粉尘爆炸知识培训.ppt

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1、工厂安全工厂安全高端爆炸保护技术高端爆炸保护技术台湾台湾“粉尘爆炸粉尘爆炸”27日晚间，台湾新北市八仙水上乐园在派对活动最后5分钟发生粉尘爆炸意外，新北市卫生局28日上午10点公布八仙乐园受伤516人名单，分别在39家医院接受治疗，其中重伤达194人。因身着泳衣，伤者中很多属大面积烧烫伤。据了解，事发公园举办的“彩色派对”，号称亚洲最大彩色派对，不是第一次举办，本次吸引了12000人参加。据现场民众描述，晚间活动逐渐进入尾声时，从舞台左侧、右侧、前方各自往天空喷洒出最后一发的七彩粉末。粉末发射后，舞台前方赫然迸出大片火光，接着熊熊火焰铺天盖地，迅速席卷了舞台前方穿着清凉泳装的民众。REMBE

2、CHINA-David Yu2台湾粉尘爆炸现场图片REMBE CHINA-David Yu3REMBE CHINA-David YuSeite 4目 录引 言 第一部分：粉尘爆炸基本原理 第二部分：预防技术措施 第三部分：监管对策建议1.1 什么是粉尘爆炸？1.2 为什么粉尘会发生爆炸？1.3 粉尘爆炸五个要素1.4 粉尘爆炸的破坏性5第一部分 粉尘爆炸基本原理！REMBE CHINA-David YuREMBE CHINA-David Yu（1）粉尘国际标准化组织定义：粒径小于75MM的固体悬浮物GB/T15604-2008粉尘防爆术语细微的固体颗粒 可分为：呼吸性粉尘/漂尘/降尘/可见粉尘

3、/显微粉尘等 特点：能在空中停留、一段时间后可以沉降1.1 什么是粉尘爆炸？6（2）可燃性粉尘：可与助燃气体发生氧化反应而燃烧的粉尘。NFPA：直径小于420微米，在分散状态下点火会引起火灾或爆炸的细微颗粒物。如：农业（淀粉、面粉、饲料、粮食）化学（塑料、香料、硫、橡胶、染料、杀虫剂 橡胶、化肥）医药食品工业（药品、糖）金属加工（铝、镁、锌等）煤、木材、烟草、造纸、纸浆、家具等 像水泥、泥沙、飞灰等是不可燃粉尘。7回顾几个概念REMBE CHINA-David Yu（3）粉尘云 悬浮在助燃气体中的高浓度可燃粉尘与助燃气体的混合物。8回顾几个概念回顾几个概念REMBE CHINA-David Y

4、u（4）粉尘爆炸 火焰在粉尘云中传播，引起压力、温度明显跃升的现象。9回顾几个概念回顾几个概念回顾几个概念REMBE CHINA-David Yu（5）一次爆炸与二次爆炸、多次爆炸 一次爆炸：也叫初始爆炸，由初始点火源引起的爆炸。二次爆炸：第一次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来，在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆炸时，粉尘浓度一般比一次爆炸时高得多，故二次爆炸威力比第一次要大得多。10回顾几个概念REMBE CHINA-David Yu 多次爆炸：随着爆炸引起极大的震动，沉积在不同部位的粉尘扬起，形成多个粉尘云，从而产生连环爆炸！11回顾几个概念二次、多次爆炸更具破坏性！

5、REMBE CHINA-David Yu粉尘云着火时，顷刻间完成燃烧过程，释放大量热能，形成爆燃，使燃烧气体温度骤然升高，体积剧烈膨胀，形成很高膨胀压力，一旦空间受限，发生爆炸！121.2 为什么粉尘会发生爆炸？诱发较大区域粉尘反应、释放能量温度、压力急剧上升，气体急剧膨胀可燃粉尘氧化反应释放能量REMBE CHINA-David Yu131.3 粉尘爆炸的五个要素五个要素粉尘爆炸燃烧三要素氧气可燃性粉尘点火源增加扩散受限空间2-氧气3-火源4-限制5-扩散1-可燃性粉尘REMBE CHINA-David Yu14（1）可燃性粉尘:一定浓度或数量（2）氧气:一定的氧含量是粉尘燃烧的基础。（3）

