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淺談粉塵爆炸和二次爆炸

文檔作者：陳瑞張博倫趙拓文檔來源： 1．南陽防爆電氣研究所 2．常州工學(xué)院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年01月26日
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《電氣防爆》2018年9月 第3期
淺談粉塵爆炸和二次爆炸
陳瑞 ，張博倫 ，趙拓
(1．南陽防爆電氣研究所，河南 南陽473008；2．常州工學(xué)院，江蘇 常州 213031)
[關(guān)鍵詞]粉塵爆炸；二次爆炸；預(yù)防措施
[摘要]介紹了粉塵爆炸和二次爆炸的區(qū)別和聯(lián)系，提出了預(yù)防粉塵爆炸的措施。
[中圖分類號]X932 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1004—9118(2018)03—0004—03
DOI：10．14023／j．cnki．dqfb．2018．03．002
Talking about Dust Explosion and Secondary Explosion
Chen Rui ，Zhang Bo—lun ，Zhao Tuo ’
(1．Nanyang Explosion Protected Electrical Apparatus Research Institute，Nanyang，Henan 473008，China；
2．Changzhou Institute of Technology，Changzhou 213031，China)
Key words：dust explosion；secondary explosion；preventive measures
Abstract：It introduces the differences and connections between dust explosions and secondary
explosions and measures to prevent dust explosions．
0 前言
近年來，我國粉塵爆炸事故頻發(fā)，僅2014年
1～8月份，就發(fā)生過6起重大粉塵爆炸事故，其
中影響最大的是2014年8月2日昆山中榮金屬
制品有限公司發(fā)生的鋁粉塵爆炸，造成重大的人
身傷亡和財產(chǎn)損失。下面就粉塵爆炸和二次爆炸
做一簡單探討。
l 粉塵爆炸和二次爆炸的定義
GB／T 15604-2008《粉塵防爆術(shù)語》中對粉
塵爆炸和二次爆炸有如下定義：
粉塵爆炸(dust explosion)：火焰在粉塵云中
傳播，引起壓力、溫度明顯躍升的現(xiàn)象 J。
二次爆炸(subsequent explosion)：發(fā)生粉塵爆
炸時，初始爆炸的沖擊波將未發(fā)生爆炸區(qū)域內(nèi)的
沉積粉塵揚起，形成粉塵云，并被傳播來的火焰引
燃發(fā)生的爆炸? 。
二次爆炸概念是由挪威卑爾根大學(xué)Rolf K．
Eckhof院士提出的，在其出版的《工業(yè)生產(chǎn)過程
中的粉塵爆炸》書中講到：粉塵爆炸控制的一個
重要目的是限制單一生產(chǎn)設(shè)備中初始爆炸傳播到
多個系統(tǒng)，其核心是避免初始爆炸揚起沉降的粉
塵層而引起二次爆炸 。
美國的OSHA(Occupational Safety and Health
