導讀：
隨著(zhù)近代工業(yè)的發(fā)展, 粉末冶金、有機合成、塑料等工業(yè)多采用粉體做原料, 有些中間體或成品也是粉料, 因此粉料的種類(lèi)繁多而用量大大增加, 工藝操作連續化程度也迅速增大; 但是, 工業(yè)上對粉塵爆炸危害及預防的資料報導不多, 對粉體加工、運輸、儲存中的安全管理比較混亂, 當前, 許多粉體加工企業(yè)缺乏必要的防火防爆設施, 這都導致了粉塵爆炸發(fā)生的危險性越來(lái)越大。
1 粉塵事故統計分析
據不完全統, 我國粉塵爆炸事故按年代的發(fā)生趨勢如下圖所示。
80 年代經(jīng)濟迅速發(fā)展后, 粉體加工業(yè)發(fā)達, 粉塵爆炸事故開(kāi)始增多。粉塵爆炸事故涉及的物質(zhì)有多種, 如煤、無(wú)機物、金屬、農產(chǎn)品、有機化學(xué)藥品、合成物及纖維類(lèi)等,主要粉塵爆炸事故次數及造成的人員傷亡情況整理列于表1 。
從表1 可知, 不論是從發(fā)生次數, 還是從造成的人員傷亡數來(lái)看，需要優(yōu)先考慮及嚴密控制的粉體物料，按其危險性程度依次排序為: 金屬粉末、農產(chǎn)品加工粉體、有機化學(xué)藥品、合成物粉體、無(wú)機物粉體、纖維類(lèi)粉體、煤粉等。粉塵點(diǎn)火是粉塵爆炸發(fā)生的必要條件，研究粉塵點(diǎn)火的火源形式對了解并控制粉塵爆炸具有重要的意義。經(jīng)統計分析，粉塵爆炸的點(diǎn)火方式按事故發(fā)生頻率多少依次排序為：沖擊或摩擦、靜電火花、熔接或熔斷火花、自燃火花、原因不明、明火、金屬過(guò)熱、電氣設備及其他( 見(jiàn)表2) 。
2 人為原因是造成粉塵爆炸的首要因素
對上述統計的事故原因進(jìn)行分類(lèi), 可以分為物質(zhì)原因、人為原因及管理失誤三大類(lèi)。
從表3 可以看出3 個(gè)方面的不安全因素中，人為原因是引起事故的主要原因，物質(zhì)原因次之。說(shuō)明遵守操作規程及勞動(dòng)紀律和定期檢修及維護設備和防護用品是非常重要的，同時(shí)也要注意人員的安全教育培訓及管理上的強化。
3 粉塵爆炸事故的影響因素分析
通過(guò)分析典型粉塵爆炸事故可以總結出粉塵爆炸受其自身的可燃性，所處的狀態(tài)及外部環(huán)境等3 個(gè)主要因素的制約。
（1）粉塵自身的可燃性是決定性因素
物料受熱時(shí)能產(chǎn)生可燃性氣體，且具有一定的燃燒熱、燃燒速度才能燃燒、爆炸。如鋁粉、鎂粉、鋁青銅、飼料粉、淀粉及塑料制品等，即使在空氣中氧氣很少的環(huán)境里也能著(zhù)火，呈懸浮狀態(tài)時(shí)能產(chǎn)生劇烈的爆炸，表現出明顯的爆炸危險性。表征粉塵可燃性的參數包括：粉塵的最低點(diǎn)火溫度、最低點(diǎn)火能、爆炸上下限及助燃劑含量等。
（2）粉塵所處的狀態(tài)是重要影響因素
粉塵所處的狀態(tài)包括: 顆粒大小、顆粒分布情況、粒子的帶電情況、傳熱情況及比熱狀況等。顆粒狀態(tài)可以決定粉塵被點(diǎn)燃的難易程度, 帶電狀況可以決定粉塵燃燒、爆炸的突發(fā)性, 傳熱及比熱狀況則能決定粉塵是否具有自燃、陰燃, 以致發(fā)生爆炸的危險。
（3）粉塵所處的外部環(huán)境是重要條件
粉塵外部環(huán)境是指: 粉塵的湍動(dòng)、可燃氣體的濃度、不可燃氣體的濃度、大氣濕度、大氣溫度及點(diǎn)火源狀態(tài)等。高速湍流的粉塵通常比較容易著(zhù)火；可燃性氣體的濃度大有利于燃燒爆炸，反之不可燃氣體濃度大不利于燃燒爆炸；大氣溫度高，可以使原本不燃不爆的粉塵具有可燃性；點(diǎn)火源的能量大小則能決定粉塵是否能被點(diǎn)燃。
 4 粉塵爆炸的預防
通過(guò)總結各種粉塵爆炸發(fā)生模式、事故原因及發(fā)生條件,要減少粉塵爆炸事故的發(fā)生，就要加強安全管理， 排除隱患， 提高員工的素質(zhì)，落實(shí)各項規章制度及操作規范，消除生產(chǎn)過(guò)程中的失誤，并且加強工作環(huán)境、生產(chǎn)設施、安全設施的安全標準化。
