纺织企业粉尘爆炸危险和粉尘防爆知识讲座

纺织企业粉尘爆炸危险和粉尘防爆知识讲座白祥忠目录•一、前言•二、粉尘爆炸的基本原理•三、除尘系统的基本构成和管理要求•四、法律法规、标准规范的有关规定•五、预防粉尘爆炸的技术措施•六、粉尘爆炸事故案例分析•七、应注意的事项一、前言•为贯彻落实新颁布的《安全生产法》和《严防企业粉尘爆炸五条规定》（总局68号令）等要求，规范纺织企业粉尘防爆，加强纺织企业粉尘防爆的宣传教育，预防和减少粉尘爆炸事故，根据黑龙江省安全监督管理局工作部署，起草了纺织企业粉尘防爆的讲座教案。前言•纺织企业的范围参照《国民经济行业分类与代码》（GB/T4754-2011）中规定范围，主要包括：棉纺织及印染精加工业、毛纺织及染整精加工业、麻纺织及染整精加工业、丝绢纺织及印染精加工业、化纤织造及印染精加工业、针织或钩针编织物及其制品制造业、前言•家用纺织制成品制造业、非家用纺织制成品制造业、纺织服装和服饰制造业等企业。前言•纺织工业是我省国民经济的传统产业和重要的民生产业，也是国际竞争优势明显的产业。但由于纺织企业分工复杂，从业人员多而杂，作业环境普遍有待改善，安全生产管理任务繁重。前言•且随着我国经济体制改革的深化和企业经营体制的转变，纺织企业的管理模式同其它行业一样，已经发生了明显的变化，企业的安全管理工作出现了许多新情况、新问题，有的已成为企业当前安全管理工作中的难点。前言•特别是，纺织企业的植物纤维尘比较容易发生爆炸事故。物料的粉尘易发生爆炸燃烧的原因是都有较强的还原剂H、C、N、S等元素存在，当它们与过氧化物和易爆粉尘共存时，前言•便发生分解，由氧化反应产生大量的气体，或者气体量虽小，但释放出大量的燃烧热。我国曾发生的多起纺织企业粉尘爆炸事故，导致人员伤亡惨重，因此防止纺织企业的粉尘防爆工作非常重要。二、粉尘爆炸的基本原理1、术语1）可燃粉尘；•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。：•（引自《粉尘防爆安全规程》GB15577-2007第3.1条；）粉尘爆炸的基本原理2）二次爆炸：•发生防尘爆炸时，初始爆炸的冲击波将沉积粉尘再次扬起形成粉尘云，并被其后的火焰引燃而发生的连续爆炸。（引自《粉尘防爆安全规程》GB15577-2007第3.7条；）粉尘爆炸的基本原理•3）纤维索絮物爆炸下限：55g/m3起火点：4200c;•棉花索絮物爆炸下限：50g/m3起火点：4700c;•（引自《粉尘云最小点火能量测定方法》GB/T16428-96）粉尘爆炸的基本原理•4）最小点火能量：•最小点火能量是指能够引起粉尘云（或可燃气体与空气混合物）燃烧（或爆炸）的最小火花能量，亦称最小火花引燃能或者临界点火能。•（引自《粉尘云最小点火能量测定方法》GB/T16428-96）；粉尘爆炸的基本原理•5）在爆炸性粉尘环境中粉尘分为以下三级：•IIIA级：可燃性飞絮（常见的IIIA级可燃性飞絮：如棉花纤维、麻纤维、丝纤维、木质纤维、人造纤维等）；IIIB级：非导电性粉尘（常见的IIIB级可燃性粉尘：聚乙烯、苯酚树脂、小麦、玉米、砂糖、染料、可可、米糠硫化磺等粉尘；IIIC级：导电性粉尘（石墨、炭黑、焦炭、铁、钛等粉尘）•粉尘爆炸的基本原理•将危险区域划分为20区、21区、22区。•（引自《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014第4.1.2条）粉尘爆炸的基本原理•2、粉尘爆炸的条件：•粉尘爆炸是指可燃性粉尘在助燃气体中悬浮，在点火源作用下急剧燃烧，引起温度、压力明显跃升，从而发生爆炸。•粉尘爆炸包括5个条件：粉尘爆炸的基本原理（1）可燃性粉尘；（2）助燃气体(一般指氧气)；（3）点火源；(4)扩散(形成粉尘云)；(5)受限空间。粉尘爆炸的基本原理•前3个条件一般称为“燃烧三要素”。•可燃性粉尘云的燃烧速度比堆积的粉尘燃烧速度要快得多，会在瞬间产生大量的燃烧热，气体温度迅速升高，体积剧烈膨胀，如果空间受限，就会发生爆炸。