本書通過對粉塵爆炸理論與防爆技術(shù)的深入研究,結(jié)合最新的粉塵防爆法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),介紹了典型行業(yè)粉塵防爆安全管理,對粉塵爆炸場所的隱患排查及安全風(fēng)險評估具有指導(dǎo)意義。全書共9章,分別為粉塵爆炸機理、粉塵防爆基本原理與技術(shù)措施、粉塵防爆電氣技術(shù)、粉塵防爆非電氣技術(shù)、粉塵爆炸預(yù)防技術(shù)、粉塵爆炸防護技術(shù)、主要行業(yè)粉塵防爆技術(shù)要求、涉爆粉塵企業(yè)隱患排查、粉塵防爆安全管理。
我國涉爆粉塵企業(yè)數(shù)量大,涉爆粉塵種類多,安全監(jiān)管形式依然嚴(yán)峻。隨著粉塵防爆技術(shù)和安全管理水平的逐步提升,國內(nèi)外粉塵防爆標(biāo)準(zhǔn)有了很大變化,總體趨勢是要求越來越嚴(yán)格。然而涉爆粉塵企業(yè)經(jīng)濟基礎(chǔ)普遍較差,現(xiàn)階段難以達到現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)或者即將發(fā)布的新標(biāo)準(zhǔn)。因此,如何基于安全風(fēng)險控制與管理的理念對涉爆粉塵企業(yè)進行隱患排查和治理并實現(xiàn)分級管控,是個非,F(xiàn)實的問題。
本書基于粉塵爆炸理論,首先概述了粉塵防爆技術(shù),然后分章詳細闡述了粉塵防爆電氣技術(shù)、粉塵防爆非電氣技術(shù)、粉塵爆炸預(yù)防技術(shù)、粉塵爆炸防護技術(shù)等,結(jié)合行業(yè)特點詳述了涉爆粉塵企業(yè)隱患排查要點和治理要點,并提出了企業(yè)在完成涉爆粉塵隱患治理之后的運行維護和日常安全管理要求,以及粉塵爆炸風(fēng)險分級管控的思路。
近年,工業(yè)生產(chǎn)過程中粉塵爆炸事故頻發(fā),造成了嚴(yán)重人員傷亡和財產(chǎn)損失,如2010年河北秦皇島驪驊淀粉廠發(fā)生淀粉粉塵爆炸重大事故,2012年溫州甌!8·5”鋁粉塵爆炸重大事故,2014年江蘇昆山中榮“8·2”金屬粉塵爆炸特別重大事故,2015年內(nèi)蒙古根河金河興安“1·31”木粉塵爆炸較大事故,2021年湖南寧鄉(xiāng)“1·7”涉鋁粉塵爆炸事故,2021年寧夏銀川“6·28”涉鋁粉塵爆炸較大事故等。據(jù)不完全統(tǒng)計,2005~2018年,我國共發(fā)生粉塵爆炸事故82起,平均每年就發(fā)生5~6起。發(fā)生粉塵爆炸事故的主要行業(yè)為:金屬加工(鋁鎂制品打磨與拋光)、木材加工、化工(包括硅、硫黃)、食品與飼料、金屬制粉等。主要涉爆粉塵種類有金屬、木材、食品、硅粉、化學(xué)品、煤粉等。發(fā)生粉塵爆炸的原因均為安全設(shè)備設(shè)施和粉塵防爆安全管理缺失,但根本原因是粉塵防爆安全意識薄弱。
我國涉爆粉塵企業(yè)數(shù)量大,涉爆粉塵種類多,安全監(jiān)管形勢嚴(yán)峻。隨著粉塵防爆技術(shù)和安全管理水平的逐步提升,國內(nèi)外粉塵防爆標(biāo)準(zhǔn)有了很大變化,總體趨勢是要求越來越嚴(yán)格。然而涉爆粉塵企業(yè)經(jīng)濟基礎(chǔ)普遍較差,現(xiàn)階段難以達到現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)或者即將發(fā)布的新標(biāo)準(zhǔn)。因此,如何基于安全風(fēng)險控制與管理的理念對涉爆粉塵企業(yè)進行隱患排查和治理并實現(xiàn)分級管控,是個非常現(xiàn)實的問題。
