事故案例|多尘作业现场的安全风险如何评估与防范?
2024-01-23348粉尘爆炸事故
据江苏常州武进区应急管理局通报,1月20日凌晨3点38分,位于武进区南夏墅街道的常州燊(shēn)荣金属科技有限公司生产车间发生粉尘爆炸,共造成8人死亡、8人轻伤。
该企业主要产品为笔记本电脑铝合金外壳,主要工艺为打磨、喷砂等,打磨设备采用湿式除尘,事发时车间有 28人作业。事故详细原因正在调查中。
事故现场图
多次爆炸是粉尘爆炸的Z大特点。
第一次爆炸气浪,会把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来,在爆炸后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,与扬起的粉尘混合,从而引发二次爆炸。二次爆炸时,粉尘浓度会更高。
*来源中华人民共和国应急管理部
粉尘爆炸的必要因素
只有了解粉尘爆炸危险发生的条件,才能防患于未然。下面是发生粉尘爆炸的必要因素:
01
有一定的粉尘浓度
粉尘爆炸所采用的化学计量浓度单位与气体爆炸不同,气体爆炸采用体积百分数表示。而粉尘浓度采用单位体积所含粉尘粒子的质量来表示。单位是g/m3或mg/L,如浓度太低,粉尘粒子间距过大,火焰难以传播。
02
有一定的氧含量
氧气是粉尘得以燃烧的基础。氧含量过低不会发生爆炸。空气中氧的含量高时,点燃粉尘的温度可以降低;氧的含量低时,点燃粉尘云相对困难。
03
有足够的点火能量
粉尘爆炸所需的Z小点火能量比气体爆炸大1~2个数量级,大多粉尘云Z小点火能量在5mJ~50mJ量级范围。
04
粉尘处于悬浮状态
粉尘处于悬浮状态,即粉尘云状态。这样可以增加气固接触面积,加快反应速度。
05
在相对封闭的空间
粉尘云要处在相对封闭的空间,压力和温度才能急剧升高,继而发生爆炸。
粉尘爆炸危险性评价参数
为了评价多尘作业环境的粉尘爆炸危险性,减少甚至杜绝相关事故的发生,必须获取相应的关键参数。对于有爆炸性的粉尘,需进行爆炸感度与爆炸威力的评价试验。
1. 一般使用Z小点火能和Z低着火温度作为评价着火难易程度的参数;
2. 一般使用Z大爆炸压力和爆炸指数来评价粉尘爆炸的威力;
3. 一般使用爆炸极限和Z低氧浓度来评价粉尘爆炸安全边界。
粉尘云Z小点火能
MIE
指能够引起粉尘云燃烧或爆炸的Z小火花能量,其从能量的角度反映粉尘点燃的敏感程度。
粉尘云/粉尘层Z低着火温度
MITC、MITL
粉尘云Z低着火温度指在加热炉中粉尘云着火时加热炉中部内壁的Z低温度;粉尘层Z低着火温度为在热表面上规定厚度的粉尘层着火时热表面的Z低温度。
为防止可燃气体、粉尘、纤维与供暖设备接触引起燃烧、爆炸,需对散热器供暖系统的热媒供应温度和散热器表面Z高温度予以限制。
爆炸参数
Pmax、(dp/dt)max、Kst
Z大爆炸压力Pmax、Z大爆炸压力上升速率(dp/dt)max及爆炸指数Kst,是反映爆炸猛烈程度的重要参数,用于爆炸泄压设计和爆炸抑制设计。
测定的基本原理是在爆炸容器内形成粉尘与空气的混合物(粉尘云),用一定能量在容器中心引爆粉尘云,记录爆炸过程的压力时间曲线,通过分析爆炸压力时间曲线得到Pmax、(dp/dt)max和Kst。
部分粉尘在空气中爆炸的下限
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