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粉尘爆炸-机理

责任主体是中荣金属制品公司,主要责任人是企业董事 长吴基滔等;
当地政府领导责任和监管责任落实不力。 注意,此前央视报道的“明火”已经改成“火源”。
国家安监局调查组总结了5点事故原因
① 企业厂房没有按二类危险品场所进行设计和建设,生产车间 违规采用双层设计,且建筑间距不够。
② 生产线过紧过密,2000平方米的车间内布置了29条生产线, 300多个工位。
明后包括抽烟、手机爆炸、空调压缩机爆炸等。如果管控 严格,一般不存在抽烟和手机明火。但中荣公司好像允许 手机进入车间。
从工艺看,打磨二车间不用蒸汽,无需锅炉。8月2日新闻 报道说爆炸原因为锅炉应该是没有依据的。
铝合金打磨除尘解决方案
对于铝合金打磨,湿法打磨或湿法除尘是最佳的解决方案。 把车间通风搞好,不会有氢气爆炸的问题。
4月16日10时左右,江苏省南通市如皋市东陈镇双马化工有限公 司硬脂酸造粒塔正常生产过程中,维修工人在造粒塔底锥形料 仓外加装气体振荡器及补焊雾化水管支撑架时,发生硬脂酸粉 尘爆炸事故,造成8人死亡,9人受伤。
2014年粉尘爆炸事故
5月27日下午4时许,广东溢达纺织有限公司辅料包装厂车 纽车间除尘室发生粉尘爆炸事故,造成5人受伤。
③ 除尘设备没有按规定为每个岗位设计独立的吸尘装置,除尘 能力不足。
④ 车间内所有电器设备没有按防爆要求配置。 ⑤ 安全生产制度和措施不完善、不落实,没有按规定每班按时
清理管道积尘,造成粉尘聚集超标;没有对工人进行安全培训, 没有按规定配备阻燃、防静电劳保用品;违反劳动法规,超时 组织作业。 以上5点原因分别涉及建筑消防、设备布置、除尘系统、电气防 爆和管理(清扫、培训和劳动保护)。
因此从现有标准看建筑采用两层设计似乎并不违规
GB 17269 第5. 1.2条规定铝镁粉加工厂的内部距离应大 于10 m,GB 50016 规定乙类厂房的建筑间距与厂房耐火 等级有关,当耐火等级为一级或二级时,间距为10m。建 筑间距不够在本次事故中并未造成严重后果。
② 生产线布局问题
由于生产线布置过密,导致车间人员逃生困难,这是事故 损失扩大的原因。同时,在同一个车间布置过多工位易于 发生群死群伤的特大事故。
粉尘爆炸 – 机理、事故
目录 Contents
1 粉尘爆炸机理 Mechanisms of dust explosions
2 粉尘爆炸事故统计与案例分析 Statistics and case study of dust explosion
accidents 3 粉尘爆炸风险评价
Risk assessment of dust explosions 4 粉尘爆炸预防与防护
2014年粉尘爆炸事故(7起)
1月20日,常州新北区新桥镇史墅村华达化工厂发生金属粉尘爆 炸,造成1人受伤,2名参加救援的人员轻微受伤。
2月5日,黑龙江青冈县龙凤玉米有限公司淀粉包装车间爆炸, 初步认定系粉尘飞扬引发,事故造成1名职工死亡,1名职工重 伤和8名职工轻伤。
2月8日,常州市新北区新桥镇史墅村华达化工厂在20天前发生 金属粉尘爆炸后,再次发生爆炸。
通过逐台检查风机内是否有厚且坚硬的燃烧产物、摩擦划 痕可确定该假设的可能性。
2003-10-29 Hayes Lemmerz International, USA 美国 Hayes 公司轮毂抛光粉尘爆炸
损坏的风机可能是点燃源
管道中的粉尘沉积
(2) 打磨机内部着火
气动打磨机由壳体、气动马达和传动轴组成。传动轴顶端 可以固定小刷子或者快粘布(用于粘背面有毛的砂纸)。 气动马达和壳体之间有缝隙,如果打磨机不每天维护,铝 合金粉尘进入过多打磨机可能着火。这种情况,作业人员 有反应时间。
电气设备不防爆是否为本次事故的直接原因尚需等待专家 组的进一步调查。
⑤ 管理问题(清扫、培训和劳动保护)
清扫不足和缺乏培训也是造成本次事故的根本原因。车间 和打磨台面一般每班次清扫1次,除尘管道和除尘器至少 一周维护一次。从照片上,看不到除尘管道有清扫孔。如 果打开除尘管道,应该看到大量燃尽铝合金的氧化物和未 燃铝合金粉。作业人员如果配备防火服和防护眼镜,可增 加的逃生机会,减少烧伤面积。
如果采用湿法打磨,不会有粉尘爆炸危险。湿法打磨在自 动打磨柜中进行,由机械手进行打磨作业,在打磨过程中 水喷头不断向打磨部位喷洒混合了切削液的水流和水滴。 打磨产生的粉尘进入水中,并通过滤网分离出来。根据万 丰奥威(中国第二大轮毂供应商)8月4日发布的消息, 2013年万丰奥威投资研制建成了国内首条全自动抛光轮生 产线,该生产线采用的是水磨抛光工艺,主要由自动抛光 机、清洗线、空压机等设备组成,与传统手工抛光轮工艺 相比,水磨生产工艺全流程不产生粉尘,直接从设计上杜 绝了因空中粉尘产生而引发的爆炸风险,生产过程更环保、 更安全。
Dust explosion prevention and mitigation 5 结论
Conclusion
引子--昆山中荣轮毂抛光粉尘爆炸事故
