专家:锅炉爆燃引发粉尘爆炸可能性较大

2014年08月02日15:43     第33期      我有话说(0人参与)

  上午7时37分许,江苏昆山中荣金属制品有限公司汽车轮毂抛光车间发生爆炸,目前已造成65人死亡,100多人受伤。

  初步判断可能是明火遇粉尘引发的爆炸。为什么粉尘爆炸后果如此严重?粉尘爆炸需要满足什么条件?如何防范爆炸?

  新浪网独家专访了安全生产专家、上海应用技术学院副教授、中国科技大学火灾科学国家重点实验室访问学者、国家注册安评师和安全工程师张小良,解读昆山爆炸各种可能性。

粉尘清除不到位很容易引发爆炸
新浪网:

像中荣这种生产环境,主要的安全生产危险是否就是爆炸?

张小良:

最主要的就是粉尘,它(中荣)是汽车相关行业的轮毂加工,爆炸的是抛光车间,抛光肯定有金属粉尘,而且粉尘颗粒特别细,有时候达到1微米左右。

我们也有相关经验,有人认为这个粉尘颗粒非常大,但实际上我们测试下来,80%-90%的颗粒物在1微米左右。

这样的粉尘是很容易有爆炸燃烧的风险。

新浪网:

具体就中荣这次爆炸,可能的原因是哪些?

张小良:

我看到的报道,首先是那个锅炉是不是存在明火。

一般的爆炸前期都有很少的燃烧,燃烧本身会有点火源,燃烧波会把车间里平时沉积的粉尘云再次扬起,扬起的粉尘很容易达到爆炸下限,这是这几年爆炸中最普遍的现象,就是忽略了清扫粉尘。

按理说,我们国家这方面都有相关的规范、规程,但很多企业忽视了这个,特别是铝镁粉尘,他们认为平时铝镁不是粉体的,烧起来很难,但实际上古代冶金炼铁,通常都是通过铝热反应以达到高温,才能炼出铁,说明本身反应其能产生高温高压。

我们有一种误区,认为这种东西很难燃烧、很难爆炸。所以首先可能是清扫制度没有完善。

新浪网:

清扫制度是指要及时的把粉尘清理掉?

张小良:

对。包括很多设备表面的粉尘,除尘系统如果设计不规范、不完善,粉尘会沉积在除尘系统里,燃烧波一旦发生,会把这些粉尘全部扬起在空气中,就是我们说的扩散。

点火源有了,又扩散了,然后就是空间。

这种车间一般也可以认为是个受限空间,一旦爆炸,不能及时把压力波卸掉,就会造成房顶全部掀掉、房间倒塌、人员受伤的惨烈后果。

新浪网:

你分析这次昆山中荣的爆炸事故点火源可能有哪些?

张小良:

我了解的也是媒体披露的信息。一个是锅炉可能产生小的爆燃,冲击波会冲击到抛光车间,车间就会引起粉尘爆炸。一个是车间清扫、防爆没有达到要求,就可能是过热表面造成的。一个是除尘系统如果达不到要求,静电释放也可能点燃粉尘。

粉尘爆炸温度可达两三千度
新浪网:

从爆炸原理看,爆炸是因为粉尘颗粒很细微吗?

张小良:

从爆炸原理看,爆炸也是燃烧,我们平时说爆炸需要三个要素,助燃物、点火源和可燃性粉尘,爆炸离不开这三要素。同时还有另外两个条件,一个是在空气中可扩散的,一个是存在于受限空间。

这五个条件具备,才会爆炸。

新浪网:

为什么这种爆炸的人员伤亡这么严重?

张小良:

铝镁粉尘本身的上升速率和爆炸强度就很强烈,尤其是铝和铁在一起的话,还可能产生铝热反应,就是铝和氧化铁的反应,因为这种车间通常不是单一物质,经常是混合在一起,很容易产生铝热反应,这种反应远远超过一般的粉尘爆炸,而且有时候温度特别高,能达到两三千度,一般的燃烧就是七八百度,所以高温、高压两种情况下,对周围可燃物都是诱导因素,就造成我们看到的这种很严重的后果,房子掀翻、墙壁倒塌、人员烧伤严重。

新浪网:

烧伤是因为爆炸温度特别高造成的?

