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推文專(zhuān)欄2023.03.30
說(shuō)起爆炸!大家第一印象可能會(huì)想到燃?xì)獗ɑ蛘呤瞧捅ǎ鋵?shí)那些懸浮在空氣中的粉塵也能引起威力巨大的爆炸。比如2021年10月24日南京航空航天大學(xué)某實(shí)驗(yàn)室發(fā)生爆燃,現(xiàn)場(chǎng)騰起白色蘑菇云,初步了解出事故的是火箭炮初料實(shí)驗(yàn)室,事故原因?yàn)殇X鎂粉塵爆炸。
新聞來(lái)源:騰訊新聞
粉塵爆炸?那么問(wèn)題來(lái)了:什么是粉塵爆炸?它的威力到底有多厲害?本期的粉體小課堂主要以日本相關(guān)法規(guī)為例,帶大家了解粉塵爆炸的危害、成因及合理規(guī)范的防爆措施。
01 避免粉塵爆炸事故在構(gòu)建粉體產(chǎn)線(xiàn)時(shí),需要確保產(chǎn)線(xiàn)中的粉體設(shè)備能夠穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。有類(lèi)似諸多案例,在投入了大量時(shí)間和金錢(qián)后建成的粉體產(chǎn)線(xiàn),卻因“一瞬間的粉塵爆炸”而被迫停業(yè),造成人力物力的巨大損失。
02 粉塵爆炸的主要原因盡管日常對(duì)粉體設(shè)備的選擇和更新、設(shè)備布局和連接、以及運(yùn)行方法研究等,都充分按照“粉體處理技術(shù)”的操作要求,但每年仍會(huì)引發(fā)數(shù)起粉塵爆炸事故,主要原因?yàn)椋?br>
I 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估:
缺乏對(duì)所處理粉體爆炸的特性了解以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
II風(fēng)險(xiǎn)管理:
對(duì)機(jī)器、設(shè)備有關(guān)的爆炸預(yù)防措施不足
03 爆炸性粉塵處理的相關(guān)規(guī)定針對(duì)危險(xiǎn)材料的制造和處理,日本出臺(tái)了《消防法》,對(duì)于石油和溶劑等液體,以及鋁和鎂等極度危險(xiǎn)的粉體,根據(jù)處理量(指定數(shù)量),規(guī)定了詳細(xì)的措施和義務(wù)。
但是,我們?nèi)粘I钪惺煜さ奈锲罚缡称分械拿娣酆吞?、?fù)印機(jī)中的墨粉、樹(shù)脂和藥品,并不在日本《消防法》的法律規(guī)定范圍內(nèi)。此外,近年來(lái)隨著納米技術(shù)和表面改性等粒子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展,許多以前被認(rèn)定為非爆炸性的粉體也出現(xiàn)了爆炸的案例。
而且,對(duì)于《消防法》未涉及爆炸性粉體,日本其他法律中,也沒(méi)有對(duì)雇主進(jìn)行粉塵防爆措施和處罰方面的說(shuō)明。這無(wú)疑留下了很大的安全隱患。
以下為樹(shù)脂粉體的爆炸狀態(tài)
*日本消防法(昭和二十三年法律第百八十六號(hào))
https://elaws.e-gov.go.jp/document?lawid=323AC1000000186
04 預(yù)防粉塵爆炸的安全措施流程以下是實(shí)際發(fā)生過(guò)爆炸和燃燒的粉體設(shè)備,在恢復(fù)重建時(shí)的安全措施流程。
《消防法·危險(xiǎn)物》對(duì)粉體物的規(guī)定
分類(lèi) | 特性 | 代表粉體 | 規(guī)定數(shù)量kg |
---|---|---|---|
第一類(lèi) | 固體氧化物 | 硝酸鹽類(lèi)、氯酸鹽類(lèi) | 50、1000 |
第二類(lèi) | 可燃性固體 | 黃磷、紅磷、硫磺、金屬粉A、(鋁、鎂)/金屬粉B(鐵粉、硅粉) | 20、50、100、500/1000、500/1000 |
第三類(lèi) | 自燃性物質(zhì)、禁水性物質(zhì) | 金屬鉀、鈉、碳化鈣、生石灰 | 5、5、300、500 |
第四類(lèi) | 自反應(yīng)性 | 硝酸酯類(lèi)、賽璐珞類(lèi)、硝基化合物 | 10、150、200 |
指定可燃物 | 可燃性固體(第二類(lèi)的引燃點(diǎn)、規(guī)定燃燒熱量) | 棉花、木絲、絲類(lèi)、煤炭木炭、合成樹(shù)脂類(lèi) | — — |
粉塵爆炸的安全對(duì)策
No. | 對(duì)策內(nèi)容 |
---|---|
1 | 評(píng)估粉體的危險(xiǎn)性 |
2 | 安全管理體制和計(jì)劃 |
3 | 安全教育 講座、演練 |
4 | 設(shè)備診斷、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查 |
5 | 安全對(duì)策 制定、討論 |
