粉尘爆炸的机理

粉尘是固体物质的微小颗粒，其表面积与相同重量的块状物质相比要大得多，故容易着火。当粉尘悬浮在空气中并达到一定的浓度时，形成爆炸性混合物，遇到热源（如明火或高温），火焰会瞬间传播于整个混合粉尘空间，化学反应速度极快，同时释放大量的热，形成很高的温度和很大的压力，具有很强的破坏力。

粉尘爆炸需要满足以下5个条件：可燃性粉尘、粉尘云、点火源、助燃剂、密闭空间。

影响粉尘爆炸的因素包括：粉尘颗粒的大小、粉尘的燃烧热、粉尘浓度、环境条件、紊流度、粉尘分散程度等。

二

预防粉尘爆炸的措施

措施一：消除或减少粉尘产生（控制粉尘源）

这是根本的预防方法，从源头解决问题。

• 工艺改进：采用湿法作业（如湿式打磨、喷雾抑尘）来减少粉尘的产生和飘散。

• 密闭化生产：将容易产生粉尘的设备（如粉碎机、混合机、输送带）尽可能密闭起来，防止粉尘外逸。

• 清洁原料：在工艺允许的情况下，使用颗粒状或其他不易产生粉尘的原料替代粉状原料。

措施二：加强清洁与除尘（防止粉尘积聚）

即使无法完全消除粉尘产生，也必须防止粉尘在工作场所，尤其是地面、墙面、横梁、设备顶部等表面堆积。这些积尘一旦被扰动，就会形成具有爆炸性的粉尘云。

• 定期清扫：制定严格的清扫制度，禁止使用压缩空气直接吹扫，应使用防爆型吸尘器或不易产生扬尘的方法（如湿式清扫）。

• 安装除尘系统：在产尘点设置有效的局部排风除尘系统（如布袋除尘器），并确保除尘器本身也具备防爆设计（如泄爆片、抑爆装置）。

• 清洁标准：实现“眼见为净”，确保所有区域，包括隐蔽区域，无粉尘堆积。

措施三：消除有效点火源

防止任何足以点燃粉尘云的能量出现。

• 控制明火：严格执行动火作业许可制度，禁止在工作区域吸烟。

• 防静电：所有设备、管道和容器都要进行静电接地；工作人员应穿戴防静电服和鞋。

• 防电气火花：在粉尘爆炸危险区域，必须使用符合规范的防爆电气设备（如防爆开关、防爆灯）。

• 防止机械摩擦与过热：保证设备良好润滑，防止轴承过热；及时清理设备内的异物，防止摩擦撞击产生火花。

• 控制热表面：对设备的热表面进行保温隔离，使其表面温度低于该粉尘的最低点燃温度。

措施四：隔绝与惰化（降低氧气浓度）

对于无法完全消除粉尘和点火源的高风险环境，可以通过改变环境气氛来预防爆炸。

• 惰化保护：向设备容器（如筒仓、干燥机）内充入惰性气体（如氮气、二氧化碳、氩气），将氧气浓度降至安全水平（通常低于该粉尘的极限氧浓度LOC），使其无法支持燃烧。

• 隔爆阀：在管道上安装隔爆阀，防止爆炸通过管道传播到其他相连的设备。

措施五：泄爆与抑爆（减轻爆炸后果）

当预防措施万一失效，爆炸发生时，必须有措施来控制其破坏程度，保护人员和设备安全。

• 爆炸泄压（泄爆）：在设备或厂房墙壁上设置泄爆片或泄爆门。当爆炸发生时，它们会开启，将爆炸火焰和压力导向安全区域，从而防止设备或建筑主体被摧毁。

• 爆炸抑制（抑爆）：在设备上安装爆炸压力探测器。当探测到爆炸初期的压力骤升时，系统会瞬间向设备内喷射灭火剂，在爆炸发展初期就将其扑灭。

• 抗爆设计：将设备或建筑结构设计得足够坚固，能够承受爆炸产生的大压力。

总结与核心要点

最重要的是，所有这些措施都必须配以全面的员工安全培训和严格的安全管理制度。让每一位员工都认识到粉尘爆炸的危险性，并掌握正确的操作规程和应急处理方法，是预防事故的最后一道，也是至关重要的一道防线。