Administration，職業(yè)安全和健康署)這樣定義二次
爆炸：在生產(chǎn)過程中，初始爆炸抖動沉降的粉塵層
或者破壞粉塵系統(tǒng)(比如管道，容器，或者收集
器)，使粉塵成為懸浮狀態(tài)，如遇火源，會引起一
次或者多次二次爆炸 J。
2 粉塵爆炸的特點
(1)多次爆炸是粉塵爆炸的最大特點
初次爆炸的氣浪，會把沉積的粉塵吹揚起來，
爆炸瞬間爆炸中心區(qū)為負(fù)壓，周圍的空氣填補進(jìn)
來，與揚起的粉塵混合，從而引發(fā)下次爆炸。
[收稿日期]2018—05—17
[作者簡介]陳瑞(1971一)，女，高級工程師，主要從事防爆電機檢驗檢測及行業(yè)管理T作。
— — d ——
· 粉塵專題· 淺談粉塵爆炸和二次爆炸
(2)粉塵爆炸需要較高的最小點火能量
與可燃性氣體爆炸相比，粉塵爆炸的壓力J
十速度慢，高壓持續(xù)時間長，釋放的能量大，壓力
， 破壞力強。
粉塵爆炸和二次爆炸的聯(lián)系與區(qū)別
(1)相互聯(lián)系
二者都是粉塵爆炸。
一次爆炸可能會引起二次粉塵爆炸；二次粉
爆炸一般是南粉塵爆炸引起，但是有例外，比
『口氣體爆炸和其他}大1素。
粉塵爆炸可能會引起二次粉|l三爆炸，但是二
欠粉塵爆炸引起的后續(xù)粉塵爆炸也是二次粉塵爆
乍，具體如圖1和圖2所示
外在的 索把 C
積的粉 吹起米
形成粉 厶
圖l 二次爆炸的圖例
沖Lti-if~
次粉塵爆州
l『c秘的粉 變成粉 i1 后壤塒
∥
一|¨
0 1
次粉塵爆炸，jI越 次粉，j：爆士1
圖2 二次爆炸和一次粉塵爆炸的區(qū)別[
但是也有一些材料和案例證明二次粉塵爆炸
呵能與一次粉塵爆炸無關(guān)：
Roll K．Eckhof教授在其發(fā)表的《Dust Explo一
~iOl'lS in the Process Industries)書巾給¨{一個二次
盼塵爆炸是 氣體爆炸引起的例子 ：
2003年2月20 日，發(fā)生在美同肯塔基州
}orbin的CTA T廠的二次粉塵爆炸。該事故足
一個打開門的加熱爐旁，清潔 r人在清理地面
時，從地面被吹起來的粉塵遇到JJI1熱爐的熱量而
發(fā)生的粉塵爆炸，造成7人死 ，37人受傷=’。
該事故與一次爆炸無關(guān)。
上面的案例顯示，沉積物體表面的粉塵在
外界『太I(xiàn)素的作用下被吹起來形成粉塵云，飛起
來的粉塵遇到熱源產(chǎn)生的爆炸就是二次粉塵
爆炸
(2)二者 }；U
一次粉 爆炸和二次粉塵爆炸的本質(zhì)區(qū)別
于爆炸前粉塵的狀態(tài)：一次粉塵爆炸時粉塵已經(jīng)
懸浮于空氣巾；二次粉塵爆炸時，粉 原本是沉積
在物體表面，在外因的作川下被吹起來形成粉
。
一1此 I『見，一次粉 爆炸可能會引起二次粉
塵爆炸，也口f能不會引起爆炸，判斷一次粉塵爆炸
是l否引起二次爆炸主要看危險場所現(xiàn)場情況，如
果現(xiàn)場仃沉積的粉塵，就有可能引起爆炸；如果現(xiàn)
場沒有沉積的粉塵，就沒有可能f{J現(xiàn)一次粉塵爆
炸引起二次粉塵爆炸的可能。
4 粉塵爆炸的危害性
(1)粉塵爆炸發(fā)生的場所范 廣，比如金屬、
糧食和飼料、化 、醫(yī)藥、煤炭、木材加T等。
(2)易發(fā)生。在有粉塵聚積的地方，氣體爆
炸或者粉塵爆炸易發(fā) 二次爆炸。
(3)能量大，破壞力強。與粉塵云相比，被吹
起來的粉塵其濃度大，爆炸}卜】‘就釋放出更多的能
量，產(chǎn) 更大的破壞
(4)釋放大量的熱。呵燃物會產(chǎn)生局部嚴(yán)
炭化，會造成嚴(yán)重?zé)齻?
