工业粉尘惰化抑爆技术研究

胡晓芳 王晓南

摘要：工业粉尘主要来源于固体物料的机械粉碎和研磨，其严重危害了人类身体健康，有毒的金属粉尘和非金属粉尘例如铬、铅、汞等等，被人体吸收后会导致中毒或死亡，其次，工业粉尘处理不当会引起后果严重的爆炸事故。本文通过调查分析工业粉尘惰化抑爆技术研究现状，提出了一些个人看法和意见，希望可以给有需单位或个人提供参考。

关键词：工业粉尘；粉尘爆炸；防爆；技术研究

1 工业粉尘爆炸事故

随着工业现代化发展，粉末技术应用广泛，但是由于人们不能正确认识其危害，没有做好安全防护措施，导致国内外粉尘爆炸事故数不胜数并不断发生，造成大量的人员伤亡和经济损失。例如曾经轰动一时的跨越27年的两起粉尘爆炸事故。通过翻阅相关资料得知，哈尔滨亚麻厂曾经是全亚洲规模最大的亚麻厂，也是中苏友好的象征，它是苏联援建中国的第一座工厂，但令人唏嘘感叹的是在1987年3月15日凌晨2时39分，哈尔滨亚麻厂发生大爆炸，造成58人死亡，177人严重烧伤，直接经济损失880多万元，这曾是我国造成人员伤亡最大的工业粉尘爆炸事故。让人感到更加痛心的是这项“记录”被打破了，哈尔滨亚麻厂发生爆炸事故的27年后，2014年8月2日上午7时37分，在位于和哈尔滨相距遥远的江苏省昆山市经济开发区的中荣金属制品有限公司拋光二车间发生重大金属粉尘爆炸事故，当场确认死亡的人数就达44人，截止到8月4日共造成75人死亡，185人受伤，直接经济损失3.51亿元，成为迄今为止我国造成人员伤亡最大的工业粉尘爆炸事故。不止是我国，在国外粉尘爆炸事故也屡屡发生，例如2008年2月7日晚上7时15分，美国乔治亚洲温特沃斯港萨凡纳市郊的美国帝国糖业制糖厂发生粉尘爆炸造成14人死亡，36人受伤，国内外不断发生的工业粉尘爆炸事故，给国家经济和人民安全造成了严重损失。

2 工业粉尘惰化抑爆技术现状

目前我国对工业粉尘惰化抑爆技术的研究主要采取三种方式，第一种方式是采用碳酸氢钠粉或碳酸钙粉等固体介质对工业粉尘进行惰化；第二种方式是用水或水蒸气等液态介质为重要工具进行惰化抑爆；第三种方式是用氮气或二氧化碳等气相介质进行惰化。

用惰性粉体进行惰化抑爆时，抑制效果受惰性粉体浓度和种类等方面影响。相关实践证明具备抑制燃烧作用的有硅酸盐、磷酸盐和碳酸盐等化合物，因此在做预防工作时，可以把惰性粉尘挥洒在工作区域内，因为其能消除物质燃烧时释放的热量，有效避免发生二次爆炸。

用水或水蒸气等液态介质为重要工具进行惰化抑爆，是因为水具备比热容强大和吸热能量强的特点，可以有效扼制火苗传播，而且水可以把粉尘凝聚，缩小粉尘受热和接触氧气的面积，阻止粉尘继续挥发。所以和其他惰性粉体相比水的惰化性能会更好一些，但是水和水蒸气会影响粉体制造质量，所以其主要用途是灭火。

气相惰化可以区分为真空惰化、压力惰化、压力真空联合惰化等等。氮气、二氧化碳和高炉炼铁尾气等介质都可以作为气相惰化介质，高炉炼铁尾气中含有大量惰性气体，但杂质较多，通常用于发电、炼铁和水泥生产过程中的煤粉制备系统；像氩气和氮气等纯净的惰性介质可以用作化工和医药等行业进行粉尘防爆的材料；对于那些在氮气中也会燃烧的金属粉尘，如镁粉必须用氩气或氦气进行保护。[1]

3 工业粉尘惰化抑爆技术研究

3.1 惰化防护技术

目前我国的惰化防护措施主要是气相惰化和惰性粉体惰化两种。惰化基于粉尘爆炸本质安全原则，作为预防爆炸和降低爆炸程度的新方法，可以有效减少爆炸系统中的氧含量，阻止火焰自行传播。防爆技术措施有两个方向：一个是预防性技术措施，就是通过排除会导致发生爆炸的不稳定因素，可以有效防止发生爆炸事故；另一个是防护性措施，及时通过控制爆炸破坏力的形成，缓解爆炸事故造成的损坏程度。因此惰化防爆可以是预防性技术措施，也可以是防护性措施。

3.2 泄爆防护技术

泄爆防护是指在容器上放置泄爆设施，泄爆设施动作压力比容器损裂压力小很多，只要容器内发生爆炸，爆炸压力超过泄爆设施动作压力时，泄爆设施就会发生损裂，把容器内的压力波、火焰等气体排放到容器外部，让容器内的最大爆炸压力低于容器的损裂压力，以此保障爆炸容器安全。因为泄爆防护技术投入成本低、容易操作，所以被积极运用于防护措施中，需要注意的是泄爆防护技术只适用于没有毒的可燃粉尘。

3.3 自动抑爆技术

自动抑爆技术是在火种刚开始传播的时候，及时喷洒抑爆剂来控制爆炸范围和爆炸程度的一种技术。抑爆技术作为科学高效的防爆炸方法，在发生粉尘爆炸事故时，喷洒抑爆剂可以及时吸收爆炸产生的热量，阻止火势传播和扩散，具备抑制粉尘爆炸、有效降低粉尘爆炸强度的作用，因此自动抑爆技术成为了研究粉尘爆炸防护措施的重点探析内容。通过实验分析影响抑爆效果的因素，寻找使其更好发挥作用的方式，并建立抑爆过程的数据模型，为研发抑爆技术提供指导建议。[2]

3.4 封闭技术

采取封闭技术可以把粉尘爆炸封闭在设备内部，防止其继续传播，有关人士在设计设备时，采用了特殊方法，使其可以更好承受最强爆炸的压力，强化了设备的耐压和防震功能，封闭技术通常适合使用在制造小型有毒粉尘时。

4 结语

对于工业粉尘惰化抑爆技术的研究，要比其他物品爆炸更复杂、更困难。有效地预防和减少工业灾害性事故具有重要的现实意义和社会价值，因为其直接影响着我国经济发展和民生问题，由于我国相关研究工作还处于起步阶段，个人认为可以借鉴国外一些好的方法和建议进行不断的改进和完善。

参考文献：

[1]胡东涛，陈曦.工业粉尘惰化抑爆技术研究现状分析[J].工业安全与环保，2016，42（12）：1014.

[2]袁帅，王庆慧，王丹枫，等.粉尘爆炸防护措施的研究进展[J].爆破器材，2017，46（4）：1320.

作者简介：胡晓芳（1980），女，汉族，湖北大冶人，硕士，工程师，从事的工作：安全评价，研究方向：化工安全。