【敏感】北京你絕對不能發(fā)生粉塵爆炸

粉塵防爆技術(shù)措施

粉塵防爆措施可以概括如下：

1、防止粉塵爆炸的點火源。

2、防止形成可爆粉塵云。①氮氣、二氧化碳或惰性氣體惰化；②在粉塵中加入惰性粉塵；③控制粉塵濃度在爆炸極限之外；④防止粉塵沉積。

3、減輕爆炸損失。①使用抗爆結(jié)構(gòu)的設(shè)備，即設(shè)備的抗壓強度能承受爆炸壓力；②爆炸隔離；③爆炸泄壓；④爆炸抑制。

粉塵防爆的方法包括：防止點火源、惰化、爆炸泄壓、爆炸隔離和爆炸抑制等。

（一）防止點火源

防止點火源包括：加強動火管理防止明火；加強設(shè)備維護防止機械火花和 設(shè)備過熱；采取防靜電措施消除靜電；選用合適的防爆電氣設(shè)備防止電氣火花。

1、防止明火

在爆炸危險場所嚴禁煙火和使用電爐等產(chǎn)生明火的電氣設(shè)備。加強工業(yè)動火的管理，在使用電氣焊時，如果可能，應(yīng)將設(shè)備或管道拆卸到安全的場所動火。如果直接在設(shè)備上動火，應(yīng)將設(shè)備內(nèi)的物料清除，并采取措施防止焊渣和割下的鐵塊落到設(shè)備內(nèi)或物料上。

1981年12月10日，廣州新港散糧圓筒倉在修理斗式提升機時，割下的鐵塊掉落到斗式提升機底部揚起粉塵，引爆斗式提升機并繼而導(dǎo)致筒倉群的爆炸。

2、防止機械火花和設(shè)備過熱

加強設(shè)備維護，防止出現(xiàn)碰撞、摩擦和堵料。斗式提升機跑偏時，料斗和箱體易于產(chǎn)生碰撞火花，皮帶和限位輥會摩擦發(fā)熱，常常導(dǎo)致斗式提升機的爆炸。斗式提升機堵料會導(dǎo)致皮帶打滑并可能引發(fā)爆炸。皮帶機的皮帶和發(fā)生故障的托輥摩擦 發(fā)熱會導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸。

1998年6月8日發(fā)生于美國堪薩斯州德布魯斯糧食筒倉的大爆炸就是由于倉頂?shù)钠C一個損壞的導(dǎo)向輥軸承引起的。加拿大北班庫別爾的比爾拉爾達筒倉爆炸的原因是斗式提升機堵料，皮帶打滑引起斗式提升機爆炸，并引發(fā)了工作塔和筒倉的爆炸。

3、防止電氣火花

要防止電氣火花的產(chǎn)生，應(yīng)根據(jù)設(shè)備所在的生產(chǎn)場所的危險區(qū)域分級和粉塵的最低著火溫度選擇粉塵防爆電氣設(shè)備。

生產(chǎn)場所危險區(qū)域劃分依據(jù)的國家標準為GB 12476.3-2007《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備 第3部分:存在或可能存在可燃性粉塵的場所分類》。生產(chǎn)場所危險區(qū)域分為三個區(qū)：20、21、22區(qū)，其爆炸危險由高到低（下面的詳細舉例，為了讓大家了解企業(yè)哪些部位為危險部位）。

20區(qū)：以空氣中可燃性粉塵云持續(xù)地或長期地或頻繁地短時存在于爆炸性環(huán)境中場所。例如：

--粉塵容器內(nèi)部場所；

--貯料槽、筒倉等，旋風(fēng)集塵器和過濾器；

--除皮帶和鏈式運輸機的某些部分外的粉塵傳送系統(tǒng)等；

--攪拌機、粉碎機、干燥機、裝料設(shè)備等。

21區(qū)：正常運行時，很可能偶然地以空氣中可燃性粉塵云形式存在于爆炸性環(huán)境中的場所。例如：

--當(dāng)粉塵器內(nèi)部出現(xiàn)爆炸性粉塵/空氣混合物時，為了操作而頻繁移動或打開最鄰近進出門的粉塵容器外部場所。

--當(dāng)未采取防止爆炸性粉塵/空氣混合物形成的措施時，在最接近裝料和卸料點、送料皮帶、取樣點、卡車卸載站、皮帶卸載點等的粉塵容器外部場所；

--如果粉塵堆積且由于工藝操作，粉塵層可能被擾動而形成爆炸性粉塵/空氣混合物時，粉塵容器外部場所；

--可能出現(xiàn)爆炸性粉塵云（但既不持續(xù)，也不長時間，又不經(jīng)常）的粉塵容器內(nèi)部場所，例如自清掃時間間隔較長的筒倉內(nèi)部（如果僅偶爾裝料和/或出料）和過濾器的積淀側(cè)。

