木材加工企業(yè)粉塵涉爆現(xiàn)狀及整治措施探析

王天翼

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，木材加工企業(yè)規(guī)模發(fā)展日益精湛。但是我國(guó)木材加工領(lǐng)域粉塵涉爆企業(yè)爆炸事故頻發(fā)。如何進(jìn)一步提升木材加工企業(yè)安全管理水平，改善安全管理現(xiàn)狀，應(yīng)當(dāng)成為木材加工企業(yè)關(guān)注的側(cè)重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：木材加工企業(yè);粉塵爆炸;防爆措施

引言

我國(guó)木材加工企業(yè)基數(shù)較大，其中大部分企業(yè)都涉及粉塵爆炸風(fēng)險(xiǎn)，這些企業(yè)在使用除塵系統(tǒng)的同時(shí)采取了一些措施來(lái)預(yù)防粉塵爆炸事故的發(fā)生，但這些措施是否合適、有效，不僅僅影響企業(yè)自身的安全狀態(tài)，更會(huì)給其他企業(yè)形成示范性引導(dǎo)效應(yīng)。木材加工企業(yè)在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的木材粉塵，由于木材粉塵具有可燃性，在一定條件下與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)而燃燒和爆炸，因此木材加工過程中有發(fā)生粉塵爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)，甚至造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

1木材加工企業(yè)粉塵爆炸的條件和特點(diǎn)

1.1爆炸的條件

粉塵爆炸是粉塵粒子表面與氧均勻混合后發(fā)生的反應(yīng)。國(guó)內(nèi)外的研究成果表明，發(fā)生粉塵爆炸必須具備以下幾個(gè)條件：其一，要有一定的粉塵濃度，粉塵濃度必須達(dá)到爆炸極限范圍。其二，要有一定的氧含量（含能粉塵除外）。其三，要有足夠能量的點(diǎn)火源。其四，粉塵粒子必須處于懸浮狀態(tài)。其五，粉塵云要處在相對(duì)封閉的空間。通常認(rèn)為，只要滿足條件一和條件二，就意味著具備了粉塵爆炸的苗頭。

1.2粉塵爆炸的特點(diǎn)

1（1）粉塵爆炸的起爆能量較高，約數(shù)十毫焦至數(shù)百毫焦，幾乎是氣體的幾十倍。（2）粉塵的爆炸速度或升壓速度比爆炸氣體小，但由于粉塵中的碳、氫含量高，其燃燒時(shí)間長(zhǎng)及產(chǎn)生的能量大，所以造成的破壞及燒毀的程度嚴(yán)重得多。（3）粉塵燃燒過程比氣體燃燒過程復(fù)雜，感應(yīng)期長(zhǎng)，感應(yīng)時(shí)間（接觸火源到完成化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間）可達(dá)幾十秒，為氣體的幾十倍。（4）多次爆炸是粉塵爆炸的最大特點(diǎn)。初始爆炸所揚(yáng)起的沉積粉塵，其濃度往往比第一次爆炸時(shí)的粉塵濃度還要大，再加上粉塵爆炸中心空氣受熱膨脹，密度變稀，經(jīng)過一個(gè)極短時(shí)間后形成負(fù)壓區(qū)，新鮮空氣向爆炸中心逆流，與新?lián)P起的粉塵重新組成爆炸性粉塵而發(fā)生二次爆炸。二次爆炸壓力比第一次爆炸壓力大，破壞性更嚴(yán)重。（5）粉塵爆炸能呈現(xiàn)出跳躍式和爆炸連續(xù)性的特點(diǎn)。粉塵爆炸形成后，隨著爆炸的連續(xù)，反應(yīng)速度和爆炸壓力也就持續(xù)加快和升高，并呈現(xiàn)跳躍式發(fā)展，產(chǎn)生爆震。（6）粉塵爆炸由于時(shí)間短，容易引起不完全燃燒，燃燒產(chǎn)物中含有大量一氧化碳和爆炸物（如塑料）自身分解的毒性氣體HCL、HCN等，容易使人員中毒，因此粉塵爆炸毒性比較大。

