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粉尘威力惊人 莫要忽视小小颗粒

发布时间:2015-12-15 来源:大众健康报周末刊

【公共安全烧烫伤系列报道之七】


 

中国梦·健康梦——烧伤预防宣传专项公益活动

顾问专家:柴家科

主    编:申传安

执    行:张修丽

编    辑:董  阁




【案例】


2014年,江苏省昆山市某金属制品有限公司抛光车间发生特别重大铝粉尘爆炸事故,当天造成75人死亡、185人受伤。依照。生产安全事故报告和调查处理条例。规定的事故发生后30日报告期内,共有97人死亡、163人受伤(事故报告期后,经全力抢救医治无效陆续死亡49人,尚有95名伤员在医院治疗,病情基本稳定),直接经济损失达3.51亿元。


【分析】


粉尘的性质多种多样,在一定条件下能与气态氧化剂(主要是空气)发生剧烈氧化反应的粉尘称为可燃性粉尘。可燃性粉尘存在于很多行业和领域。悬浮在空气中的可燃性粉尘(又称爆炸性粉尘)达到爆炸下限以上遇火源会瞬间发生燃烧,高温致使有限空间内产生的混合气体迅速膨胀、压力增大,这就是粉尘爆炸。细小的、悬浮在空气中的可燃性粉尘,是反应(迅速燃烧)的还原剂,而空气中的氧气是反应的氧化剂,爆炸过程释放大量热量,产生热波和破坏力。粉尘爆炸实际上是一种特殊的氧化还原化学反应。金属粉尘如铝粉(Al)爆炸后,可生成三氧化二铝并释放出大量热量。发生粉尘的火灾爆炸事故需要可燃物、助燃物和点火源3个条件。导致粉尘爆炸的关键是点火温度,即最小点火能量。由于粉尘具有较小的自燃点和最小的点火能量,因此粉尘爆炸大多起源于外部明火,如机械撞击、电焊和切割、静电火花或电火花、摩擦火花、火柴和高温体传热等。粉尘颗粒越小越易燃烧,爆炸也越强烈。随着生产技术发展,粉体的深加工使粉尘愈来愈细,粉尘爆炸的事故也越来越多。此外,可燃性粉尘爆炸的危害粉尘爆炸还有产生二次爆炸的可能。由于粉尘的初始爆炸气浪会将沉积粉尘扬起,在新的空间达到爆炸浓度而产生二次爆炸,这种连续爆炸会造成极大的破坏。

根据事故报告,事故的直接原因是事故车间除尘系统较长时间未按规定清理,铝粉尘集聚。除尘系统风机开启后打磨过程产生的高温颗粒在集尘桶上方形成粉尘云;1号除尘器及尘桶锈蚀破损,桶内铝粉受潮,发生氧化放热反应,达到粉尘云的引燃温度,引发除尘系统及车间内的系列爆炸;因没有泄爆装置,爆炸产生的高温气体和燃烧物瞬间经除尘管道从各吸尘口喷出,导致全车间所有工位操作人员直接受到爆炸冲击,造成群死群伤。

事故的管理原因是该公司无视国家法律,违法违规组织项目建设和生产;该开发区对安全生产重视不够,安全监管责任不落实,对该公司违反国家安全生产法律法规、长期存在安全隐患治理不力等问题失察;负有安全生产监督管理责任的相关部门未认真履行职责,审批把关不严、监督检查不到位、专项治理工作不深入、不落实;相关单位违法违规进行建筑设计、安全评价、粉尘检测、除尘系统改造。



【建议】


1、由于粉尘爆炸事故扑救极为困难,因此做好预防工作尤为重要。主要预防措施有以下几条。

采用良好的除尘设施来控制厂房内的粉尘消除粉尘源:是首要预防措施,应配备可用的除尘设备,如通风排尘、抽风排尘或润湿降尘等。除尘设备的风机应装在清洁空气一侧。应注意易燃粉尘不能用电除尘设备,金属粉尘不能用湿式除尘设备。设备启动时应先开除尘设备,后开主机;停机时则相反,以防粉尘飞扬。粉尘车间各部位应平滑,尽量避免设置一些无关设施。管线等尽量不要穿越粉尘车间,宜在墙内铺设,防止粉尘积聚,另外,在条件允许的情况下,在粉尘车间喷雾状水,在被粉碎的物质中增加水分也能促使粉尘沉降,防止形成粉尘云。此外,在车间内做好清洁工作,及时清扫,也是消除粉尘源的好方法。