22區(qū)：正常運行時不太可能以空氣中可燃性粉塵云形式存在于爆炸性環(huán)境中的場所，如果存在僅是短暫的。例如：

--來自集塵袋式過濾器通風(fēng)孔的排氣口，如果一旦出現(xiàn)故障，可能逸出爆炸性粉塵／空氣混合物。

--很少時間打開的設(shè)備附近場所，或根據(jù)經(jīng)驗由于商于環(huán)境壓力粉塵噴出而易形成泄露的設(shè)備附近場所；氣動設(shè)備，撓性連接可能會損壞等的附近場所。

--裝有很多粉狀產(chǎn)品的存儲袋。在操作期間，存儲袋可能出現(xiàn)故障，引起粉塵擴散。

--當(dāng)采取措施防止爆炸性粉塵，空氣混合物形成時，一般劃分為21區(qū)的場所可以降為22區(qū)場所。這類措施包括排氣通風(fēng)。在（收塵袋）裝料和出料點、送料皮帶、取樣點、卡車卸載站、皮帶卸載點等場所附近應(yīng)采取措施。

--形成的可控制（清理）的粉塵層有可能被擾動而產(chǎn)生爆炸性粉塵／空氣混合物的場所。只有在危險粉塵／空氣混合物形成前，通過清理的方式清除了該粉塵層．它才為非危險場所。

4、防止靜電、雷電

一般來說，如果粉塵的最小點燃能量小于10 mj（毫焦），就應(yīng)該考慮靜電問題。應(yīng)當(dāng)根據(jù)國家標準GB12158-2006《防止靜電事故通用導(dǎo)則》，進行生產(chǎn)工藝的防靜電設(shè)計。

在生產(chǎn)過程中盡量少地產(chǎn)生靜電荷。對工藝流程中材料的選擇、裝備安裝和操 作管理等過程應(yīng)采取預(yù)防措施，控制靜電的產(chǎn)生和電荷的聚集。采取限制流速、減 少管道的彎曲，增大管道直徑、避免振動等措施可以防止或減少靜電的產(chǎn)生。對于 導(dǎo)體，消除靜電的主要方法是對設(shè)備進行跨接，并良好接地。盛裝粉料的移動式容 器應(yīng)采用金屬材料，并良好接地。當(dāng)絕緣物體帶電時，電荷不能流動，無法進行靜電泄漏。對于塑料類等電阻率大的粉塵，可利用靜電消除器產(chǎn)生異性離子來中和靜電荷。

袋式除塵器和收塵器應(yīng)采用防靜電濾袋。防靜電濾袋通過在普通濾布中織入金 屬絲的方法增強濾袋的導(dǎo)電性能，然后通過濾袋架將靜電導(dǎo)入大地。

一些防止靜電、雷電具體措施如下：

(1)輸送爆炸性粉塵金屬管道、塔器、容器等機械設(shè)備，若周圍無防雷設(shè)施保護，應(yīng)至少設(shè)置2處以上的防雷接地。

(2)防雷接地可以兼作防靜電接地，但必須保持良好的電氣通路，接地電阻不得大于4Ω。

(3)在線分析儀表、自動控制等設(shè)施應(yīng)設(shè)置專門的接地，接地電阻不得大于4Ω。

(4)輸送爆炸性粉塵金屬管道、塔器、容器等機械設(shè)備，均應(yīng)采用金屬導(dǎo)線進行等電位連接。

(5)連接輸送爆炸性粉塵金屬管道4個及以下螺栓連接的法蘭，如果兩法蘭之間的電阻大于0.03Ω，應(yīng)采用金屬導(dǎo)線進行跨接。

(6)不得采用塑料等無法導(dǎo)出靜電電荷的非金屬管道輸送爆炸性粉塵。

(7)連接輸送爆炸性粉塵金屬管道拐角等處，如果有帆布等非導(dǎo)體連接的話，應(yīng)采用2條以上金屬導(dǎo)線進行電氣連接。

(8)輸送爆炸性粉塵金屬管道至少應(yīng)設(shè)有2處以上的接地；如果管道長度較長，毎個80-100m，應(yīng)設(shè)置一處接地；管道在轉(zhuǎn)彎處應(yīng)設(shè)置接地。

(9)爆炸環(huán)境內(nèi)電動機的傳動皮帶應(yīng)采用防止產(chǎn)生靜電的類型（皮帶內(nèi)采用纖細金屬絲網(wǎng)代替化學(xué)纖維線網(wǎng)，并有部分金屬絲能接觸到接地的皮帶輪，導(dǎo)出產(chǎn)生的靜電電荷）。