(5)伴有毒氣產(chǎn)生，比如爆炸物分解的毒
氣體，和?氧化碳。
f{1此Il『 ，粉塵爆炸產(chǎn)生的危害性和氣體爆
炸產(chǎn)生的危害性不同，粉塵爆炸的威力和深度遠(yuǎn)
遠(yuǎn)超過氣體爆炸。
5 預(yù)防粉塵爆炸和減少其危害的措施
為廠預(yù)防粉塵爆炸的產(chǎn)生，就要切斷產(chǎn)生粉
塵爆炸的=i要素：
— — 可燃物
— — 氧化劑
— — 點燃源中的仟一要素。
建議從以下方面預(yù)防爆炸：
— — — —
《電氣防爆》2018年9月 第3期
(1)控制粉塵濃度
采取除塵措施，避免懸浮粉塵濃度過大；進(jìn)行
加濕，防止粉塵飛揚和聚集(水，油，漿糊)；定期
清掃，清除沉積粉塵，預(yù)防二次爆炸。
(2)控制點燃源
對有粉塵爆炸危險的區(qū)域，必須嚴(yán)格按照規(guī)
范進(jìn)行設(shè)計，單獨設(shè)置通風(fēng)、排塵系統(tǒng)，使用防爆
電氣設(shè)備和非電氣設(shè)備，避免產(chǎn)生電氣火花、靜電
火花、機械火花 J。
(3)隔離粉塵區(qū)與安全區(qū)
對密閉的粉塵區(qū)充人氮氣、二氧化碳等氣體，
以降低氧氣的濃度，抑制粉塵的爆炸 。
6 結(jié)束語
目前，我國已建立了粉塵防爆電氣設(shè)備國家
標(biāo)準(zhǔn)體系，為爆炸性粉塵環(huán)境的防爆安全提供了
全方位的技術(shù)支撐，其目的是減少粉塵爆炸事故
的發(fā)生，保護(hù)人民人身和財產(chǎn)安全。
參考文獻(xiàn)
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[6]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國
家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會．粉塵防爆安全規(guī)程：GB
155l77—2007[S]．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008：02．
[7]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局．危險場所電氣防爆安全
規(guī)范：AQ 3009-2007[s]．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，
2008：01．
【上接第3頁)
斯定理計算粉塵與點火源之間的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)不同
粉塵的主要點火源與其工藝特點有關(guān)，在對涉及
可燃性粉塵場所進(jìn)行爆炸風(fēng)險分析時，除了常規(guī)
的點燃源外，還應(yīng)特別關(guān)注該場所內(nèi)特殊的高風(fēng)
險工序，并采取有效的預(yù)防措施，防止?jié)撛邳c燃源
變?yōu)橛行c燃源。
對于數(shù)據(jù)分析來說，數(shù)據(jù)的質(zhì)量尤為重要，
具體到某個事故，需要了解爆炸粉塵準(zhǔn)確的點
燃參數(shù)、點燃源、點燃地點、事故經(jīng)過等，但是在
實際統(tǒng)計中，由于爆炸的巨大破壞性，現(xiàn)場往往
已經(jīng)無法重現(xiàn)事故過程，大量的事故點燃原因
不明(例如在CSB的統(tǒng)計中，55％ 的事故點燃源
不明)，對事故的分析及預(yù)防產(chǎn)生了不利影響。
因此，建議相關(guān)部門在進(jìn)行事故調(diào)查時，能盡量
詳細(xì)地收集事故信息。另外，從國內(nèi)的統(tǒng)計情
況看，暫時缺乏權(quán)威、全面的粉塵爆炸事故統(tǒng)計
數(shù)據(jù)，不能為預(yù)防粉塵爆炸事故提供有力支持。
由于數(shù)據(jù)的片面性，相關(guān)分析的結(jié)果可能有所
欠缺，本文僅提供了一種數(shù)據(jù)分析的思路，具體
情況應(yīng)具體分析。
— — 6 ——
預(yù)防粉塵爆炸事故是一個系統(tǒng)、全面、持續(xù)的
工作，需要相關(guān)的企業(yè)、安全評價、檢驗、監(jiān)督等相
關(guān)部門通力合作，從各自的專業(yè)角度，為安全提供
幫助。
參考文獻(xiàn)
[1]u．S．Chemical Safety and Hazard Investigation Board．
Investigation Repo~ Combustible Dust Hazard Study
f Ri．Repo~No．2006一H一1，CSB，2006．
[2]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國
家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會．爆炸性環(huán)境爆炸預(yù)防和防護(hù)
第1部分：基本原則和方法：GB 25285．1_2O10[S]．
北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010：8．
[3]本書編委會．工業(yè)靜電與雷電防護(hù)手冊[M]．北京：中
國石化出版社，2016．
[4]National Fire Protection Association．Recommended Practice
on Stmic Electricity：NFPA 77—2014[S]．2014：12．
【5]PANG—NINGTAN，MIcHAEIs rEINBAcH，VIPINKU
MAR．?dāng)?shù)據(jù)挖掘?qū)д摚和暾鎇M]．范明，范宏建，譯．
人民郵電出版社，2011．
[6]解立峰，余永剛，韋愛勇，等．防火與防爆工程[M]．
冶金工業(yè)出版社，2010．110．

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