- 常州“1.20”粉塵爆炸事故之思(1)：粉塵爆炸的威力為什么這么大
- 發(fā)布日期：2024-02-04
2024年1月20日凌晨3時(shí)38分，江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)常州燊榮金屬科技有限公司發(fā)生粉塵爆炸事故，造成8人死亡、8人受傷。
當(dāng)我們看到本起事故的通報(bào)時(shí)，會(huì)很容易聯(lián)想到十年前另外一起震驚全國(guó)的粉塵爆炸事故，那就是發(fā)生在2014年8月2日的江蘇省昆山市中榮金屬制品有限公司“8.2”特別重大爆炸事故（該事故當(dāng)天就造成了75人死亡，185人受傷，最后加上醫(yī)治無(wú)效死亡的，共計(jì)146人死亡）。
如果我們把視野放眼到全球，在2008年2月7日，美國(guó)帝國(guó)糖業(yè)的爆炸更是造成了14人死亡，38人受傷的慘劇，劇烈的爆炸沖擊波幾乎將廠房夷為平地。
當(dāng)我們透視這些血淋淋的事故時(shí)，不禁要問(wèn)，為什么粉塵爆炸會(huì)造成如此之大的傷亡，為什么粉塵爆炸的破壞力如此之巨呢？當(dāng)然對(duì)于那些領(lǐng)略了油氣爆炸的威力之后，我們往往忽視了粉塵也會(huì)發(fā)生爆炸，粉塵在我們大部分人眼里往往是和工業(yè)垃圾相提并論的，對(duì)其的處理方式往往也是定期除塵，甚至是不定期除塵（實(shí)在看不下去了才清理的那種）。
那么粉塵爆炸的破壞力為什么這么大呢，首先我們要從粉塵爆炸的機(jī)理來(lái)說(shuō)起。
我們知道燃燒爆炸的三要素是缺一不可的：易燃物、氧氣（空氣）、點(diǎn)火源；但是對(duì)于粉塵爆炸來(lái)說(shuō)，除了上述三個(gè)要素之外，還有兩個(gè)必要的外部條件：第一，就是粉塵的形態(tài)必須是懸浮或彌漫在空氣或氧氣中，這是形成粉塵爆炸的必要條件之一，第二，就是粉塵懸浮或彌漫的空間是一個(gè)相對(duì)有限的空間，這是粉塵達(dá)到爆炸極限范圍的外部約束條件。
粉塵爆炸的五個(gè)要素條件
上述的粉塵爆炸的五個(gè)要素，對(duì)于任何一個(gè)涉及到可燃性粉塵的企業(yè)來(lái)說(shuō)，是很容易完全具備的，尤其是類(lèi)似于本次事故案例中的企業(yè)，涉及到對(duì)鎂鋁類(lèi)金屬進(jìn)行拋光打磨的車(chē)間，可以說(shuō)基本上具備了除了粉塵濃度之外的另外四個(gè)要素，對(duì)于從事機(jī)械加工類(lèi)的車(chē)間來(lái)說(shuō)，是不缺少點(diǎn)火源的，打磨、焊接、切割、噴砂、拋丸等這些機(jī)械加工工序，都能產(chǎn)生火花的。所以一旦車(chē)間里的粉塵懸浮在空氣中并且達(dá)到了爆炸極限的范圍，那么爆炸只是一瞬間的工夫。
上邊說(shuō)完了粉塵爆炸的機(jī)理之外，還需再繼續(xù)深入一下，談?wù)劮蹓m爆炸的威力，也就是破壞力為何如此之巨。爆炸產(chǎn)生的破壞力是和爆炸物的量分不開(kāi)的，一般來(lái)說(shuō)，在空氣中懸浮的粉塵越多，體積越大，濃度越高（爆炸極限范圍內(nèi)），那么爆炸產(chǎn)生的沖擊波就會(huì)越大。但是在我們的認(rèn)知里，雖然也會(huì)經(jīng)常見(jiàn)到一些懸浮的粉塵，例如我小時(shí)候經(jīng)常去的打面房，還有糧倉(cāng)等等，但是這些都是在有限空間里局部存在，并不是大體量地完全彌漫到整個(gè)空間的那種，所以按照常識(shí)來(lái)判斷的話(huà)，這種局部空間里的粉塵爆炸不應(yīng)該產(chǎn)生破壞力如此之大的爆炸。其實(shí)這里面我們忽視了一點(diǎn)，就是粉塵的固有總量是很大的，但是彌散到空氣中呈懸浮狀態(tài)的粉塵量只占很小的一部分，大部分的粉塵是附著在地面、設(shè)備設(shè)施、建筑物或構(gòu)筑物上，以粉狀固體的形式存在的。那么一旦這些附著在地面或者設(shè)備設(shè)施上的大量粉塵，在受到撞擊或劇烈震動(dòng)的情況下，瞬間就會(huì)大量彌漫到空氣中，并且短時(shí)間內(nèi)就會(huì)達(dá)到爆炸極限，造成劇烈爆炸。所以很多粉塵爆炸事故都會(huì)發(fā)生二次爆炸，并且二次爆炸產(chǎn)生的破壞力更大。