2木材加工企業(yè)粉塵爆炸風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)狀

2.1粉塵爆炸整體防護(hù)水平較低

木材加工企業(yè)粉塵爆炸整體防護(hù)水平較低，在建筑設(shè)計(jì)、設(shè)備布局、工藝設(shè)計(jì)上存在嚴(yán)重隱患。例如一些企業(yè)的生產(chǎn)廠房建成較早，未經(jīng)過消防驗(yàn)收，未設(shè)置防雷設(shè)施，粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所與居民區(qū)、員工宿舍、會(huì)議室等人員密集場(chǎng)所安全距離不足，甚至有的企業(yè)直接在木材加工車間內(nèi)設(shè)置沉降室等，粉塵爆炸風(fēng)險(xiǎn)較高。

2.2除塵設(shè)備設(shè)施不規(guī)范

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的木材加工企業(yè)采用比較簡(jiǎn)單的除塵設(shè)備設(shè)施，如雙桶布袋吸塵機(jī)等。除塵效果很差，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足車間粉塵清掃需求。雖然有的企業(yè)設(shè)置了除塵系統(tǒng)，但除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)不規(guī)范，比如除塵器下部采用沉降室收塵，未采用任何控制爆炸的措施6，除塵管道采用PVC管道，吸風(fēng)罩，設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致崗位粉塵沉積嚴(yán)重，除塵系統(tǒng)采用正壓吹送粉塵，且未采取可靠的防止點(diǎn)燃源的措施等。

3木材加工行業(yè)粉塵防爆對(duì)策

3.1控制可燃性木粉濃度

只有當(dāng)可燃性粉塵與空氣混合達(dá)到爆炸極限濃度才會(huì)有爆炸危險(xiǎn)，濃度集中的區(qū)域主要為粉塵輸送管道、吸塵管道、除塵器內(nèi)部、料倉(cāng)及廠房設(shè)備的內(nèi)部沉積處?？刂茀^(qū)域的粉塵濃度可有效降低爆炸發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)管路系統(tǒng)包括吸塵管道及氣力輸送管道，要保證管道系統(tǒng)具有良好的密閉性及一定的強(qiáng)度。管路系統(tǒng)的管道設(shè)計(jì)風(fēng)速不應(yīng)低于20m/s，同時(shí)每隔6m應(yīng)設(shè)置觀察窗及清掃口，確保粉塵沒有在管道內(nèi)沉積;在氣流達(dá)到平衡的氣力輸送系統(tǒng)，如輸送能力無(wú)冗余時(shí)，不應(yīng)再接入支管、改變氣流管道及調(diào)整氣流閥門。針對(duì)除塵系統(tǒng)，目前木材加工行業(yè)內(nèi)除塵系統(tǒng)普遍采用旋風(fēng)分離器及布袋除塵器進(jìn)行收塵，也有采用靜電除塵器來(lái)收塵，但是并未推廣開。必須防止在除塵器內(nèi)部有可燃性木粉的累積，所有除塵器都必須設(shè)置旋轉(zhuǎn)閥或是雙翻板閥來(lái)避免在除塵器內(nèi)部積塵。對(duì)于布袋除塵器，其內(nèi)部接縫處須做圓角處理，同時(shí)灰斗錐度須大于70°，防止因夾角太小導(dǎo)致粉塵架橋積灰。針對(duì)暴露在室外的表面沉積粉塵，應(yīng)有措施減少粉塵濃度。在工藝產(chǎn)塵點(diǎn)應(yīng)設(shè)置吸塵罩，并確保其具有合適吸塵距離及風(fēng)量。對(duì)于其他粉塵沉積的區(qū)域應(yīng)及時(shí)清掃，第一時(shí)間清理至爆炸范圍外。