6、点火源 达到MIE(10-50mJ)，能使局部粉尘云的温度发生突变形成火焰的高温热源。点火源能量：自燃、轴承过热 100J；静电 10mJ；摩擦火花 10J；火焰、热表面350350REMBE CHINA-David Yu粉尘分散情况：分散度越高，爆炸强度越高点火源强度：点火能量越高，越容易爆炸最小点火温度:如玉米及淀粉:470 沙糖:410 铝粉:610 342.2 影响粉尘爆炸的因素（2）外部因素REMBE CHINA-David Yu氧含量：必须达到最低氧含量粉尘云的温度：越高越易爆炸湍流情况：湍流越严重，爆炸范围越大空气湿度：越低，爆炸强度越高352.2 影响粉尘爆炸的因素（2）外部因

7、素REMBE CHINA-David Yu由于机械力的作用会扬起大量粉尘，设备内悬浮的粉尘往往处于爆炸浓度范围之内。且各种力的作用更容易产生摩擦、撞击火花，静电等点火源，导致粉尘爆炸的发生。362.3 容易发生粉尘爆炸的生产工艺（1）粉碎过程REMBE CHINA-David Yu在风力作用下，分离器内的粉尘均处于悬浮状态，此时，如存在足够能量的点火源，爆炸事故就会不可避免地发生。37（2）气固分离过程REMBE CHINA-David Yu除尘前粉尘是处于悬浮状态的，粘附在滤材上的粉尘在清灰状态下也处于悬浮状态，若恰好有足够能量的点火源，将发生粉尘爆炸事故。38（3）干式除尘过程REMBE

8、CHINA-David Yu使用喷雾、气流或沸腾干燥器干燥颗粒状物料或粉料时，设备内形成的可燃粉尘空气混合物的爆炸事故在生产实践中时有发生。39（4）干燥过程REMBE CHINA-David Yu气力输送过程中，工业粉尘处于蓬松的悬浮状态，已具备粉尘爆炸的主要条件，只要有合适的点火源则极其危险，并且输送管线与分离和除尘设备相连，极易引起二次爆炸，造成更大的伤亡和损失。40（5）输送过程REMBE CHINA-David Yu生产过程中粉尘难免要从设备中逸出，这些粉尘堆积在厂房及设备表面，若不及时清除，在达到一定浓度并且飞扬起来之后，很容易造成爆炸事故，并且在清扫过程中，也极易粉尘飞扬，形成悬

9、浮爆炸条件。41（6）清扫、吹扫过程REMBE CHINA-David Yu42当地面的粉尘达到一定量时，如有花火等点火源，将有爆炸的可能地面粉尘引起爆炸试验REMBE CHINA-David Yu43集尘器除尘器气力输送机2.4 容易发生粉尘爆炸的设备REMBE CHINA-David Yu44干燥器筒仓磨粉机REMBE CHINA-David Yu45链式提升机REMBE CHINA-David Yu462.5 预防技术措施安全三要素火源燃料氧化剂 预防就是消除三要素中的一个或多个因素。REMBE CHINA-David Yu47 自然界的爆炸危险源自然界的爆炸危险源自然界的爆炸危险源自然

10、界的爆炸危险源:根据危险混合物出现的可能性和通风度划分根据危险混合物出现的可能性和通风度划分根据危险混合物出现的可能性和通风度划分根据危险混合物出现的可能性和通风度划分爆炸品爆炸品爆炸品爆炸品气体或蒸汽气体或蒸汽气体或蒸汽气体或蒸汽粉尘粉尘粉尘粉尘纤维纤维纤维纤维&毛屑毛屑毛屑毛屑 危险区危险区危险区危险区级别级别级别级别出现的可能性出现的可能性出现的可能性出现的可能性出现的时间出现的时间出现的时间出现的时间/每每每每年年年年危险区分级危险区分级危险区分级危险区分级气体或蒸汽气体或蒸汽气体或蒸汽气体或蒸汽(粉尘粉尘粉尘粉尘)持续区持续区持续区持续区一级区一级区一级区一级区二级区二级区二级区二级