上文只是說(shuō)了一下粉塵爆炸的機(jī)理和破壞力之巨的原因，接著我會(huì)繼續(xù)說(shuō)一下粉塵爆炸這種事故類(lèi)型的特點(diǎn)。其實(shí)呢，粉塵爆炸并不是說(shuō)任何帶有粉塵的生產(chǎn)車(chē)間都會(huì)發(fā)生爆炸的，而是通過(guò)對(duì)事故統(tǒng)計(jì)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，粉塵爆炸這種事故類(lèi)型，某種程度上來(lái)講，是有一定的偏好性，就是某些類(lèi)型的加工企業(yè)才是最容易發(fā)生粉塵爆炸的，例如從事汽車(chē)輪轂的加工企業(yè)，從事淀粉糖類(lèi)的加工企業(yè)，還有一些木材加工企業(yè)，糧食谷物的倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)，另外還包括一些特殊化學(xué)品的生產(chǎn)企業(yè)。為什么呢？這和粉塵的類(lèi)型和產(chǎn)生機(jī)理是密不可分的。
所謂粉塵的類(lèi)型，指的是可燃性粉塵，根據(jù)2021年9月應(yīng)急管理部發(fā)布的6號(hào)令《工貿(mào)企業(yè)粉塵防爆安全規(guī)定》中第三條的定義，可燃性粉塵，是指在大氣條件下，能與氣態(tài)氧化劑（主要是空氣）發(fā)生劇烈氧化反應(yīng)的粉塵、纖維或者飛絮。并不是所有的粉塵都會(huì)發(fā)生爆炸的，否則沙塵暴豈不是更危險(xiǎn)了。另外就是粉塵的產(chǎn)生機(jī)理，這和形成體量龐大的粉塵是息息相關(guān)的，如果一種可燃性粉塵的產(chǎn)生是企業(yè)在進(jìn)行正常生產(chǎn)作業(yè)活動(dòng)中所必然產(chǎn)生的，那么這種體量大的可燃性粉塵就會(huì)不可避免，所以說(shuō)無(wú)論是糖廠，面粉廠，還是輪轂廠，家具廠等等，是必然要產(chǎn)生大量的粉塵的，特別是上了一定規(guī)模的企業(yè)。另外還要再說(shuō)一點(diǎn)，粉塵爆炸之所以造成大量人員傷亡的原因，也和上述這些企業(yè)的自動(dòng)化程度有關(guān)，一般來(lái)講，粉體是介于固體和流體之間的一種物質(zhì)形態(tài)，所以從事粉體類(lèi)加工運(yùn)輸?shù)墓べQ(mào)企業(yè)，不像石油化工等流程工業(yè)，可以采用較高的自動(dòng)化來(lái)實(shí)現(xiàn)物料輸送，而是需要大量工人來(lái)人工操作，進(jìn)行加工，包裝和運(yùn)輸。往往會(huì)沾上人員密集型企業(yè)的特點(diǎn)。所以一旦粉塵爆炸事故發(fā)生，就會(huì)造成群死群傷的后果。
那么通過(guò)上面的論述，我們可知涉及到可燃性粉塵的企業(yè)，安全風(fēng)險(xiǎn)還是相當(dāng)大的，但是即使我們的企業(yè)具備了粉塵爆炸的所有要素之后，并不代表必然會(huì)產(chǎn)生爆炸。畢竟我們對(duì)于粉塵防爆的研究也不是一天兩天了，國(guó)家和相關(guān)行業(yè)主管部門(mén)也是制定了一系列的管理措施和工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)滿(mǎn)足我們對(duì)于粉塵防爆的安全管理，從上世紀(jì)90年代發(fā)布的《GB 12476 爆炸性粉塵環(huán)境用防爆電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)》系列標(biāo)準(zhǔn)、《GB 15577-1995 粉塵防爆安全規(guī)程》，一直到2023年發(fā)布的《工貿(mào)企業(yè)重大事故隱患判定標(biāo)準(zhǔn)》等等，這將近30多年的持續(xù)努力監(jiān)管，可以說(shuō)極大地提高了我們對(duì)于粉塵防爆的技術(shù)知識(shí)和安全管理水平。
那么對(duì)于粉塵防爆，到底有哪些行之有效的措施呢，在企業(yè)具體的管理實(shí)踐中，我們又該具體做什么呢？從本質(zhì)安全的角度來(lái)講，對(duì)于涉及粉塵爆炸的車(chē)間，從工程和技術(shù)角度，又該如何去設(shè)計(jì)和改造除塵系統(tǒng)呢？下一篇文章繼續(xù)為大家論述這些問(wèn)題。
