解读粉尘爆炸

作者：工业和信息化部国际经济技术合作中心  王喜文

     2014 年 8 月 2 日上午 7 时 37 分许，江苏昆山开发区中荣金属制品有限公司汽车轮毂拋光车间在生产过程中发生爆炸，造成重大人员伤亡。国务院事故调查组确定，此次事故是由粉尘浓度超标遇到火源而发生爆炸，是一起重大责任事故。

     一起重大责任事故，让人们知道了粉尘也会爆炸。那么，粉尘为何会爆炸？在工业安全生产中如何防范粉尘爆炸呢？

一、粉尘爆炸条件

     粉尘爆炸是指悬浮于空气中的可燃粉尘触及明火或电火花等火源时发生的爆炸现象。发生爆炸需要满足 5 项条件，美国职业安全与健康管理局（OSHA）将这5 项条件称为“粉尘爆炸五角形”。

     1．含有可燃性粉尘

     2．存在火源

     3．空气中含有氧气

     4．粉尘达到一定的分散度

     5．悬浮于空气中的粉尘处于密闭状态

二、粉尘爆炸特征

     粉尘爆炸主要有两大特征：

     第一，平时使用中似乎没有爆炸危险性的物质（例如：木材、金属、食品等）处于微细粉尘状态时，也会具有潜在的爆炸危险性。从以往的事故案例中可以看出，大多数事故是由于没有充分认识到粉尘在微细状态下的爆炸危险性，才酿成了爆炸惨剧。

     第二，粉尘爆炸一般是“副产物”。因某种原因发生一次爆炸（例如：燃气泄漏导致的燃气爆炸）时，其压力波将席卷地面、生产设备上堆积的粉尘，形成悬浮于空气中的可燃粉尘，遇到火源后，产生粉尘爆炸（二次爆炸）。更为严重的情况下，二次爆炸产生的压力波还会卷起周围堆积的粉尘，引发三次、四次等连锁性粉尘爆炸。如果爆炸后并发火灾，事故造成的损失将会更大。

三、粉尘爆炸事故原因

     美国从 1980 年至 2005 年的 26 年间共发生 281 起粉尘爆炸事故，年均 10 起，共死亡 119 人，受伤 718 人。从美国以往的事故案例来分析，主要原因是对粉尘的危险性认识不够，而没有对粉尘采取适当的管理措施。其中，具体的事故原因可归纳为如下几项：

     ● 工厂的管理层、政府机构、安全生产监理人员以及保险公司没有意识到粉尘爆炸的危险性，事先没有制定适当的防范对策。

     ● 工厂内不够清洁，大多场所堆积着含有爆炸危险性的粉尘。

     ● 集尘设备没有采取针对粉尘爆炸的防爆功能设计，或者有防爆功能设计但是没有采取适当的维护管理。

     ● 改变生产工艺流程，或者生产工艺调整之后，没有充分评估粉尘爆炸的危险性。

     ● 工厂管理可燃性物质的材料安全数据表（MSDS）中，对粉尘爆炸的危险性没有详尽的描述。

     ● 所以，需要重新认识“粉尘的爆炸危险性”。即便是金属、木材、食品等平时使用中没有爆炸危险性的物质，一旦形成微细粉尘状态，也将带有爆炸危险性。如果不采取适当的应对措施，粉尘爆炸事故仍将不断发生。

     近年来，随着时代的变化，产生了许多新的粉尘和粉尘处理方式。例如生产加工的高级化使得粉尘更加微细，资源循环利用以及垃圾处理过程中对各种不明物质的处理等，在某种程度上提升了粉尘爆炸的潜在风险。因此，预防事故发生应具有一定的前瞻性。

四、粉尘爆炸事故防范对策

     防范粉尘爆炸事故，可以从粉尘管理、火源管理、减轻事故受害程度以及安全生产培训等方面着手。

     1．粉尘管理

     美国消防协会(NFPA)发布的防止粉尘爆炸标准《NFPA 654-2006 可燃性固体颗粒的生产、加工和搬运中防火和防尘爆标准》中对粉尘管理进行了详细规定：

     ● 尽可能减少生产设备以及换气设备产生的粉尘量

     ● 采用集尘系统和集尘设备

     ● 在地面、机械设备表面、屋顶、窗户等处，减少粉尘的堆积，地面应易于清洁打扫

     ● 定期检查粉尘堆积状况

     ● 定期清扫堆积粉尘

     ● 火源要与粉尘爆炸危险区域隔离

     ● 安全阀等释放压力的设备要与粉尘爆炸危险区域隔离

     ● 制定具体的粉尘管理细则，评估粉尘危险性，检查堆积状况

     2．火源管理

    《NFPA 654-2006 可燃性固体颗粒的生产、加工和搬运中防火和防尘爆标准》中对火源管理规定如下：

    ● 采用适当的电气设备以及配线方式

    ● 妥当处理静电

    ● 杜绝吸烟、电火花等明火

    ● 管理机械产生的电火花及摩擦

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