粉尘爆炸的基本原理•点火源包括：•①明火；（烟头、电焊等）•②摩擦和撞击;（风机有故障，如叶轮与外壳摩擦等）•③高温表面；•④自燃发热；（点火点420c-470c的闷热，外来高温物加强自燃的可能等）粉尘爆炸的基本原理•⑤电器火花；(电器绝缘损坏、接地不良等)•⑥静电火花；（高速气流携带可燃粉尘，在输送过程中产生大量静电电荷；除尘器内部的可燃粉尘积累，必然造成电荷的积累，一旦释放其能量，有点燃粉尘的可能）•⑦其他火源、强光和热辐射。粉尘防爆的基本原理•3、粉尘爆炸的过程：•第一步：•悬浮的粉尘在热源的作用下迅速干馏或气化产生可燃气体。•第二步：•可燃气体与空气混合遇火源而燃烧。粉尘防爆的基本原理•第三步：•粉尘燃烧放出的热量，以热传导和火焰辐射方式传给附近悬浮的或被气化起来的粉尘，这些粉尘受热气化后使燃烧循环进行下去，随着每个循环的逐渐进行，其反应速度逐渐加快，通过剧烈的燃烧，最后形成爆炸。粉尘防爆的基本原理•4、粉尘爆炸的特点•粉尘爆炸极具破坏性。除“初始爆炸”外，还会发生“二次爆炸”及多次爆炸，往往是火灾和爆炸同时发生。•粉尘爆炸的特点：•一是多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点;•二是最小点火能量，一般在几十豪焦耳;粉尘爆炸的基本原理•【粉尘质量浓度在250～750g/m3范围内,粉尘的最小点火能量随着粉尘质量浓度增加而降低,其最小点火能量在40～80mJ之间;在点火能量为10kJ时,粉尘爆炸下限质量浓度在50～60g/m3之间;（摘自：南京理工大学化工学院;国家民用爆破器材质量监督检验中心潘峰、马超等发表的论文《玉米淀粉粉尘爆炸危险性研究》】粉尘爆炸的基本原理•三是与可燃气体爆炸相比，粉尘爆炸压力上升较缓慢，较高压力持续时间长，破坏力强。•影响粉尘爆炸的因素：•粉尘粒度、挥发性、水分、灰分、火焰强度等。•（1）粉尘粒经越小，粉尘爆炸下限越低；•（2）氧浓度越高，粉尘爆炸下限越低；•（3）可燃挥发含量越高，粉尘爆炸下限越低。、三、除尘系统的基本构成和管理要求•武汉纺织大学的马娟娟、张昌等在2011年论文《纺织除尘设备研究现状及进展》中介绍，纺织厂早期的除尘设备是地下沉降室，重力沉降室只能除去较大颗粒粉尘，空气中的含尘量很高。除尘系统的基本构成和管理要求•到50年代初对地下重力沉降室进行改造，在除去较大颗粒的基础上，把含量浓度仍然很高的空气引入布袋除尘机组，使过滤后的空气基本达到要求，可以回用或排到室外，但须定期停车清扫，工作脏累，又影响工人健康。到60年代初，改用排尘风管直接引入布袋除尘器，由于效果好，除尘系统的基本构成和管理要求•直到70年代我国纺织企业使用的两级过滤作用的是AI71、AL72型尘笼式滤尘器。第一级用尘笼进行过滤，把纤维性粉尘滤去，其中16mm以下纤维仍可回用；第二级是布袋滤尘器，把漏下的粉尘滤去。由于此时布袋已做为第二级过滤，故单位面积过滤风量可大些，有些金属物在第一级中滤去，不能进入第二级，可使布袋处的火灾现象减少。除尘系统的基本构成和管理要求•在80年代后的滤尘设备，最具特色的是XLZ除尘器，它简化了除尘管路，一级、二级之间不需密闭尘室，就大大节约了占地面积滤后含尘达到要求。•除尘系统的基本构成和管理要求•按要求选用除尘器；（例如，2013年8月22日，黑龙江牡丹江市东宁华海木业发生粉尘爆炸事故，造成3人死亡。主要原因是砂光机除尘器不合要求，无防静电措施，静电引起粉尘云爆炸）•按要求对除尘管道进行防静电和管道防静电跨接。四、法律法规、标准规范的有关规定；1、《严防企业粉尘爆炸五条规定》国家安全生产总局68号令；•【一、必须确保作业场所符合标准规范要求，严禁设置在违规多层房、安全间距不达标厂房和居民区内。•二、必须按标准规范设计、安装、使用和维护通风除尘系统，每班按规定检测和规范清理粉尘，在除尘系统停运期间和粉尘超标时严禁作业，并停产撤人。法律法规、标准规范的有关规定•三、必须按规范使用防爆电气设备，落实防雷、防静电等措施，保证设备设施接地，严禁作业场所存在各类明火和违规使用作业工具。•四、必须配备铝镁等金属粉尘生产、收集、贮存的防水防潮设施，严禁粉尘遇湿自燃。