2014年8月2日,江苏省昆山市中荣金属制品有限公司抛光 车间发生特大粉尘爆炸事故,目前已造成75人死亡,185 人受伤。本次事故是我国历史上人员伤亡最大的工业粉尘 爆炸事故(工业粉尘爆炸不含煤矿瓦斯粉尘爆炸)。此前 我国伤亡最大的工业粉尘爆炸事故1987年3月15日哈尔滨 亚麻厂亚麻粉尘爆炸事故,死亡58人,受伤182人。
车间宽度为小于22m。通过网上照片估算两边廊道宽度各 为4m。即12个工位占用14m,工位间距约为1m。工位布置 相当紧密。
打磨粉尘粒径分布
铝镁合金打磨粉尘
可燃粉尘的燃烧热
除尘系统
二楼除尘系统局部
除尘系统
8月4日,事故调查组确定:
粉尘浓度超标,遇到火源发生爆炸,昆山爆炸是一起重 大责任事故;
1.1 粉尘爆炸基础知识 Dust 的条件 Dust explosion and its conditions
1.1.2 可燃粉尘及其在空气中的分散 Combustible dust and its dispersion in air
由于除尘系统设计不合理,导致在打磨台面、管道和车间 出现粉尘集聚。这才是事故的直接原因。
事故点火源
要想确定事故的点火源是非常困难的。除非有足够的证据, 事故调查报告中点火源通常是几种可能。
本次事故可能的点火源有: ① 风机叶轮打火 ② 打磨机内部着火 ③ 打磨台电气线路短路 ④ 静电放电 ⑤ 明火
1.1 粉尘爆炸基础知识 Dust explosion basic 1.2 粉尘爆炸性参数的测定 Determination of dust
explosion characteristics 1.3 粉尘爆炸性参数的影响因素 Influence factors of
dust explosion characteristics
如果采用湿法除尘,则在管道风速足够请情况下,除尘器 不会发生严重的爆炸,至多在管道中发生闪爆。当然,中 荣的吸尘罩必须改进,例如将吸尘罩改成长方形 (600 × 150)直接安装在斜面上沿,将底部平板改成水槽。 常用湿式除尘器包括喷淋塔、水洗塔等。湿式除尘器没有 被水淹没的部分也可能参与爆炸,但通常不会发生大的事 故。
打磨工作台
除尘系统设计缺陷
在打磨台面的上方安装有除尘管道和吸尘罩。估算吸尘管 直径为100mm,吸尘罩尺寸为300mm×300mm。假定管道风速 为23m/s(铝合金打磨标准风速),则每个吸尘点的风量 为650m3/h。每条生产线12个吸尘点,4条线48个吸尘点, 总风量为31200 m3/h,对应总风管直径为700mm。实际通风 管道的直径550mm。
① 建筑设计问题
由于建筑采用两层设计,二楼工人无法及时逃生,这是事 故损失扩大的原因。
根据GB 15577第5.2条规定,车间宜采用单层设计。GB 17269第5.2.2条也规定,用于加工、转运或贮存铝镁粉的 建筑物宜为不带地下室的单层建筑。这里的“宜”表示条 款为推荐性条款。
根据GB 50016,铝合金粉尘为乙类危险品,车间应为乙类 生产厂房。GB 50016也未强制要求乙类危险品生产厂房为 单层。
8月2日上午7时37分,江苏昆山市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爆炸。事发时 车间内共有264人,截止到8月5日,已造成75人死亡,185 人受伤。发生爆炸的抛光二车间为两层厂房,车间总面积 2000平方米。爆炸造成车间房顶约3/4的彩钢板掀起,窗 户全部碎裂。一层南墙部分倒塌。一层东墙中部外墙被炸 出两个大洞,几台重型设备位移,设备的一部分位移到车 间外。二层东墙部分倒塌。
(3) 打磨台电气线路短路
如果打磨台的灯具、穿线管不防爆,铝合金粉进入可能导 致短路着火。这种情况下,着火有一个过程,不会马上爆 炸,作业人员有反应时间。
(4) 静电放电
除尘管道软连接不导电,因此吸尘罩没有接地。吸尘罩静 电积累可能放电,因为燃烧在吸尘罩附近发生,作业人员 反应时间很有限。
(5) 明火
除尘器2.1m(长)×1.5m(宽)×4m(高) ,主管内径550毫米, 除尘器的风量为15000 m3/h左右。因此当前除尘系统的除 尘风速达不到23m/s,也就是说与国家强制标准不符。
如果每个吸尘点的管道风速为12m/s,则48个吸尘点的风 量为16277 m3/h。现有除尘系统的管道风速估算为12 m/s 左右,吸尘罩开口为300mm×300mm,估算面风速为1 m/s, 吸尘罩离打磨产尘点的平均距离约为400mm~500mm,吸尘 罩对400mm~500mm外的粉尘的吸力有限。因此现有的除尘 系统只能吸走部分粉尘。部分粉尘因为离吸尘罩比较远会 沉降在倾斜台面,并滑落在底部托盘。
部分粉尘悬浮到空气中,导致车间环境很差。工人工作一 个班次下来脸上看起来像兵马俑,可见车间粉尘浓度比较 高。工业卫生标准规定,车间粉尘浓度上限为10mg/m3。但 是,
车间粉尘浓度估计不超过100mg/m3(超标9倍),因为粉尘 浓度为1g/m3就伸手不见五指了。车间粉尘浓度离铝合金爆 炸下限(约40g/m3)还差得很远。也就是说,车间粉尘浓 度超标还只是工业卫生问题,与粉尘爆炸原因并无直接关 联。
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