本書基于粉塵爆炸理論,首先概述了粉塵防爆技術(shù),然后分章詳細闡述了粉塵防爆電氣技術(shù)、粉塵防爆非電氣技術(shù)、粉塵爆炸預(yù)防技術(shù)、粉塵爆炸防護技術(shù)等,結(jié)合行業(yè)特點詳述了涉爆粉塵企業(yè)隱患排查要點和治理要點,并提出企業(yè)在完成涉爆粉塵隱患治理之后的運行維護和日常安全管理要求,以及粉塵爆炸風(fēng)險分級管控的思路。本書理論聯(lián)系實際,對粉塵防爆安全管理具有指導(dǎo)意義,可作為粉塵防爆工程技術(shù)人員及安全管理人員的參考用書。
本書由靳江紅擔(dān)任主編,趙明、賈海江、王慧、李潔擔(dān)任副主編。第1章、第3章、第4章和第8章由李潔、靳江紅執(zhí)筆,第2章由趙明執(zhí)筆,第5章、第6章由王慧執(zhí)筆,第7章、第9章由賈海江執(zhí)筆。全書由靳江紅統(tǒng)稿,汪彤審稿。李鑫磊整理了各章的基礎(chǔ)材料,參加編寫工作的還有常誠、馬智慧、李冬雪、顏會珠、王妤甜、馬耀麗、要棟梁、李培省、張杰、張璞、陳曉玲、王輝、黃廣淵。
由于作者水平所限,書中難免有不妥之處,敬請讀者批評指正。
靳江紅
2023年3月于北京
第1章粉塵爆炸機理1
1.1粉塵爆炸概述1
1.1.1基本概念1
1.1.2粉塵爆炸條件2
1.1.3可燃性粉塵2
1.2粉塵爆炸性參數(shù)3
1.2.1最低著火溫度4
1.2.2粉塵爆炸極限5
1.2.3最小點火能量7
1.2.4極限氧濃度8
1.2.5最大爆炸壓力與爆炸指數(shù)8
1.2.6粉塵比電阻(電阻率)8
1.2.7粉塵云最大試驗安全間隙9
1.3影響粉塵爆炸的因素9
1.3.1粉塵的性質(zhì)9
1.3.2粉塵云的特性11
1.3.3外界條件12
1.4粉塵爆炸發(fā)展過程14
1.4.1粉塵爆炸機理14
1.4.2粉塵二次爆炸15
1.4.3粉塵爆轟16
1.5雜混物爆炸17
1.5.1爆炸極限17
1.5.2爆炸猛烈程度18
1.5.3最小點火能量20
1.5.4最大允許氧含量20
1.6粉塵爆炸與氣體爆炸的異同22
1.7粉塵爆炸性參數(shù)測定方法23
1.7.1粉塵層最低著火溫度測定方法23
1.7.2粉塵云最低著火溫度測定方法25
1.7.3粉塵云最小點火能量測定方法27
1.7.4粉塵云爆炸下限測定方法31
1.7.5最大允許氧含量測定方法32
1.7.6粉塵層電阻率測定方法33
1.7.7粉塵云最大爆炸壓力和最大壓力上升速率測定方法34
1.7.8粉塵爆炸性數(shù)據(jù)35
第2章粉塵防爆基本原理與技術(shù)措施37
2.1粉塵防爆基本原理37
2.1.1可燃性粉塵濃度的控制38
2.1.2氧濃度的控制38
2.1.3點燃源的控制39
2.1.4減弱爆炸壓力和沖擊波39
2.2粉塵防爆技術(shù)措施40
2.2.1預(yù)防技術(shù)措施40
2.2.2防護技術(shù)措施42
2.2.3粉塵防爆技術(shù)措施的優(yōu)選方法44
第3章粉塵防爆電氣技術(shù)47
3.1可燃性粉塵的分類和分級47
3.1.1可燃性粉塵的分類47
3.1.2可燃性粉塵的分級47
3.2爆炸性粉塵環(huán)境危險區(qū)域劃分48
3.2.1爆炸性粉塵環(huán)境危險區(qū)域劃分原則、條件及范圍確定48
3.2.2爆炸性粉塵環(huán)境危險區(qū)域典型場所舉例50
3.3粉塵防爆電氣設(shè)備53
3.3.1本質(zhì)安全型53
3.3.2防粉塵點燃外殼保護型55
3.3.3澆封保護型57
3.3.4正壓保護型59
3.4粉塵防爆電氣設(shè)備選型67
3.4.1選型原則67
3.4.2選型步驟67
3.5粉塵防爆電氣安裝、運行和維護68
3.5.1粉塵防爆電氣線路68
3.5.2粉塵防爆電氣設(shè)備72
第4章粉塵防爆非電氣技術(shù)73
4.1粉塵靜電防護技術(shù)73
4.1.1靜電的產(chǎn)生、放電與引燃73
4.1.2防止靜電危害的基本措施81
4.1.3靜電放電火花危險性的控制與消除87
4.1.4靜電測量89
4.2機械火花及熱表面防護技術(shù)92
