粉尘爆炸威力为何这么大?(图)
8月2日上午7时37分许,江苏省昆山市开发区中荣金属制品有限公司汽车轮毂拋光车间在生产的全部过程中发生爆炸。至3日记者发稿时止,死亡人数上升到71人,100多人受伤。爆炸原因初步查明是粉尘遭遇明火所致。苏州连夜召开全市领导干部会,要求立即开展安全生产大检查 ,对涉及机加工产生金属粉尘的企业从现在起一律停产停业整顿。同时迅速查明事故原因,追究事故责任。粉尘为何会发生爆炸?威力为什么那么大?爆炸需要满足什么样的条件?记者通过查阅材料、连线专家,解读昆山爆炸的各种可能性。
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(如面粉、糖粉)、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,并不代表一定会爆炸。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30克到40克每立方米铝镁粉尘就达到爆炸浓度了)
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。
通常认为,易爆粉尘只要满足条件1和条件2,就从另一方面代表着具备了有几率发生事故的苗头。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。
根据官方披露的信息,爆炸是由于明火引爆了粉尘。也就是说,当时车间内至少存在两个安全隐患:明火和粉尘达到爆炸浓度。而按照规定,这种车间的安全要求极高,无论是粉尘浓度、通风还是明火方面都有严格规定。
附近企业员工说,这家企业早上7点半上班,事故发生的时间正处于早班和晚班交接期间,人员混乱,事故发生或与此有关。
出事企业的员工小王说,他看到过有个吸灰尘的管道,里面堆着灰,但没看到有人清理过。
东北大学工业爆炸及防护研究所副教授钟圣俊在接受记者采访时说,尽管事故原因还在调查中,但抛光工艺都很相似,主要是由抛光机和除尘系统组成,其中,除尘系统最容易造成粉尘聚集,引发爆炸。
根据东大防爆所的统计数据,从2010年至2011年 5月,我国共发生8起金属抛光粉尘爆炸事故,并酿成11死53伤的惨剧,大约占同期粉尘爆炸事故的30%。
钟圣俊介绍说,事发工厂为合金轮毂进行抛光,可能会产生镁铝合金粉末。该成分与烟花爆竹中的镁、铝、铁粉混合物类似,静电、机械摩擦、碰撞、电气故障和自燃都是可能的点火源,但对于金属抛光粉尘爆炸的新闻报道,通常将点火原因归结为电气设备故障,或者用事故原因正在调查中敷衍了事,从未提及监管不善的深层原因。
从新闻报道来看,以上事故有个共同点:除尘系统内发生了爆炸,造成人员伤亡的,均在车间发生了二次爆炸。钟圣俊分析,过去抛光工艺单元规模小 ,除尘系统单独设置,危险相对分散;而现在集中式除尘系统将多个抛光工艺单元连接在一起,一旦发生意外事故,危害程度大大增加。
钟圣俊说,目前除尘系统分布袋式除尘器和水除尘器两种。因为维护成本低,前者备受企业青睐,占所有除尘系统的90%以上,但往往会出现一个问题:通风除尘系统没严格按规范来做,造成粉尘堆积。比如控制风速没达到一定的要求,或者通风除尘系统没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。
上海交通大学汽车工程研究院副院长殷承良同样认为,本次事故或因该公司为节省本金而忽视抽风集尘设备、粉尘预警装置而造成的。
粉尘爆炸属于工厂爆炸事故里最具危害的爆炸之一,粉尘爆炸事故近年来已发生多起,安监部门也多次开展专项治理,但事故依旧多发。
记者统计近几年发生的15起粉尘爆炸事故发现,涉及金属行业的多达9起,占比达六成。
值得注意的是,事故多发生在拋光车间。2010年1月13日,浙江瑞安市墉下镇花园村万田路1号一抛光加工厂发生粉尘爆炸,2人死亡,6人受伤。
2011年3月,永嘉县黄田镇的一家铝制品抛光作坊突然发生爆炸,约50平方米的车间完全被炸塌了,砖块散落一地。事故造成1死10伤,其中2人伤势严重。
记者注意到,国家早就制定了《粉尘防爆安全规程》,明确规定,企业应清楚本企业有无粉尘爆炸危险场所,并采取能有效预防和控制粉尘爆炸的措施。此外规定,企业应制定粉尘防爆细则和安全检查表,并认真进行粉尘防爆检查 。企业每季度至少检查一次,车间每月至少检查一次。
2011年5月,国家安监总局曾下发《逐步加强冶金等工商贸企业粉尘爆炸事故防范工作的通知》,通知中明确了造成粉尘爆炸事故的四方面原因:企业对粉尘作业安全管理不到位、作业现场通风除尘等安全设备不完善、作业人员缺乏相关的安全知识、监督管理工作存在漏洞等。
然而,通知并未能遏制粉尘事故的发生。就在上述通知下发的当月,富士康成都公司就发生了一起导致2死16伤的粉尘爆炸事故。
2012年8月5日,温州市瓯海区一幢民房在生产中发生铝粉尘爆炸,导致坍塌并燃烧,造成13人死亡、15人受伤。当月,国务院再次印发通知,在全国深入开展铝镁制品机加工公司安全生产专项治理。
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