(10)防雷、防靜電接地設(shè)施，在每年的第一場春雨來臨之前，應(yīng)請有相應(yīng)資質(zhì)的檢驗機構(gòu)進行檢驗，且每年至少應(yīng)檢驗一次。

5、防止自燃

在火電廠、煉鐵廠和水泥行業(yè)的煤粉制備系統(tǒng)常常發(fā)生自燃，并引起火災(zāi)和爆炸。如山東德州某水泥廠煤粉制粉系統(tǒng)，僅2004年12月到2005年1 月就發(fā)生了7次自然，布袋除塵器全部被燒毀，防爆門全部爆開。

（二）惰化

當(dāng)氧濃度低于某一極限濃度時，無論粉塵濃度為多大，粉塵云均不能發(fā)生爆炸， 該濃度稱為該種粉塵的極限氧濃度（極限氧濃度可查有關(guān)資料獲得）?？刂茪夥諠舛仍跇O限氧濃度以下的惰化稱為絕對惰化。通過往氣氛中加入惰性氣體，但氧濃度仍在極限氧濃度之上的方法稱為部分惰化。

粉體處理設(shè)備內(nèi)部很難控制粉塵濃度在爆炸極限之外，因此惰化是防止形 成可爆粉塵云的重要措施，煤粉、金屬粉塵和塑料類粉塵通常采用惰化的方法 進行爆炸防護。部分惰化雖不能完全防止爆炸的發(fā)生，但可增加粉塵的小點火能量（從而減小了點燃頻率），并降低爆炸的猛烈程度。

惰化是通過降低氧濃度防止爆炸，或者減少點燃的可能性并降低爆炸猛烈程度 的方法。惰化常用于煤粉、金屬粉塵和塑料類粉塵等粉體的處理過程。

惰性介質(zhì)可以采用氮氣、二氧化碳、煙 道氣和用惰性氣體稀釋到必要最低含氧量的空氣或其它工業(yè)廢氣以及惰性粉塵等。最常用的惰化氣體為氮氣和二氧化碳。

（三）爆炸泄壓

除了采取預(yù)防措施，還應(yīng)采取措施在發(fā)生爆炸后降低爆炸的損失。泄爆是應(yīng)用最廣泛防爆方法，爆炸泄壓的國家標準為有GB/T 15605-2008《粉塵爆炸泄壓指南》。

爆炸泄壓的設(shè)計主要是確定爆炸泄壓設(shè)備的開啟壓力、泄壓面積、安裝位置，并選用合適的泄壓設(shè)備。

爆炸泄壓會產(chǎn)生火焰和沖擊波，噴出的未燃產(chǎn)物以及沖擊波揚起的設(shè)備外的粉塵可能在設(shè)備外形成二次爆炸。為了防止二次爆炸，可用泄壓導(dǎo)管將爆炸導(dǎo)出到室外，或者采用阻火泄爆裝置。   

（四）爆炸隔離

爆炸隔離是防止爆炸由系統(tǒng)的一部分傳播到另外一部分的防爆技術(shù)，是限制爆炸損失的重要方法。事故分析表明，初始爆炸往往破壞不十分嚴重，爆炸傳播導(dǎo)致的連鎖二次爆炸往往會破環(huán)整個生產(chǎn)系統(tǒng)和工廠。

1、用物料隔離

設(shè)備的下料部分一般為錐體，在正常生產(chǎn)過程中保持一定的積料可以防止火焰 通過下料口在設(shè)備之間傳播。

2、旋轉(zhuǎn)下料閥型隔爆裝置

旋轉(zhuǎn)下料閥型隔爆裝置和普通的旋轉(zhuǎn)下料閥結(jié)構(gòu)類似，但其設(shè)計考慮了隔爆的要求：其殼體和葉片能承受最大爆炸壓力；其間隙寬度和間隙長度符合熄 滅火焰的要求。

3、管道換向隔爆裝置（管道換向器）

管道換向泄爆裝置的目的是防止爆炸從粉體加工設(shè)備或旋風(fēng)除塵器傳向袋式除塵器。當(dāng)爆炸壓力波和火焰?zhèn)?過來時（壓力波在前），裝置上的泄爆片在壓力波的作用下開啟，泄出壓力和火焰，從而防止火焰向下游設(shè)備傳播。