4.2.1非電氣設(shè)備點燃源評定方法92
4.2.2點燃危險評定示例99
4.2.3驗證和試驗105
4.2.4其他要求107
4.3常用的爆炸性環(huán)境用非電氣設(shè)備110
4.3.1結(jié)構(gòu)安全型“c”110
4.3.2控制點燃源型“b”119
4.3.3液浸型“k”123
4.3.4其他要求125
第5章粉塵爆炸預(yù)防技術(shù)127
5.1控制工藝參數(shù)127
5.1.1采用火災(zāi)爆炸危險性低的工藝和物料127
5.1.2投料控制127
5.1.3溫度控制128
5.1.4防止物料泄漏128
5.2防止形成爆炸性混合物129
5.2.1加強密閉129
5.2.2廠房通風(fēng)130
5.2.3惰化防爆130
5.2.4粉塵控制與清理132
5.3控制點燃源137
5.3.1控制電點燃源138
5.3.2控制化學(xué)點燃源142
5.3.3控制沖擊和摩擦點燃源144
5.3.4控制高溫點燃源145
5.4監(jiān)控報警與安全聯(lián)鎖145
第6章粉塵爆炸防護技術(shù)147
6.1防爆惰化技術(shù)147
6.1.1惰化介質(zhì)分類147
6.1.2應(yīng)用范圍148
6.1.3可燃性粉塵的惰化148
6.1.4惰化系統(tǒng)149
6.1.5惰性氣體用量計算151
6.2爆炸抑制技術(shù)153
6.2.1應(yīng)用范圍154
6.2.2爆炸抑制系統(tǒng)的組成及作用原理154
6.2.3抑爆的意義及優(yōu)缺點154
6.2.4爆炸探測器155
6.2.5爆炸抑制器157
6.2.6抑爆劑的選擇及用量158
6.2.7爆炸抑制系統(tǒng)功效的確定162
6.2.8抑爆系統(tǒng)的設(shè)計、安裝和維護164
6.2.9火花消除系統(tǒng)165
6.3爆炸泄壓技術(shù)167
6.3.1泄爆設(shè)計169
6.3.2高強度包圍體爆炸泄壓171
6.3.3低強度包圍體爆炸泄壓176
6.3.4管道、通道或長形容器的泄爆178
6.3.5有泄爆導(dǎo)管包圍體的泄爆180
6.3.6應(yīng)用舉例182
6.3.7泄爆裝置與設(shè)施184
6.4爆炸的阻隔190
6.4.1工業(yè)阻火器190
6.4.2主動式隔爆裝置191
6.4.3被動式隔爆裝置194
6.5爆炸的封閉197
6.5.1壓力容器197
6.5.2抗爆容器197
第7章主要行業(yè)粉塵防爆技術(shù)要求202
7.1鋁鎂加工粉塵防爆202
7.1.1鋁鎂加工粉塵爆炸環(huán)境危險區(qū)域劃分202
7.1.2建(構(gòu))筑物的布局與結(jié)構(gòu)203
7.1.3防火及消防設(shè)施204
7.1.4電氣防爆安全204
7.1.5除塵系統(tǒng)防爆安全205
7.1.6機械加工設(shè)備安全209
7.1.7作業(yè)安全209
7.1.8粉塵清理210
7.1.9安全管理211
7.2糧食加工、儲運系統(tǒng)粉塵防爆211
7.2.1糧食粉塵爆炸危險區(qū)域劃分211
7.2.2工藝系統(tǒng)和設(shè)備213
7.2.3機械設(shè)備214
7.2.4輸送設(shè)備214
7.2.5加工設(shè)備215
7.2.6糧食干燥系統(tǒng)215
7.2.7電氣216
7.2.8建筑與結(jié)構(gòu)218
7.2.9粉塵控制219
7.2.10積塵的清掃220
7.2.11氣力輸送221
7.2.12控爆措施221
7.2.13作業(yè)安全管理222
7.3飼料加工系統(tǒng)粉塵防爆223
7.3.1飼料粉塵爆炸危險區(qū)域劃分223
7.3.2一般規(guī)定224
7.3.3建(構(gòu))筑物225
7.3.4工藝系統(tǒng)和設(shè)備226