11、区连续地或连续地或连续地或连续地或 长时间地长时间地长时间地长时间地出现出现出现出现正常工作情况下正常工作情况下正常工作情况下正常工作情况下周期性地或偶尔地周期性地或偶尔地周期性地或偶尔地周期性地或偶尔地出现出现出现出现 正常正常正常正常运行情况下不出现运行情况下不出现运行情况下不出现运行情况下不出现,仅在不正常情况下短时间仅在不正常情况下短时间仅在不正常情况下短时间仅在不正常情况下短时间出现出现出现出现 10001000小时小时小时小时1010小时小时小时小时 至至至至 10001000小时小时小时小时0 0小时小时小时小时 至至至至1010小时小时小时小时 0 0区区区区(20)(20)1

12、 1区区区区(21)(21)2 2区区区区(22)(22)危险区域的分级危险区域的分级REMBE CHINA-David Yu48危险区分级实例危险区分级实例堤坝堤坝堤坝堤坝可燃液体可燃液体可燃液体可燃液体危险源持续危险源持续危险源持续危险源持续存在的地区存在的地区存在的地区存在的地区 0 0区区区区通风口通风口通风口通风口通风不良的通风不良的通风不良的通风不良的储油槽区储油槽区储油槽区储油槽区1 1区区区区2 2区区区区REMBE CHINA-David Yu49温度分级温度分级8585T6T6100100T5T5135135T4T4200200T3T3300300T2T2450450T1T

13、1REMBE CHINA-David Yu（a）可靠接地（b）使用粉尘防爆电器50（1）消除火源REMBE CHINA-David Yu51（c）火花探测与熄灭REMBE CHINA-David Yu52（d）消除明火（e）防止局部过热（f）不用金属敲击，防止产生火花REMBE CHINA-David Yu53“2.24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故:点燃源为铁质工具与铁质构件或装置的机械撞击与摩擦所产生的火花。REMBE CHINA-David Yu54发生爆炸前，三层平台有10人正在对5号筛和6号筛进行清理和维修。清理和维修工具为：铁质扳手、铁质钳子、铁锹等。紧邻5#筛的配电间屋顶（标高3.7m

14、有淀粉四车间4名包装工正在清扫由5#、6#振动筛上散落下的淀粉。所有工具为铁锹、铁畚箕、扫帚、包装袋。点燃过程分析“2.24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故REMBE CHINA-David Yu55三层平台（标高5.2M）的作业人员将清理的淀粉装袋后，通过楼梯往下滚落到一层地面。批号间与配电室的清理工作大致进行了一半，已经清理出了20多袋淀粉，有部分淀粉袋由配电间屋面直接抛到一层地面。事故发生时，三层平台和批号间与配电室屋顶有大量淀粉。点燃过程分析“2.24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故REMBE CHINA-David Yu56对5号振动筛处进行清理和维修的过程中，铁质工具撞击摩擦产生的机械火花，将清

15、理过程中产生的处于爆炸浓度范围内的粉尘云引燃，在5号振动筛处发生了爆燃。这个爆燃也是此次事故的初始爆炸。初始爆炸能量比较小，只对局部设备和厂房产生破坏。“2.24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故点燃过程分析“2.24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故REMBE CHINA-David Yu57初始爆炸产生的冲击波超压不强，但冲击波和气流激起了三层平台上的淀粉粉尘层，形成了更多的粉尘云，在三层平台和批号间与配电室屋顶发生了爆燃的扩散，粉尘云和粉尘层剧烈燃烧，在三层平台和批号间与配电室屋顶的作业人员处于高温火焰区。9名作业人员被严重烧伤未能逃生。5名作业人员成功逃生。“2.24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故点燃过程分析“