严格控制点火源:消除点火源是预防粉尘爆炸的最实用、最有效措施。在常见点火源中,电火花、静电、摩擦火花、明火、高温物体表面、焊接切割火花等是引起粉尘爆炸的主要原因。因此,应对此高度重视。场所的电气设备应严格按照规范进行设计、安装,达到整体防爆要求,并采取静电接地保护措施。被粉碎的物质必须经过严格筛选,以免杂质进入粉碎机内产生火花。

采取可靠有效的防护措施:对于较小的粉碎装置,可增加其强度,要考虑防止爆炸火焰通过连接处向外传播。为减小爆炸的破坏性可设置泄压装置,如对车间采用轻质屋顶、墙体或增开门窗等。但应注意,泄压装置宜靠近易发生爆炸的部位,不要面向人员集中的场所和主要交通要道;为减少助燃气体含量,在粉尘与助燃气体的混合气中添加惰性气体,减少氧含量,也是可行方法之一。

2、粉尘爆炸扑救 由于性质较为特殊,其救援方法也与普通火灾爆炸有所不同。扑救粉尘爆炸事故的有效灭火剂是水,尤以雾状水为佳。它既可以熄灭燃烧,又可湿润未燃粉尘,驱散和消除悬浮粉尘,降低浓度。忌用直流喷射的水和泡沫,也不宜用有冲击力的干粉、二氧化碳等,防止沉积粉尘因受到冲击而悬浮引起二次爆炸。对于一些金属粉尘,如铝、镁粉等,遇水反应,会使燃烧更剧烈,因此禁止用水扑救,而用干沙、石灰等;堆积的粉尘,如面粉、棉麻粉等,明火熄灭后内部可能还会引燃,也应引起足够重视;对于面积大、距离长的车间粉尘火灾,要注意采取有效的分割措施,防止火势沿沉积粉尘蔓延或引发连锁爆炸。


相关资料


粉尘的来源

生产生活中的粉尘随处可见,如土壤和岩石风化后分裂成的细小颗粒、植物的花粉和孢子,烟囱和内燃机排放的废气也含有大量粉尘。工业性粉尘多是生产和交通运输过程中产生的副产品,其来源主要包括以下几个方面:①固体物质的机械加工或粉碎,如金属制品的研磨、切削、钻孔、爆破、破碎、磨粉、农林产品加工等;②物质加热气化在冷空气中凝结或被氧化形成的尘粒,如金属熔炼,焊接、浇铸等;③有机质不完全燃烧形成的微粒,如木材、油、煤类等燃烧时所产生的烟尘等;④铸件的翻砂、清砂粉状物质的混合,过筛、包装、搬运等操作过程中,以及沉积的粉尘由于振动或气流运动,使沉积的粉尘又重新浮游于空气中(产生二次扬尘),这也是粉尘的来源。

粉尘除了爆炸外,对人体健康的主要危害是污染空气,会严重影响人类的健康。飘逸在空气中的粉尘往往含有许多有毒成分,如铬、锰、镉、铅、汞、砷等。在工业生产性粉尘导致的疾病中,最常见的就是粉尘颗粒(如二氧化硅和煤尘)造成的尘肺。直径>10微米的粉尘颗粒进入鼻腔大部分撞着鼻甲,沉积于咽后部,5~10微米的粉尘颗粒沉积在大中气道,0.5~5.0微米的粉尘颗粒能到达下呼吸道,沉积在小气道肺泡内,最可能引起尘肺,甚至导致肺癌。而<0.5微米的粉尘颗粒,一段时间内还悬浮在呼出气流内,被带走呼出体外。沉积在肺部的污染物一旦被溶解,就会直接侵入血液,引起血液中毒,未被溶解的污染物,也可被细胞吸收,导致细胞结构的破坏。