昆山爆炸事故及粉尘爆炸的常识

来源: 作者:科普工作队 发布日期:2014-11-13 00:00:00



  
  8 月 2 日 7 时 37 分,江苏昆山市中荣金属制品有限公司发生特别重大爆炸事故。截至目前,事故已造成 75 人死亡, 185 人受伤。
  8 月 4 日由安监总局局长任组长的事故调查组确定,粉尘浓度超标,遇到火源发生爆炸,昆山爆炸是一起重大责任事故。
  原理
  粉尘为什么会爆炸?
  粉尘爆炸是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,因为固体物质的微小颗粒,相比较相同重量的块状物质,它的表面积要大得多,所以很容易着火。常见易燃粉尘包括:金属 ( 如镁粉、铝粉 ) 、煤炭、粮食 ( 如小麦、淀粉 ) 、饲料 ( 如血粉、鱼粉 ) 、农副产品 ( 如棉花、烟草 ) 、林产品 ( 如纸粉、木粉 ) 、合成材料 ( 如塑料、染料 ) 。
  粉尘可燃,并不意味着一定会爆炸。研究成果表明,粉尘爆炸一般要具有五种条件:
  1. 粉尘浓度适度。浓度低了,粉尘粒子间距过大,火焰难以传播,不会爆炸;浓度太高,氧气就会不足,也不会爆炸 ( 一般三十克到四十克每立方米铝镁粉尘就达到爆炸浓度了 ) ;
  2. 要有一定含氧量。这是粉尘燃烧的必要条件;
  3. 要有足够的点火源。粉尘爆炸所需的最小点火能量,比气体爆炸要大 1-2 个数量级;
  4. 粉尘必须呈粉尘云状态,即处于悬浮状态;
  5. 粉尘云要处在相对密封的空间,这样温度和压力才能急剧升高。
  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。所以,煤矿、面粉厂、糖厂、纺织厂、硫磺厂、饲料、塑料、金属加工厂及粮库等一些空气流通差的地方,都容易发生粉尘爆炸。
  粉尘爆炸往往不止于一次,极有可能发生二次爆炸。第一次爆炸把沉积在地面上、设备上的粉尘吹起来,而爆炸后短时间内,爆炸中心会形成负压,把周围新鲜空气吸进来,与扬起的粉尘混合,从而引发二次爆炸。二次爆炸时,粉尘的浓度一般比较高,所以威力会更大。
  科普
  德国防范粉尘爆炸之“他山石”
  事实上,即使在欧美发达地区,每年也会发生多起大小不同的粉尘爆炸事故。据德国媒体报道, 1980 至 2005 年间,美国有记录的粉尘爆炸事故共造成 100 多人丧生, 700 多人受伤。
  为了厘清关于粉尘爆炸的庞杂数据,德国联邦材料研究及审核机构在对制糖、金属、煤炭、塑料等行业总共 108 种工业粉尘的 8000 多组数据进行实验和评估基础上,于 2012 年编纂出了粉尘参数在线数据库。通过它可查到各种粉尘在众多特定情况下起燃所需的最低能量值、起燃温度、起爆最低临界值和爆炸产生压力等参数。利用这个数据库,安全评估机构和事故调查机构可以迅速分析粉尘燃烧和爆炸的关键过程。
  德国企业安全法规规定各企业主负责本企业的安全生产保障,并对企业须自行实施的安全隐患评估和必要安全措施进行了详细描述。经德国官方批准的评估机构负责帮助企业对安全生产保障措施进行专业技术评估。
  德国还强调企业在新厂房规划和新生产设备安置等企划阶段应事先聘请有资质的安全评估人员到现场进行全面安全评估,在不可避免产生粉尘的情况下还须对生产空间进行区间分割。此外,德国还鼓励采用数字模拟等现代化技术,科学、高效和低成本地对粉尘隐患进行安全生产评估。
  
  


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