16、2.24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故REMBE CHINA-David Yu58在三层平台和批号间与配电室屋顶发生的初始爆燃和燃烧将更多的粉尘扬起,形成粉尘云，稍后在三层平台4号包装机上方旋风分离器下料管和5号筛之间的上部空间中发生了强烈的“二次爆炸”。该次爆炸摧毁了包装车间的屋顶和北面墙，西墙体安全门。爆炸同时导致4号和5号包装机之间的钢梁明显下垂弯曲，包装间内洁净顶棚和批号间与配电室屋顶破坏。“2.24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故爆炸发展过程“2.24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故REMBE CHINA-David Yu59爆炸冲击波通过6号到1号皮带机通向仓库的孔洞以及包装车间与仓库之间隔墙的上方仓库

17、传播，在仓库西段地面附近卷起大量的淀粉形成粉尘云，然后被紧随冲击波前沿的火焰点燃，并立即发生了更强烈的“二次爆炸”。两次强烈的“二次爆炸”时间间隔约为1s。此次爆炸彻底摧毁了仓库的南、北、东三面墙体，造成仓库西端房顶部分坍塌，约占仓库屋面总面积的1/3。随后在仓库内发生大火。爆炸发展过程“2.24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故REMBE CHINA-David Yu60本次爆炸冲击波差压为35-70kg TNT当量。事故发生时，现场共有107人，事故导致20人死亡、49人受伤（其中人重伤）。爆炸发展过程“2.24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故REMBE CHINA-David Yu61在进行三层平台清理作

18、业过程中产生了粉尘云，维修振动筛和清理平台淀粉时，使用了铁质扳手、铁质钳子、铁锨等铁知工具，产生了机械撞击和摩擦火花，导致“初始爆炸”发生。包装间、仓库设备和地面积尘严重，导致“二次爆炸”发生。直接原因：“2.24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故REMBE CHINA-David Yu62 1、生产管理不善。当5、6号振动筛出现堵料事故时，没有及时采取停止送料措施，造成振动筛处及附近平台大量淀粉泄漏、堆积。2、未认真执行粉尘防爆安全国家相关标准。GB17440粮食加工、储运系统粉尘防爆安全规程、GB15577粉尘防爆安全规程等。间接原因：“2.24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故REMBE CHINA-Dav

19、id Yu63 3、企业管理人员、技术人员、作业人员粉尘防爆知识欠缺，对粉尘爆炸危害认识不足。作业人员安全技能低，在清理和维修作业中违规操作。4、改造工程不规范。事故厂房2000年建成，原设计功能为仓库，2008年将仓库西段北侧的24M12M区域改造为淀粉包装车间，改变了原仓库性质，改造设计对粉尘防爆考虑不完善，防火防爆措施、管理没有相应改进。间接原因：“2.24”秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故REMBE CHINA-David Yu保持工作间的整洁、正确清扫设备表面清洁注意天花板上的粉尘64（2）消除燃料REMBE CHINA-David Yu内部空气惰化内部空气惰化 用用惰惰性性气气体体如如N N

20、2 2、C0C02 2等等替替代氧气代氧气通通常常适适用用于于筒筒仓仓，但但对对于于旋旋风风分分离离器器、干干燥燥器器、粉粉尘收集器等设备不适合。尘收集器等设备不适合。65（3）消除氧化剂REMBE CHINA-David Yu（a）泄爆（b）抑爆（c）隔爆（d）提高设备耐压能力（e）多种保护方案并用66（4）粉尘爆炸保护措施REMBE CHINA-David Yu定义：存在于围包体内的粉尘云发生爆炸时，在爆炸压力尚未达到围包体的极限强度之前，爆炸产物通过泄压膜泄除，使围包体不致被破坏的控爆技术。目的：通过设置泄爆装置，降低爆炸损失。67（4）粉尘爆炸保护措施（a）泄爆！REMBE CHINA

