木制品企业粉尘爆炸灾害与防治

维普资讯 http://www.cqvip.com 工业安全与环保　・２ＯＯ２年第２８卷第８期　Ａｕｇｕｓｔ　２ＯＯ２　２Ｏ・　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　木制品企业粉尘爆炸灾害与防治　张玉生　王晓莹　沈阳１１００２０）　（天津港务局二公司　天津３００４５６）　（东北金城建安公司摘　要分析了木制品企业发生粉尘爆炸的潜在危险性，以某木制品企业的一起木材粉尘爆炸事故为　例，对事故发生的过程和原因进行了仔细分析，在此基础上从预防和防护两个方面提出了防止类似系统发生　火灾及粉尘爆炸事故的措施。　关键词木材粉尘爆炸事故原因分析防护措施　ＨａＴｕｒｄ　ａｎｄ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｕｓｔ　ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ　ｉｎ　ｗｏｏｄｅｎ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ　Ｚｈａｎｇ　Ｙｕｓｈｅｎｇ　　．（Ｔｈｅ　Ｓｅｃｏｎｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ　ｏｆＴｉａｎｊｉｎ　Ｈａｂｏｕｒ　Ｂｕｒｅａｕ　Ｔｉａｎｊｉｎ　３００４５６）　Ｗａｎｇ　Ｘｉａｏｙｉｎｇ　（Ｔｈｅ　Ｊ／ｎ　Ｃｏｍｍａ：ｔ／ｏｎ＆Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　Ｃｏｍｐａｎｙ　Ｓｈｅｎｙａｎｇ　１１００２０）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒ　ａｎａｌｙｓｅｓ　ｔｈｅ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｄ，９／ｌ￣ｒ　ｏｆ　ｄｕｓｔ　ｅｘｐｌｏｓｉｏｎｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ　ｏｃｃｕｒｒｅｄ　ｉｎ　ｗｏｏｄｅｎ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ，ａｎｄ　她ＯＩｉｅ　ｃａｓｅ　ｏｆ　ｗｏｏｄｅｎ　ｄｕｓｔ　ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ　ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｉｎ　ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ，ａｎａｌｙｓｅｓ　ｔｈｅ　ｃａｕｓｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｃｃｉｄｅｎｔ．Ｏｎ　ｔｈｉｓ　ｂａｓｉｓ　ｔｈｅ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ　Ｉｎｅａｓｕｒｅｓ　ｔｏ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ｔｈｅ　ａｃｃｉｄｅｎｔｓ　ｏｆｔｈｉｓ　ｋｉｎｄ　ａＩ℃ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｒｅｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｇｕａｒｄｉｎｇ．　Ｋｅｖｗｏｒｄｓ　ｗｏｏｄｅｎ　ｄｕｓｔ　ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ　ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｃａｕ．ｓｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ　Ｉｎｅａｓｕｒｅ　．ｌ引言　般木材在加工前均经过干燥处理，由此得到的很薄　的刨花很容易着火，而且其中粒径很小的木粉还可　能发生粉尘爆炸。几种木粉的爆炸特性参数见表　１［　。随着我国居民生活水平的提高，人们对木制器　具的需求日趋增大，类似地板、高密度板等木制产品　的工业化生产亦日趋强化，随之而来的是在生产过　为便于比较，表１列入了玉米淀粉的爆炸性数　程中不可避免地产生了大量的刨花和木材粉尘。一　大，浊水系统收集污泥量增多，超过了水封拉链排泥　据。　