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行业资讯 安全环保 安全 常州“1.20”粉尘爆炸事故之思(1):粉尘爆炸的威力为什么这么大
常州“1.20”粉尘爆炸事故之思(1):粉尘爆炸的威力为什么这么大
  发布日期:2024-02-04

2024年1月20日凌晨3时38分,江苏省常州市武进区常州燊荣金属科技有限公司发生粉尘爆炸事故,造成8人死亡、8人受伤。

当我们看到本起事故的通报时,会很容易联想到十年前另外一起震惊全国的粉尘爆炸事故,那就是发生在2014年8月2日的江苏省昆山市中荣金属制品有限公司“8.2”特别重大爆炸事故(该事故当天就造成了75人死亡,185人受伤,最后加上医治无效死亡的,共计146人死亡)。

如果我们把视野放眼到全球,在2008年2月7日,美国帝国糖业的爆炸更是造成了14人死亡,38人受伤的惨剧,剧烈的爆炸冲击波几乎将厂房夷为平地。

当我们透视这些血淋淋的事故时,不禁要问,为什么粉尘爆炸会造成如此之大的伤亡,为什么粉尘爆炸的破坏力如此之巨呢?当然对于那些领略了油气爆炸的威力之后,我们往往忽视了粉尘也会发生爆炸,粉尘在我们大部分人眼里往往是和工业垃圾相提并论的,对其的处理方式往往也是定期除尘,甚至是不定期除尘(实在看不下去了才清理的那种)。

那么粉尘爆炸的破坏力为什么这么大呢,首先我们要从粉尘爆炸的机理来说起。

我们知道燃烧爆炸的三要素是缺一不可的:易燃物、氧气(空气)、点火源;但是对于粉尘爆炸来说,除了上述三个要素之外,还有两个必要的外部条件:第一,就是粉尘的形态必须是悬浮或弥漫在空气或氧气中,这是形成粉尘爆炸的必要条件之一,第二,就是粉尘悬浮或弥漫的空间是一个相对有限的空间,这是粉尘达到爆炸极限范围的外部约束条件。


粉尘爆炸1.jpg

粉尘爆炸的五个要素条件


上述的粉尘爆炸的五个要素,对于任何一个涉及到可燃性粉尘的企业来说,是很容易完全具备的,尤其是类似于本次事故案例中的企业,涉及到对镁铝类金属进行抛光打磨的车间,可以说基本上具备了除了粉尘浓度之外的另外四个要素,对于从事机械加工类的车间来说,是不缺少点火源的,打磨、焊接、切割、喷砂、抛丸等这些机械加工工序,都能产生火花的。所以一旦车间里的粉尘悬浮在空气中并且达到了爆炸极限的范围,那么爆炸只是一瞬间的工夫。

上边说完了粉尘爆炸的机理之外,还需再继续深入一下,谈谈粉尘爆炸的威力,也就是破坏力为何如此之巨。爆炸产生的破坏力是和爆炸物的量分不开的,一般来说,在空气中悬浮的粉尘越多,体积越大,浓度越高(爆炸极限范围内),那么爆炸产生的冲击波就会越大。但是在我们的认知里,虽然也会经常见到一些悬浮的粉尘,例如我小时候经常去的打面房,还有粮仓等等,但是这些都是在有限空间里局部存在,并不是大体量地完全弥漫到整个空间的那种,所以按照常识来判断的话,这种局部空间里的粉尘爆炸不应该产生破坏力如此之大的爆炸。其实这里面我们忽视了一点,就是粉尘的固有总量是很大的,但是弥散到空气中呈悬浮状态的粉尘量只占很小的一部分,大部分的粉尘是附着在地面、设备设施、建筑物或构筑物上,以粉状固体的形式存在的。那么一旦这些附着在地面或者设备设施上的大量粉尘,在受到撞击或剧烈震动的情况下,瞬间就会大量弥漫到空气中,并且短时间内就会达到爆炸极限,造成剧烈爆炸。所以很多粉尘爆炸事故都会发生二次爆炸,并且二次爆炸产生的破坏力更大。

上文只是说了一下粉尘爆炸的机理和破坏力之巨的原因,接着我会继续说一下粉尘爆炸这种事故类型的特点。其实呢,粉尘爆炸并不是说任何带有粉尘的生产车间都会发生爆炸的,而是通过对事故统计就会发现,粉尘爆炸这种事故类型,某种程度上来讲,是有一定的偏好性,就是某些类型的加工企业才是最容易发生粉尘爆炸的,例如从事汽车轮毂的加工企业,从事淀粉糖类的加工企业,还有一些木材加工企业,粮食谷物的仓储企业,另外还包括一些特殊化学品的生产企业。为什么呢?这和粉尘的类型和产生机理是密不可分的。

所谓粉尘的类型,指的是可燃性粉尘,根据2021年9月应急管理部发布的6号令《工贸企业粉尘防爆安全规定》中第三条的定义,可燃性粉尘,是指在大气条件下,能与气态氧化剂(主要是空气)发生剧烈氧化反应的粉尘、纤维或者飞絮。并不是所有的粉尘都会发生爆炸的,否则沙尘暴岂不是更危险了。另外就是粉尘的产生机理,这和形成体量庞大的粉尘是息息相关的,如果一种可燃性粉尘的产生是企业在进行正常生产作业活动中所必然产生的,那么这种体量大的可燃性粉尘就会不可避免,所以说无论是糖厂,面粉厂,还是轮毂厂,家具厂等等,是必然要产生大量的粉尘的,特别是上了一定规模的企业。另外还要再说一点,粉尘爆炸之所以造成大量人员伤亡的原因,也和上述这些企业的自动化程度有关,一般来讲,粉体是介于固体和流体之间的一种物质形态,所以从事粉体类加工运输的工贸企业,不像石油化工等流程工业,可以采用较高的自动化来实现物料输送,而是需要大量工人来人工操作,进行加工,包装和运输。往往会沾上人员密集型企业的特点。所以一旦粉尘爆炸事故发生,就会造成群死群伤的后果。

那么通过上面的论述,我们可知涉及到可燃性粉尘的企业,安全风险还是相当大的,但是即使我们的企业具备了粉尘爆炸的所有要素之后,并不代表必然会产生爆炸。毕竟我们对于粉尘防爆的研究也不是一天两天了,国家和相关行业主管部门也是制定了一系列的管理措施和工程技术标准,来满足我们对于粉尘防爆的安全管理,从上世纪90年代发布的《GB 12476 爆炸性粉尘环境用防爆电气设备标准》系列标准、《GB 15577-1995 粉尘防爆安全规程》,一直到2023年发布的《工贸企业重大事故隐患判定标准》等等,这将近30多年的持续努力监管,可以说极大地提高了我们对于粉尘防爆的技术知识和安全管理水平。

那么对于粉尘防爆,到底有哪些行之有效的措施呢,在企业具体的管理实践中,我们又该具体做什么呢?从本质安全的角度来讲,对于涉及粉尘爆炸的车间,从工程和技术角度,又该如何去设计和改造除尘系统呢?下一篇文章继续为大家论述这些问题。

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