粉尘爆炸的防治与扑救

更新时间：2015-03-06 16:27:16

一、粉尘爆炸的定义

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。粉尘爆炸是由粉尘粒子表面与氧发生反应所引起的，不像气体爆炸那样，是可燃气物与氧化剂均匀混合后的反应，而是某种凝固的可燃物与周围存在着氧化剂这一不均匀状态中进行的反应。

二、粉尘爆炸的条件

生产过程中产生的粉尘，特别是一些有机物加工中产生的粉尘，在某些特定条件下会发生爆炸燃烧事故。国内外的研究成果表明，这些条件一般有三种：（1）可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮，形成人们常说的粉尘云；（2）有充足的空气和氧化剂；（3）有火源或者强烈振动与摩擦。通常认为，易爆粉尘只要满足条件（1）和条件（2），就意味着具备了可能发生事故的苗头。

三、粉尘爆炸的过程

第一步：悬浮粉尘在热源作用下迅速地被干馏或气化而产生可燃气体。

第二步：可燃气体与空气混合而燃烧。

第三步：燃烧产生的热量从燃烧中心向外传递，引起邻近的粉尘进一步燃烧。如此循环下去，反应速度不断加快，最后形成爆炸。

四、粉尘爆炸的特点

（一）粉尘爆炸涉及的范围很广，煤炭、化工、医药加工、木材加工、粮食和饲料加工等部门都时有发生。近几年来，我国每年发生粉尘爆炸的频率为：局部爆炸150-300次，系统爆炸1-3次，且呈增长趋势。

（二）易产生二次爆炸。第一次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来，在爆炸后的短时间内爆炸中心区会形成负压，周围的新鲜空气便由外向内填补进来，形成所谓的“返回风”，与扬起的粉尘混合，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。

（三）与可燃性气体爆炸相比，粉尘爆炸所需的最小点火能量较高，一般在几十毫焦耳以上，为气体的近百倍；粉尘爆炸压力上升较缓慢，较高压力持续时间长，其释放的能量较高时为气体爆炸时的几倍，温度可上升到2000-3000℃，破坏力极强。

（四）粉尘爆炸时，常伴随有燃烧的粒子飞散，如果飞到可燃物或人体上，能使可燃物局部严重碳化或人体严重燃烧；爆炸发生后，还会产生有毒气体，一种是一氧化碳，另一种是爆炸物（如塑料）自身分解的毒性气体，这些有毒气体往往会造成大量的人畜中毒。

五、粉尘爆炸的预防对策

不言而喻，预防粉尘爆炸的主要对策首先应该是排除形成粉尘-空气爆炸性混合物的可能性和杜绝火源。装置、管道和设备的受热表面经常是燃烧的点火源，因此设备的表面温度不允许过高。任何条件下，设备的表面温度都应稍低于粉尘层的阴燃温度。另处，可燃粉尘在破碎机、粉碎设备、风管和其它带搅拌装置的设备中，经常因打出的火花而引爆，因而上述设备的零件必须用不产生火花的材料制造。

（一）防止粉尘沉积和及时清理粉尘。对于处理粉料的设备或场所，要防止泄漏而使粉尘到处飞扬，尤其应将易于产生粉尘的设备隔离设置在单独房间内，并设专门的保护罩和局部排风罩或考虑吸尘装置。

（二）加强管理，消除粉尘爆炸的点火源。由前述分析可知，粉尘爆炸的点火源有多种，必须根据操作环境可能出现的点火源种类进行针对性预防。

（三）避免设备中粉尘爆炸。对于设备内极易形成粉尘-气体爆炸混合物的操作，在设备中充入惰性介质、降低系统中的氧含量是目前防止设备爆炸的唯一可靠方法。在这种情况下，粉尘-空气混合物中的氧含量会减少至火焰不能传播的数值。惰性介质可以采用氮气、二氧化碳、烟道气和用惰性气体稀释到必要最低含氧量的空气或其它工业废气以及惰性粉尘等。

（四）生产企业应加大可燃粉尘爆炸防护技术标准的宣传力度，经常性地开展安全操作规程、应急措施等方面的培训教育，使作业人员掌握粉尘防爆安全知识，强化安全意识；同时，在粉尘爆炸危险性场所内，要严格控制吸烟、电焊、气割、气焊等明火的出现，消除机械火花、电火花等火源，明火加热设备应远离可燃粉尘区域。

六、扑救粉尘爆炸火灾的注意事项

（一）要掌握科学处置的技术和战术，合理选择灭火剂，对遇水反应的金属粉尘(铝、镁粉等)，禁止用水扑救，可用干沙、石灰等覆盖；扑灭阴燃火后，要注意防止堆积粉尘（面粉、棉麻粉等）在明火熄灭后的内部持续阴燃。

（二）要选择正确射水方式，以雾状水为最佳，慎用有冲击力的直流喷射水和泡沫，防止沉积粉尘因受冲击悬浮引起二次爆炸；要及时进行有效的火场排烟，降低粉尘浓度，防止发生再次爆炸。

（三）对于面积大、空间大、跨度大的厂房、仓库等发生的粉尘爆炸，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；要积极采取有效的安全措施，防止爆炸或建筑倒塌对救援人员造成伤害。