链和一混机联合放泥工艺，整个水系统运转正常，实　现了污水不外排，污泥全部回收的目的。得到专家　好评。　５结语　量，浊环水水质有恶化趋势，于是我们又开辟了补充　污泥处理工艺——一混机污泥处理工艺。即在污泥　量较大时，将旧北浓缩池的一部分泥浆用砂泵打入　一混机滚筒，进入生产工艺，同时污泥起到对混合料　的润湿作用。１９９６年４月１６日～５月３日，我们进　二烧水系统进行改造治理后，与１９９２年、１９９３　行了一混机打泥跟踪试验，得出结论为：一混机打泥　对烧结生产不会造成影响，每周二、周五往一混机打　３～５　ｈ，即可实现系统产泥量与排泥量的动态平衡。　一年比，新水消耗降低２０２万ｔ／，年，年创效益１３２．７１　万元。水系统运转正常，杜绝了污水外排，对改善洋　河水系的污染有良好的社会效益。我们在改造中应　用的水封拉链与一混机联合污泥处理工艺是一种简　便易行、投资少、费用低、有效的处理工艺，在烧结行　业中有较高的推广价值。　（收稿日期：２００１—１０—２９）　混机打泥弥补了水封拉链机的不足，减轻了水拉　链的压力，为保证污水水质，保证水系统的正常运转　创造了条件，从１９９６年５月至今，我们坚持水封拉　维普资讯 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・２ｌ　・　由表１可知，成分不同的木粉具有不同的着火、　爆炸特性参数。但总的来说，当悬浮木粉尘浓度达　削下来的刨花、碎屑及粉尘由刨床两侧的分支吸尘　管吸走，６台刨床吸尘管收集的物料最后汇合在一　到５０　ｍ３、火源能量超过最小点火能１００　ｍＪ时就　能发生粉尘爆炸。而且，如果木粉尘浓度比较大则　爆炸产生的最大爆炸压力可以达到０．９　ＭＰａ，该压　力几乎可以摧毁所有的门窗和一般的非防爆建筑　物【引。总之，对于木制品企业来说，在处理大量的伴　生木材料粉尘时发生火灾及粉尘爆：Ｉ；：乍的危险隐患极　大。　从报道的数据来看，仅２００１年上半年我国就有　２家木制品企业发生了木材粉尘的着火爆炸事故，　死伤ｌ０余人，直接经济损失近百万元。事故的发生　不仅造成人民生命财产和国家物质财产的损失，而　且也增加了社会的不安定因素。因此，认清事故发　生的原因、经过，制定相应的防范措施对于促进我国　木制品行业的安全生产工作具有非常重要的意义。　本文将以２００１年３月２１日发生于沈阳某木制　品厂的１次火灾爆炸事故为例，进行事故分析并给　出相应的预防和防护措施。　２爆炸事故概况　３月２１日中午，沈阳市一家木制品企业的１座　５层楼的厂房内发生了木粉粉尘爆炸，强大的爆炸　冲击波掀倒了２～４楼后部１／４咱勺外墙；楼体上的５０　多个窗户的玻璃几乎全部破坏，而且铝合金门窗的　边框被炸得七扭八歪；２、３楼的顶板被压力崩出旋　风粉尘收集器的顶盖撞开了２个近８　ｍ２大的洞；１　楼地沟的上表面被掀开或拱裂。　由于正好是下班时间，所以只有６名工人受伤，　其中１名严重烧伤。直接经济损失７Ｏ多万元。　２．１爆炸现场生产工艺流程简介　为了分析该次事故发生的原因，首先将现场与　爆炸相关的生产流程绘制如图１所示。工作楼共５　层，其中第１、２层为刨削车间（爆炸发生时第２层设　备停用），第３层为家具装配车间，第４、５层为仓库，　储存大量海绵等其他可燃性材料。第１层由刨床刨　起，由吸尘总管进入风机吸入口，之后由风机出口进　入旋风除尘器进行除尘。除尘器直径３　ｍ，高约　８　ｍ，占据２层、３层２层空间，为防止除尘器粉尘外　扬，厂方用１圈砖墙将除尘器与工作区域隔离开。　除尘器下部落料口敞开，收集到的粉料直接落入１　楼后墙角的粉尘间，定期由汽车将其运走。　图１爆炸现场生产工艺流程　１一刨床上的吸尘口；２一主风管；３一风机；４一旋风除尘器；　５，６，７，８，９—１—５层工作楼；Ｉ～楼梯闯；Ⅱ一工作区　２．２事故发展过程分析　根据事故调查结果，爆炸事故发生的准确时间　为刨床停机的瞬间，首爆位置为除尘系统的旋风除　尘器。除尘器内部发生粉尘爆炸后，强大的爆炸压　力波将除尘器的顶盖掀开并将３楼的楼顶板撞开１　个大洞，压力波便得以从此洞口传播到４楼，并将地　面长期积累的大量很细的粉尘卷扬起来，形成了可　爆浓度的粉尘云，从而引发了更加猛烈的“二次”或　“三次”爆炸；同时从除尘器上部释放出来的压力由　于在相对密闭的隔离空间内得不到泄压，而且迅速　累积最后将隔离墙炸倒，爆炸压力波通过楼梯间迅　速向４楼和５楼传播，加大了４楼可爆粉尘云的湍　流度，使二次爆炸更加猛烈，工作楼坍塌的部分后墙　应该是二次爆炸产生的巨大压力造成的。　除尘器作为首爆点，其内部的爆炸压力不仅向　上释放，而且也向下传播。