6 | 合法性、經(jīng)濟(jì)性評(píng)估 |
7 | 安全對(duì)策 實(shí)施 |
8 | 安全管理 維護(hù)、更新 |
04 粉塵爆發(fā)的基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)于預(yù)防粉塵爆炸的安全措施時(shí)必要的“對(duì)象粉體危險(xiǎn)性判定”,主要有以下五點(diǎn):
1)粉塵爆炸的概念
粉塵爆炸是指可燃粉塵懸浮在空氣中達(dá)到一定的濃度,遇火被點(diǎn)燃,并引起快速的壓力膨脹變化的一種爆炸性狀態(tài)。當(dāng)環(huán)境粉體顆粒大小為500μm以下時(shí)極易引發(fā)危險(xiǎn)。
2)粉塵爆炸的三個(gè)條件
與燃燒條件相同,粉塵爆炸也有三個(gè)條件。
消除其中一個(gè)條件,便能避免爆炸發(fā)生。
3)三個(gè)條件的原因、措施例
粉塵爆炸的三個(gè)條件
三個(gè)條件的原因、措施
三個(gè)條件 | 主要原因 | 對(duì)策 |
---|---|---|
空氣(氧氣) | ①氧氣濃度低 | ①確認(rèn)臨界點(diǎn)氧氣濃度 ②利用惰性氣體(氮?dú)猓?br> ③評(píng)估設(shè)備原單位 ④確認(rèn)氮化膜的形成 |
可燃性粉塵 | ①危險(xiǎn)性的認(rèn)識(shí) ②粉體殘留 ③產(chǎn)生粉塵云 |
①參考文獻(xiàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行安全教育 ②定期清掃、集塵 |
著火源 | ①煙火、明火 ②靜電 ③發(fā)熱、儲(chǔ)熱場(chǎng)所 |
①改造、維修時(shí)遵循安全規(guī)范 ②靜電接地保護(hù)措施 ③旋轉(zhuǎn)體軸承部,粉體蓄熱 |
4)粉塵爆炸的特點(diǎn)
粉塵爆炸區(qū)別于氣體爆炸的最大特點(diǎn)之一,是產(chǎn)生"連鎖爆炸"。初次爆炸后,爆炸產(chǎn)生的沖擊波將附近沉積的粉末卷起,產(chǎn)生“粉塵云”,“粉塵云”攜帶傳遞殘火,引起二次爆炸,產(chǎn)生進(jìn)一步的連鎖爆炸反應(yīng)。因此在設(shè)備中“不堆積爆炸性粉塵”的“粉體產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)”,尤為重要。
粉體爆炸的特征/連鎖反應(yīng)
粉塵爆炸危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)及測(cè)定
5)粉末風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法
粉體處理中判定對(duì)象粉體的危險(xiǎn)性是產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)的基本。簡(jiǎn)便的方法可以通過(guò)使用類(lèi)似粉末的爆炸數(shù)據(jù)以及通過(guò)點(diǎn)火觀察燃燒狀態(tài)等方式,但在安全設(shè)計(jì)和施工時(shí),為了進(jìn)一步判斷“爆炸程度”等因素,需要使用與實(shí)際所用粉體工藝對(duì)應(yīng)的粉體進(jìn)行測(cè)定。
危險(xiǎn)性評(píng)估方法中列出了很多項(xiàng)目的測(cè)評(píng)及代表性方法。另外,爆炸極限氧氣濃度和最大壓力上升速度是設(shè)備設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)。在以后的安全施工實(shí)例中,我們將介紹每個(gè)數(shù)值的評(píng)價(jià)方法和在設(shè)計(jì)中的活用例子。
本期總結(jié)&下期預(yù)告粉體處理問(wèn)題是所有粉體企業(yè)的共同難題,特友在日本經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的成長(zhǎng)發(fā)展,于上海成立分公司,堅(jiān)持以高品質(zhì)服務(wù)深耕中國(guó)市場(chǎng),針對(duì)粉體爆炸等一系列產(chǎn)線(xiàn)難題,根據(jù)不同行業(yè)需求提供更具“競(jìng)爭(zhēng)力”的粉體方案,做到高效、安全、安心!
下一期粉體小課堂中,我們將以設(shè)備設(shè)計(jì)概要和爆炸工廠的再造為例,進(jìn)一步講述“粉體處理設(shè)備的安全設(shè)計(jì):實(shí)務(wù)篇”。關(guān)注我們,我們下節(jié)課不見(jiàn)不散!
研究粉體設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)成,或購(gòu)買(mǎi)粉體設(shè)備,
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