 4、芬特克斯閥

芬特克斯閥的原理是爆炸產(chǎn)生的壓力波使閥體移動并封閉管道并自鎖，從而防止火焰通過。芬特克斯閥又分為主動式和被動式兩種。

5、監(jiān)控式隔爆閘板閥/蝶閥

監(jiān)控式閘板閥采用壓力傳感器和火焰?zhèn)鞲衅鹘M合探測爆炸信號，并通過爆炸開啟的高速啟動部件關(guān)閉閘板閥。隔斷裝置也可以蝶閥。

6、監(jiān)控式隔爆噴射罐

監(jiān)控式隔爆噴射罐在火焰前鋒到來之前在管道內(nèi)形成一段惰性氣氛，達到熄滅火焰的目的。這種隔爆方式又稱為化學(xué)隔爆。

（五）爆炸抑制

爆炸抑制是在爆炸的早期探測到爆炸信號，在爆炸發(fā)展到對設(shè)備產(chǎn)生破環(huán)之前 (爆炸發(fā)展的過程通常在30ms?100ms之間）向設(shè)備中高速噴入滅火劑。爆炸抑制技術(shù)主要適用于不宜采取爆炸泄壓的情況。如果泄壓會造成有毒物質(zhì)泄漏，或者設(shè)備上無法開出足夠的泄壓面積，或者設(shè)備在建筑物內(nèi)而不宜泄爆，可采取爆炸抑制技術(shù)。

（六）本質(zhì)安全防爆設(shè)計

在設(shè)計處理可燃粉料的工藝時，應(yīng)參照本質(zhì)安全防爆原理（見本質(zhì)安全設(shè)計原理表）進行本質(zhì)安全防爆設(shè)計，在工藝設(shè)計上采取預(yù)防措施，使危險發(fā)生的頻率降低，或使其后果的嚴重性變小。

對工業(yè)過程中的粉塵爆炸采取預(yù)防和防護措施通?；ㄙM很大。本質(zhì)安全設(shè)計通過在工藝上的改進，從根本上消除或減少粉塵爆炸的頻率，限制粉塵爆炸的危害。

（七）建筑物防爆

1、廠房建筑設(shè)計原則

（1）建成一層建筑；

（2）無地下室；盡量不設(shè)管溝；盡量減少架空管道；

（3）不在車間內(nèi)設(shè)辦公室或休息室等輔助房間；

（4）不用墻而用鋼結(jié)構(gòu)支承屋頂（或上一層樓板）；

（5）如果可能的話，處理或操作粉塵的設(shè)備應(yīng)當(dāng)安裝在室外，若必須安裝在室內(nèi)，應(yīng)盡量設(shè)置在靠近墻（墻外為室外空場）的位置。

2、設(shè)置泄壓面積

有爆炸危險廠房，應(yīng)設(shè)置必要的泄壓面積，有了泄壓面積，爆炸時可以降低室內(nèi)壓力，避免建筑結(jié)構(gòu)遭受嚴重的破壞。泄壓面積與廠房容積之比為一般為0.05—0.20m2/m3。

3、采用框架結(jié)構(gòu)

不少爆炸事故證明，框架結(jié)構(gòu)抵抗爆炸破壞的能力較強。所以，有爆炸危險的生產(chǎn)廠房，宜采用非燃燒體的混凝土框架結(jié)構(gòu)，采用輕質(zhì)墻填充的圍護結(jié)構(gòu)。

4、采用不發(fā)火地面

有粉塵爆炸危險的乙類生產(chǎn)車間，宜采用不產(chǎn)生火花的地面。有可能積落可燃粉塵車間的內(nèi)墻面，應(yīng)進行抹灰或油漆，做成容易清掃的內(nèi)表面。

（8）防爆工具

2010年2月24日，河北省秦皇島驪驊淀粉股份有限公司發(fā)生粉塵爆炸，造成19人死亡，49人受傷，爆炸的原因就是由于處理跑料時，使用了非防爆工具所致。

通常由鋼鐵材料制成的釬，鎬、錘、鉗，扳手、吊具等工具和設(shè)備在其激烈動作或失手跌落時發(fā)生的摩擦，撞擊火花是隱蔽的引爆火源，所以這些工具不能在爆炸危險場所使用。

為了消滅工具的摩擦、撞擊火花，人們把選材方向轉(zhuǎn)向了銅材。銅材用作防爆工具，與鋼材比較有兩個顯著的不同點：第一，不含碳，不會出現(xiàn)氧--鐵--碳反應(yīng)鏈，所以不出現(xiàn)火花。第二，銅材的強度和硬度都比較低，導(dǎo)熱性又比鋼材高，發(fā)生摩擦或撞擊時，局部摩擦點會發(fā)生塑性變形而避免摩擦能量集中在個別接觸點上，加上材料的高導(dǎo)熱性，摩擦產(chǎn)生的熱量迅速分散到基體而減少摩擦撞擊點出現(xiàn)熾熱高溫的危險。以上兩點就是銅材（銅合金）工具的防爆機理。

在廠房內(nèi)操作時，如物料清除，設(shè)備檢修等，應(yīng)使用防爆鍬、防爆簸萁、防爆錘、防爆雙頭梅花扳手、防爆雙頭呆扳手；防爆敲擊扳手和防爆管鉗等。