压力顺着除尘器的出料　管传播到１楼的储粉间，从爆炸现场看在储粉间内　也应该发生了“二次粉尘爆炸”，但此处的二次爆炸　维普资讯 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・　２２・　不是很猛烈，原因是储粉问内的粉尘堆积太多，而爆　炸所需的氧气的量相对较少，另外储粉间多数粉尘　的粒径都比较大，与储粉问相通的地沟表面破坏不　太严重也说明储粉间内的爆炸压力不是很高。　工作楼４、５层堆积了大量的海绵等易燃装饰材　料，爆炸之后形成的强烈火源引燃了这些物质，造成　取以下预防措施：　（１）降低悬浮粉尘的浓度，使其低于爆炸下限。　悬浮粉尘是造成爆炸的直接根源，通过改进除尘系　统的设计可以实现降低悬浮浓度的目的；　（２）减少设备和车间内的沉积粉尘。沉积粉尘　虽不能参与首爆却可能导致威力更大的“二次”粉尘　了特大火灾，进一步加大了灾害损失。　２．３事故原因分析　无论是火灾还是爆炸都有其发生的必要条件。　粉尘爆炸的必备条件有４个：①一定能量的点火源；　②一定浓度的悬浮粉尘云；③氧（如空气）；④相对密　闭的空间。在本生产流程中除尘系统具有同时满足　爆炸。因此，应该尽可能地清除设备内部、设备外表　面及厂房内部的沉积粉尘，尤其是设备内部的拐角　处、上表面等容易忽视或不易观察、清扫的地方，以　防爆炸发生后被爆炸冲击波搅起参与二次爆炸。　（３）避免点火源。如果火源能够避免则粉尘爆　炸是不会发生的，因此要尽可能地减少可以预料的　这４个条件的可能性，尤其是在旋风除尘器内部出‘　现爆炸的几率更高一些。从可燃物的角度看悬浮的　火源。比如在车间内按规定属于爆炸危险场所的地　方采用粉尘防爆型电器［引，在除尘总管道内装设火　花探测器【５Ｊ，一旦发现火源立即扑灭或报警。为消　除静电，所有设备及管道静电接地等等，都可以有效　地减少点火源的出现。对于上述事故系统，风机应　挪至除尘器的后部或改用无火花防爆型风机。　（４）收尘装置应该挪到室外安装。按规定［３］除　锯末粉尘云一直存在，而且当粉尘问的粉尘堆积过　高从而造成除尘器落料困难时，会造成除尘器内部　悬浮粉尘的浓度更大，远远超过其爆炸的下限浓度。　从点火源的角度看，除尘器内部的点火源可能来自　以下几个方面：①从外部进入的明火、闷烧块或过热　物体，比如机床的快速刨削，板材上的金属杂物，除　尘器应该安装在室外，收尘问也应设置在室外；　（５）避免过大的除尘系统。除尘系统过大会造　尘管道积累粉尘的自燃等，尤其值得提出的是安装　在除尘器前部的风机，其高速转动的叶片与物料或　外壳的摩擦增加了产生火源的可能性。②静电。高　速气流携带着木屑粉尘在输送过程中产生了大量的　静电电荷，在电荷产生的同时也有一部分在消失，但　成除尘效率的降低，同时爆炸发生时也会造成较大　的损失；　（６）设置泄压装置。如果除尘器在室内安装也　应靠近外墙，不得围包隔离，并要在除尘器上开设泄　在除尘器内部粉尘的累积也必将造成电荷的累积，　一旦释放其能量有点燃粉尘的可能性。③除尘器内　压孔安装泄爆装置　６，避免压力累积过高；对于过长　的除尘管道也应设置泄压装置；　（７）在可燃材料的堆积车问及装配车间应安装　部的粉尘发生了自燃，当外部有过热物体进入到除　尘器内部时会加速自燃的出现。总之，在除尘器内　部无论遇到以上提及的哪种火源均极有可能引发爆　炸。　自动喷淋设施，以便将火灾消灭在萌芽状态。　参考文献　１劳动部职业安全卫生与锅炉压力容器监察局编．工业防　该事故确定除尘器为首爆源正是基于以上得出　的结果，同时在事故调查时还发现在除尘器下锥部　外部表面上有一块明显的过烧痕迹，但在除尘器外　部过烧痕迹附近并未发现燃过的灰烬，可排除过烧　痕迹是由爆炸后产生的火焰造成的，因为爆炸后产　生的火焰灼烧面积一般比较大。因此可以基本断定　爆实用技术手册［Ｍ］．沈阳：辽宁科学技术出版社，１９９６　２　Ｗ．Ｅ．Ｂａｋｅｒ　ｅｔ　ａ１．Ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ　ｈａｚａｒｄｓ　ａｎｄ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ．Ｅ］￣ｖｉｅｒ　ｓｃｉｅｎｔｉｉｃ　ｐｕｂｌｆｉｓｈｉｎｇ　Ｃｏ．，１９８３　３国家标准．粉尘防爆安全规程（ＧＢ１５５７７）．国家技术监督　局发布，１９９５　４国家标准．爆炸性粉尘环境用防爆电器设备（ＧＢ１２４７６）．　国家技术监督局发布，１９９０　５国家标准．监控式抑爆装置技术要求（ＧＢ／Ｔ１８１５４）．国家　技术监督局发布，２０００　除尘器爆炸前内部首先发生了局部燃烧，是该燃烧　火焰引发了粉尘爆炸。　３火灾爆炸事故防范措施　６国家标准．粉尘爆炸泄压指南（ＧＢ／ＴＩ５６０５）．国家技术监　督局发布，１９９６　（收稿日期：２００２—０２—２５）　通过对以上事故发生的原因进行分析，建议采