张小良:

爆炸过程中有火焰传播,而且温度特别高,所以这个损伤是外在的,就像我们看到的,衣服烧掉了,人严重的皮肤就碳化掉了。

同时因为高压还有冲击波,冲击波对内脏的伤害也是有影响,只有人住到医院后,医生才能诊断内脏器官是不是受到影响。

按规程生产不会发生爆炸
新浪网:

能不能说凡是发生这种事故的,必定在安全生产措施执行上出了问题?

张小良:

如果严格按照我们国家铝镁粉尘的防爆规程来做,应该不可能发生粉尘爆炸事故。

新浪网:

那出现了事故,一定在安全生产中有问题。

张小良:

可以这么说。一次事故背后肯定有一些疏忽的原因。

新浪网:

根据你的研究,这种事故发生背后最容易出问题的环节在哪里?

张小良:

最容易出问题的环节还是沉积的粉尘层没有及时清理。

为什么会出现沉积?是因为通风除尘系统没有严格按规范来做,比如控制风速没达到要求,或者通风除尘系统没有按照防爆的要求来设置,包括管道的设置、串联并联的设置、除尘器的选择是否防爆、是否有火星探测和熄灭措施。

最后,就是一旦发生爆炸,有没有泄爆的措施。

值得强调的是扑救,发生了小的火灾扑救是否科学。发生铝镁粉尘燃烧,一般是不能用水扑,一旦用水浇灭,灾难会更大,尤其是在扑救过程中还会发生二次爆燃和爆炸。

新浪网:

就你的了解,严格按照国家安全生产规程作业的企业占的比例大不大?

张小良:

正规的企业都应该按这个标准做。但也有一些企业,会忽视很多方面,比如认为这种事故不会发生。所以从2012年38号文件开始,国家安监总局开展专项治理,特别是铝镁加工型企业,但治理之后,近几年还是发生过一些事故。

所以这说明安全管理人员这方面的意识要加强,同时相关的企业尤其是做通风设计、安全设施设计的专业人员,也需要加强认识。

新浪网:

发生这种事故是企业的责任大还是监管部门责任大?

张小良:

我觉得这种应该还是企业,因为企业是安全生产责任主体,相关的规范规程国家都有,专项治理也做过,还是需要企业加强管理。

工人对粉尘爆炸危险不了解
新浪网:

粉尘颗粒极细微,工人凭直观感受,能否发现危险?

张小良:

工人目前对粉尘的职业危害可能知道一些,但对这种粉尘是不是会燃烧、爆炸,不一定清楚。

像昆山这个企业,属于比较大的企业,不太可能达到粉尘浓度达到影响照明、呼吸,所以工人是比较难发现的。

新浪网:

通常粉尘达到什么浓度比较危险?

张小良:

粉尘爆炸一般的情况下和颗粒径有关,颗粒越小,爆炸下限越低,也就是越危险,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。

新浪网:

如果不及时除尘,这个浓度是不是很容易达到?

张小良:

是的。我们讲到一个估计的数据,假如粉尘层达到1毫米,如果全部在车间空气中飘起来,就能达到100克每立方米,远远超过爆炸下限,1毫米我们都有认识,除尘做得不好,很快就可以达到。

新浪网:

这种生产车间的点火源一般可能都有哪些?

张小良:

根据我们的调查,爆炸很多都是明火作业造成的,比如动火作业、焊接。点火源有很多种,一种是金属的碰撞,假如墙壁上掉东西到地面上,如果没有做防火地面,碰撞火花也就是点火源,还有一些压缩气体泄露中也会造成温度上升,一般车间都会有电器,一旦短路打火、电气火花也会成为点火源,还有那些转动的部件比如马达,在连续旋转中表面温度会越来越高,我们通常所说的过热表面,如果粉尘层落上,都容易把粉尘点燃。

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