7.3.5電氣228
7.3.6除塵與氣力輸送系統(tǒng)230
7.3.7控爆措施230
7.3.8作業(yè)安全管理231
7.4煙草行業(yè)粉塵防爆232
7.4.1煙草粉塵爆炸性危險區(qū)域劃分232
7.4.2一般規(guī)定233
7.4.3電力設(shè)計234
7.4.4工藝設(shè)備234
7.4.5通風(fēng)除塵系統(tǒng)234
7.4.6建(構(gòu))筑物的結(jié)構(gòu)與布局235
7.5木材加工系統(tǒng)粉塵防爆235
7.5.1木粉塵爆炸性環(huán)境危險區(qū)域劃分235
7.5.2一般要求235
7.5.3生產(chǎn)設(shè)備、設(shè)施236
7.5.4儲存設(shè)施239
7.5.5防爆設(shè)施的檢查及維護240
7.5.6清理240
7.5.7管理及培訓(xùn)241
7.6紡織行業(yè)粉塵防爆241
7.6.1紡織纖維粉塵爆炸危險區(qū)域劃分241
7.6.2建筑與結(jié)構(gòu)242
7.6.3粉塵控制243
7.6.4電氣設(shè)備244
7.6.5作業(yè)安全和除塵室管理245
7.7亞麻纖維加工系統(tǒng)粉塵防爆246
7.7.1爆炸性粉塵環(huán)境危險區(qū)域劃分246
7.7.2建筑與結(jié)構(gòu)246
7.7.3電氣247
7.7.4通風(fēng)除塵248
7.7.5安全管理249
7.8涂裝行業(yè)粉塵防爆249
7.8.1噴粉區(qū)范圍249
7.8.2工藝安全250
7.8.3電氣251
7.8.4噴粉設(shè)備及輔助裝置252
7.8.5通風(fēng)與凈化252
7.8.6粉末涂料儲存和輸送253
7.8.7操作與維護254
第8章涉爆粉塵企業(yè)隱患排查256
8.1隱患排查檢查表256
8.1.1安全基礎(chǔ)管理檢查要點256
8.1.2通用安全檢查技術(shù)要點258
8.1.3各行業(yè)檢查要點261
8.2隱患治理要點291
8.2.1粉塵涉爆企業(yè)重點整治事項292
8.2.2重大安全生產(chǎn)事故隱患判定標(biāo)準(zhǔn)292
8.3隱患治理驗收292
8.3.1驗收前準(zhǔn)備工作292
8.3.2整改驗收293
第9章粉塵防爆安全管理294
9.1北京市粉塵防爆安全管控實踐294
9.1.1北京涉爆粉塵隱患治理概況294
9.1.2典型工貿(mào)企業(yè)“清零行動”整改效果分析295
9.1.3粉塵防爆安全管控策略295
9.2粉塵防爆相關(guān)文件和標(biāo)準(zhǔn)296
9.2.1國家相關(guān)文件296
9.2.2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范296
9.3粉塵防爆基礎(chǔ)管理297
9.3.1一般要求297
9.3.2風(fēng)險管控與隱患排查治理298
9.3.3安全教育培訓(xùn)298
9.3.4檢查與維護299
9.3.5應(yīng)急管理299
9.4粉塵防爆設(shè)備設(shè)施日常維護300
9.4.1一般要求300
9.4.2除塵系統(tǒng)的日常維護300
9.4.3火花探測及消除裝置300
9.4.4隔爆閥的使用和維護301
9.4.5泄爆膜的使用和維護301
9.5粉塵爆炸風(fēng)險評估302
9.5.1粉塵爆炸風(fēng)險評估指標(biāo)體系302
9.5.2風(fēng)險評估方法304
9.5.3風(fēng)險分級305
9.5.4評估流程306
9.5.5風(fēng)險評估方法應(yīng)用示例306
9.6粉塵爆炸風(fēng)險分級管控307
9.7粉塵爆炸安全風(fēng)險告知與安全標(biāo)志308
附錄粉塵爆炸特性參數(shù)309
參考文獻327