•五、必须严格执行安全操作规程和劳动防护制度，严禁员工培训不合格和不按规定佩戴使用防尘、防静电等劳保用品上岗。】。•《五条规定》条条都是“生命线”、“责任线”、“高压线”，条条都是用血的代价换来的经验教训，必须做到“铁规定，钢执行，全覆盖，真落实”。法律法规、标准规范的有关规定•《严防企业粉尘爆炸五条规定》的条文释义：•第一条•1.粉尘爆炸危险作业场所的厂房，必须满足《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)和《粉尘防爆安全规程》(GB15577-2007)的要求。厂房宜采用单层设计，屋顶采用轻型结构。如厂房为多层设计，则应为框架结构，并保证四周墙体设有足够面积泄爆口，保证楼层之间隔板的强度能承受爆炸的冲击，保证一层以上楼层具有独立安全出口。律法规、标准规范的有关规定法•2.粉尘爆炸危险作业场所的厂房应与其他厂房或建(构)筑物分离，其防火安全间距应符合GB50016的相关规定。•3.由于粉尘爆炸威力巨大，危害波及范围广，因此，粉尘爆炸危险作业场所严禁设置在居民区内。法律法规、标准规范的有关规定•第二条必须按标准规范设计、安装、使用和维护通风除尘系统，每班按规定检测和规范清理粉尘，在除尘系统停运期间和粉尘超标时严禁作业，并停产撤人。•1.通风除尘系统可有效降低作业场所粉尘浓度、减少作业现场粉尘沉积。企业必须按照GB15577、GB50016、《粉尘爆炸危险场所用收尘器防爆导则》(GB/T17919-2008)和《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)等规定，对除尘系统进行设计、安装、使用和维护。律法规、标准规范的有关规定法•2.粉尘爆炸危险作业场所除尘系统必须根据GB15577规定，按工艺分片(分区)相对独立设置，所有产尘点均应装设吸尘罩，各除尘系统管网间禁止互通互连，防止连锁爆炸。•3.为保证除尘器安全可靠运行，企业必须按照GB/T17919规定，对除尘系统的进出风口压差、进出风口和灰斗的温度等指标(参数)进行检测。按照《工作场所空气中粉尘测定-第1部分：总粉尘浓度》(GBZ/T192.1-2007)规定对粉尘浓度进行检测。法律法规、标准规范的有关规定•4.发现除尘系统管道和除尘器箱体内有粉尘沉积时，必须查明原因，及时规范清理。清理时应采用负压吸尘方式，避免粉尘飞扬。如必须采用喷吹方式，清灰气源应采用氮气、二氧化碳或其他惰性气体，以防止清灰过程粉尘爆炸。•5.作业场所沉积的粉尘是引发连锁爆炸、大爆炸的主要因素，企业应按照GB15577规定建立定期清扫粉尘制度，每班对作业现场及时全面规范清理。清扫粉尘时应采用措施防止粉尘二次扬起，最好采取负压方式清扫，严禁使用压缩空气吹扫。法律法规、标准规范的有关规定•6.在除尘系统停运期间和作业岗位粉尘堆积严重(堆积厚度最厚处超过1mm)时，极易引发粉尘爆炸。因此，必须立即停止作业，将人员撤离作业岗位。法律法规、标准规范的有关规定•第三条必须按规范使用防爆电气设备，落实防雷、防静电等措施，保证设备设施接地，严禁作业场所存在各类明火和违规使用作业工具。•条文释义：法律法规、标准规范的有关规定•1.粉尘爆炸危险作业场所应严禁各类明火和火花产生，使用防爆电气设备是防止电气火花的可靠措施。必须按《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-1992)和《危险场所电气防爆安全规范》(AQ3009-2007)规定安装、使用防爆电气设备。法律法规、标准规范的有关规定•2.雷电放电过程中产生的巨大放电电流破坏力极大，也易诱发粉尘爆炸事故。粉尘爆炸危险作业场所的厂房(建构筑物)必须按《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)规定设置防雷系统，并可靠接地。法律法规、标准规范的有关规定•3.粉料的输送、排出、混合、搅拌、过滤和固体的粉碎、研磨、筛分等，都会产生静电，可能引起粉尘燃烧或爆炸。粉尘爆炸危险作业场所的所有金属设备、装置外壳、金属管道、支架、构件、部件等，应按照GB15577