3.2消除點(diǎn)火源

木粉塵爆炸要有足夠的點(diǎn)火能量，粉塵爆炸所需的最小點(diǎn)火能量在5-50mJ量級(jí)范圍，為氣體的近百倍。控制點(diǎn)火源，可有效避免粉塵爆炸事故發(fā)生。木材加工企業(yè)生產(chǎn)及加工過程中產(chǎn)生的點(diǎn)火源主要有外界熱源、機(jī)械火花、電氣火花及靜電等。外界熱源通常是電氣焊火花、煙頭及明火等，必須加強(qiáng)安全管理，嚴(yán)禁煙火，保證粉塵爆炸區(qū)域與明火地點(diǎn)的安全距離，同時(shí)設(shè)置保護(hù)措施。針對(duì)機(jī)械設(shè)備摩擦產(chǎn)生的火花，必須在破碎機(jī)、砂光機(jī)、鋪裝機(jī)等生產(chǎn)設(shè)備及除塵系統(tǒng)入口管道前加裝阻止異物進(jìn)入的裝置，包括金屬網(wǎng)、電磁除鐵器或電磁輥筒等。砂光機(jī)等生產(chǎn)設(shè)備要設(shè)置火花探測(cè)裝置，火花探測(cè)裝置不僅要與報(bào)警裝置聯(lián)動(dòng)，而且還應(yīng)與水噴霧、細(xì)水霧等滅火措施聯(lián)動(dòng)。針對(duì)電氣火花，木材加工企業(yè)必須采用符合規(guī)范的電氣防爆設(shè)備，選型可以參照GB12476.1《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分：通用要求》。盡量減少現(xiàn)場(chǎng)插座及照明燈具數(shù)量，電氣布線敷設(shè)在鋼管中。針對(duì)靜電，應(yīng)依據(jù)GB12158《防止靜電事故通用導(dǎo)則》來(lái)控制電荷積聚。粉塵清掃時(shí)嚴(yán)禁使用鐵制工具;除塵管道應(yīng)使用金屬管道，嚴(yán)禁使用絕緣管材（如PVC管）;除塵風(fēng)管與設(shè)備之間的軟連接應(yīng)采用導(dǎo)靜電軟管，并限制其長(zhǎng)度小于3m，布袋除塵器的濾袋應(yīng)采用防靜電阻燃材質(zhì);除塵系統(tǒng)的管道之間、管道與設(shè)備之間的法蘭連接應(yīng)進(jìn)行防靜電跨接，設(shè)備外殼、支架構(gòu)件等應(yīng)進(jìn)行靜電接地。

3.3企業(yè)管理制度優(yōu)化

除了通過技術(shù)措施來(lái)避免粉塵爆炸，企業(yè)還必須加強(qiáng)自身的管理水平。木材加工企業(yè)應(yīng)按照AQ/T9006—2010《企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化基本規(guī)范》的要求，建立健全各級(jí)安全生產(chǎn)責(zé)任制和安全規(guī)章制度及崗位安全操作規(guī)程。木材加工企業(yè)負(fù)責(zé)人、安全管理人員必須參加粉塵涉爆相關(guān)培訓(xùn)，相關(guān)崗位員工三級(jí)教育應(yīng)有粉塵涉爆內(nèi)容。定期進(jìn)行防火檢查并建立合理的清掃制度。

結(jié)語(yǔ)

總之，企業(yè)應(yīng)關(guān)注預(yù)防可燃性粉塵爆炸，防止產(chǎn)生有效點(diǎn)燃源，主動(dòng)消除爆炸性環(huán)境，從根本上去預(yù)防爆炸的產(chǎn)生。木材加工行業(yè)防爆除塵改造是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要做粉塵特性測(cè)試、現(xiàn)場(chǎng)安全評(píng)價(jià)、爆炸危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)計(jì)、電氣與非電氣防爆、爆炸防護(hù)等相關(guān)工作，必須嚴(yán)格按照規(guī)范設(shè)計(jì)執(zhí)行。

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