21、David Yu卸放到墙外爆炸后火焰的影响，允许火球？反作用力采取措施免受雪灾、雨水影响68（4）粉尘爆炸保护措施（a）泄爆泄放要考虑的因素：！REMBE CHINA-David Yu69直接泄放到屋内！（4）粉尘爆炸保护措施（a）泄爆不推荐！REMBE CHINA-David Yu70（4）粉尘爆炸保护措施（b）抑爆定义：爆炸初始阶段，通过物理化学作用扑灭火焰，抑制爆炸发展的技术。目的：通过设置抑爆装置，提前探测，灭火、抑制爆炸。！REMBE CHINA-David Yu早期探测,觉察到爆炸启动发射筒把灭火剂喷进容器抑制爆炸和隔离燃烧的物料设备停车71（4）粉尘爆炸保护措施（b）抑爆！RE

22、MBE CHINA-David Yu定义：爆炸发生后，通过物理化学作用扑灭火焰，阻止爆炸传播的技术。目的：防止火焰通过管道传播。（哈尔滨亚麻厂案例）72（4）粉尘爆炸保护措施（c）隔爆REMBE CHINA-David Yu制造高强度的设备来承受Pmax，结构上要遵循压力容器标准。因为这样会造成成本过高，所以不是很实际。73（4）粉尘爆炸保护措施（d）提高设备耐压能力！REMBE CHINA-David Yu泄爆、隔爆、抑爆相互组合。74（4）粉尘爆炸保护措施（e）多种保护方案组合应用！REMBE CHINA-David Yu75预防、保护和隔离技术在粉尘过滤器上的应用完整的抑爆和化学隔离保护

23、措施（4）粉尘爆炸保护措施（e）多种保护方案组合应用！REMBE CHINA-David Yu762007年10月18日，OSHA出台NEP可燃性粉尘国家重点计划（Combustible Dust National Emphasis Program)根据2008年2月7日皇家糖厂事故的调查情况，修订NEP，2008年3月11日发布。3.1欧美的做法REMBE CHINA-David Yu77 金属粉尘包括铝粉、镁粉和锌粉 木材粉尘 煤或其它碳粉 塑料粉或添加剂 生物医药粉尘 糖、面粉、纸、肥皂、干血等有机粉尘 一些纺织材料纤维 主要内容：1、重点检查以下可燃性粉尘：REMBE CHINA-Da

24、vid Yu78 主要内容：2、重点检查以下生产工艺：农业（粮食、饲料）食品化工（含塑料）纺织森林和家具金属加工 轮胎和橡胶生产 造纸 制药 水处理 金属、纸、塑料的回收利用等 煤粉加工、使用REMBE CHINA-David Yu793、计划主要程序 A、检查：对重点企业每年至少开展4次检查 B、SST检查（Site Specific Targeting),对检查中发现问题较多的重点企业实施跟踪检查。从2007年10月-2009年1月，检查了1097次（联邦 896次，各州228次），共发现4900起违章或隐患（其中：联邦发现3786次，占74%，各州发现1140次，占34%）检查中，罚款1

25、485万美元。主要内容：REMBE CHINA-David Yu803、计划主要程序 C、培训 培训课程（每期六天）防止燃烧、爆炸事故的工程技术措施、方法 相关粉尘燃烧、爆炸标准培训 燃烧粉尘灾害认知及检查要点、个人保护培训（一天半）350名监察员参加了培训 主要内容：REMBE CHINA-David Yu813、计划主要程序 D、组织研讨会 2007年，OSHA组织了 1400名联邦、州监察员参加的研讨会 组织企业主、雇员、新员工、防爆技术商召开研讨会 组织同行业分享粉尘防爆知识、信息主要内容：REMBE CHINA-David Yu823、计划主要程序 F、编撰专业报告 2005年，OSHA出版工业领域可燃性粉尘安全健康报告，向30000名企业主发放了这个报告 G、宣传 建立了一个网站、制作可燃性粉尘安全预防的宣传片、海报等主要内容：REMBE CHINA-David Yu谢谢 谢谢！