 12 月 美国路易斯安那
谷物粉尘爆炸
22 日
州谷物储存筒仓
我国南方某港口
1982 年 12 月
小麦粉尘爆炸
粮食储存筒仓
1987 年 3 月 哈尔滨亚麻厂
15 日
亚麻粉尘爆炸
2010 年 1 月 秦皇岛市骊骅淀