（1）減少粉塵暴露
粉塵著(zhù)火、爆炸需要氧化劑，大氣與可燃爆粉塵的混合就增大了粉塵的燃爆危險性，減少粉塵的大量暴露是減少粉塵爆炸事故的首要措施。
選用質(zhì)量過(guò)關(guān)的零部件及成熟的工藝設施、加強定期的維修就可以減少管、線(xiàn)的跑、冒、滴、漏，降低工作場(chǎng)所的危險度。如表4 中的3 號模式下就是設備物料的外泄直接導致的粉塵爆炸事故。
沉積粉塵的隨意出現給作業(yè)帶來(lái)了很大的危險性，粉塵的主要沉積地點(diǎn)為地面上、設備表面及角落里，還有管道內沉積及黏附的粉塵。表4 中的7 號模式下，如果煤礦定期清掃坑道內的煤粉， 就不會(huì )輕易發(fā)生煤的著(zhù)火事件。特別是動(dòng)火維修時(shí)更應注意清掃干凈。
（2）控制及杜絕點(diǎn)火源
嚴格控制各類(lèi)可能的點(diǎn)火源是避免粉塵著(zhù)火、爆炸的最重要的手段。
控制及避免明火
工作區域要避免或嚴格控制明火，如吸煙、電焊、氣割、氣焊等。明火加熱設備應遠離物料區, 設備安裝、維修動(dòng)火操作前要清掃附近的沉積物料，不用明火照明，車(chē)間內要盡可能地限制取暖設備、照明設備，機動(dòng)車(chē)輛進(jìn)入廠(chǎng)區要帶防火罩等。
由于除明火之外的火源引發(fā)的事故次數最多，也最難控制。表2 列出了粉塵事件的各類(lèi)點(diǎn)火形式，它們主要有：金屬材料產(chǎn)生的機械火花、不易發(fā)現的高溫表面及燜燒塊、靜電( 物料內、人身、設備所致) 等 。如表4 中的4~6 號事故模式下都是由于一些不易發(fā)現、難以控制的點(diǎn)火源引發(fā)的粉塵事故。車(chē)間內使用電器及電力設計應嚴格按照GB50058-1992 第三章的相關(guān)規定執行。
能自燃發(fā)熱或發(fā)生化學(xué)反應產(chǎn)生熱的物料有煤粉、木粉、金屬粉、硫粉、磷粉等; 能分解釋熱的物料有過(guò)氯酸鹽、氯酸鹽、硝酸鹽、過(guò)錳酸鹽等無(wú)機鹽等。對于上述物質(zhì)要嚴格按照其物理、化學(xué)性質(zhì)和按相關(guān)的安全規程進(jìn)行管理和使用。表4 中的2 號模式下的木粉是熱的不良導體，木粉自身氧化反應產(chǎn)生的熱量很難散發(fā)出去，導致陰燃而最終發(fā)生粉塵爆炸。
（3）危險物料的控制與管理
物料的使用及控制不當導致事故的發(fā)生生產(chǎn)工藝的設計應極力減少或不用危險性靠前的物料;微粒的細化工序應盡可能地采用濕式或在惰化環(huán)境下進(jìn)行；危險物料應盡量在密閉的空間內加工及運輸，以隔絕空氣、水蒸汽；被粉碎的物料必須經(jīng)過(guò)嚴格的篩選、去石和吸鐵處理，以免產(chǎn)生火花；設備要排空時(shí)，要采用獨立除塵凈化設備，杜絕用管道連接集中處理。
生產(chǎn)車(chē)間內應加強通風(fēng)、照明等外部環(huán)境的管理；加強對設施、設備、工具、附件等的管理與維護，以減少、杜絕存在的缺陷；使用、利用防護、保險、信號等裝置，以助于發(fā)現生產(chǎn)參數的變化。
（4）采取結構性防爆措施
加工可燃性粉塵的工廠(chǎng)建筑物盡可能采用敞開(kāi)式，或采用室外露天式。建筑物位置的選擇原則是：爆炸時(shí)，即使從輕型屋蓋或墻壁向外泄放爆炸火焰時(shí)，也不要危及到其他作業(yè)場(chǎng)地和建筑物。
所有的部件都要嚴格按照防爆結構設計。除此之外，還要設置必要的諸如抗爆、泄爆、抑爆及隔爆等結構性防爆設施。如表4 中4 號、5 號爆炸模式下，如果有妥善的隔爆措施就可以將爆炸限制在較小的范圍內，將大大減小損失。
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