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工贸企业粉尘防爆安全规定相关技术要求

发布时间:2022/7/14 14:45:08   
国家应急管理部年第6号令公布了《工贸企业粉尘防爆安全规定》,该规定自年9月1日起施行,适用于存在可燃性粉尘爆炸危险的工贸企业,例如冶金、有色、建材、机械、轻工、纺织、烟草、商贸等企业。

该规定明确了各相关方的职责、企业的管理要求。例如:

第六条规定,粉尘涉爆企业主要负责人是粉尘防爆安全工作的第一责任人。

第十三条规定,设计单位应当对安全设施粉尘防爆相关的设计负责,施工单位应当按照设计进行施工,并对施工质量负责。该规定要求粉尘涉爆企业根据《粉尘防爆安全规程》等有关国家标准或者行业标准做好可燃粉尘的爆炸预防和风险管控。在本规定中,也具体列举了部分粉尘防爆的技术要点与要求。本文及后续文章将对相关的技术要求做基本的解读,抛砖引玉。第三条本规定所称可燃性粉尘,是指在大气条件下,能与气态氧化剂(主要是空气)发生剧烈氧化反应的粉尘、纤维或者飞絮。本规定所称粉尘爆炸危险场所,是指存在可燃性粉尘和气态氧化剂(主要是空气)的场所,根据爆炸性环境出现的频率或者持续的时间,可划分为不同危险区域。这一条给出了可燃粉尘的基本定义。粉尘爆炸的本质是氧化反应,通常是可燃粉尘(特别是细颗粒粉尘)与空气中的氧气之间的氧化反应。这需要满足几个基本条件:(1)粉尘物质本身是可燃物,也就是说它是可以被进一步氧化的;如果不可燃(不能进一步被氧化的物质如氧化铝),就不存在发生粉尘爆炸的危害;(2)分散在空气中,与空气混合形成一定浓度的混合物,粉尘、纤维或者飞絮通常具有这样的特性;(3)可燃粉尘的颗粒粒径足够小,一般粉尘的粒径小于微米才会发生粉尘爆炸;颗粒粒径的大小是直接影响粉尘爆炸的重要因素,粒径越细发生爆炸的危害越大。

另外,本条还提到了粉尘爆炸危险场所,但在本规定中未作详细说明。我们应该参考GB《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》中的相关规定。

第十一条粉尘涉爆企业应当定期辨识粉尘云、点燃源等粉尘爆炸危险因素,确定粉尘爆炸危险场所的位置、范围,并根据粉尘爆炸特性和涉粉作业人数等关键要素,评估确定有关危险场所安全风险等级,制定并落实管控措施,明确责任部门和责任人员,建立安全风险清单,及时维护安全风险辨识、评估、管控过程的信息档案。这一条提出了危害识别的要求。我们在工厂有各种各样的粉尘,虽然它们表面上看起来差别不大,但发生燃爆的危害却可能相去甚远。体现这种差别的一个重要参数是可燃粉尘的最小点火能(MIE)。有些粉尘的最小点火能有几百毫焦,有些却会小于3mJ,甚至更小。对于前者(MIE为几百毫焦),刷形静电释放不足以点燃,因此就静电的危害控制而言,可以使用塑料等非金属材质的管道和设备(刷形静电释放的释放总能量不超过4mJ)。对于后者(MIE小于3mJ),如果在操作过程中形成扬尘,则应考虑采取氮气惰性化这样的安全措施,而且应避免使用非金属材质的管道和设备,因为非金属对金属形成的刷形放电可能引燃粉尘与空气的混合物并导致爆炸。同样道理,操作人员身体的静电释放能量在理论上能达到mJ,实际测得基本不超过50mJ。在工作期间,如果操作人员周围形成粉尘云团,这些粉尘云团的最小点火能超过mJ,通常不需要考虑操作人员身体所产生的静电危害。相反,如果粉尘的MIE小于50mJ且在操作人员周围形成粉尘云团,就必须重视操作人员身体的静电释放的危害,它们是导致粉尘爆炸的潜在引火源。如上述,假如在工艺过程中涉及颗粒粒径细小的可燃粉尘,一项基础工作是获取该粉尘的最小点火能(MIE)数据。

常见的方式是委托专业实验室开展最小点火能的实验检测分析。

然后,工厂可以根据最小点火能数据对粉尘的操作过程开展危害分析(简称DHA,DustHazardAnalysis),据此确定风险等级和所需落实的安全措施。

第十四条粉尘涉爆企业存在粉尘爆炸危险场所的建(构)筑物的结构和布局应当符合《粉尘防爆安全规程》等有关国家标准或者行业标准要求,采取防火防爆、防雷等措施,单层厂房屋顶一般应当采用轻型结构,多层厂房应当为框架结构,并设置符合有关标准要求的泄压面积。粉尘涉爆企业应当严格控制粉尘爆炸危险场所内作业人员数量,在粉尘爆炸危险场所内不得设置员工宿舍、休息室、办公室、会议室等,粉尘爆炸危险场所与其他厂房、仓库、民用建筑的防火间距应当符合《建筑设计防火规范》的规定。这一条说明了减轻粉尘爆炸后果的要求,一是在涉及粉尘操作的危险场所避免人员大量留驻(不得设置员工宿舍、休息室、办公室、会议室等),一是做好厂房的设计,单层采用轻质结构,多层需采用框架结构并设计泄爆功能。可燃粉尘发生爆炸时,破坏程度之严重远超我们根据日常生活经验所做的推断,事故的损失和伤亡主要是爆炸冲击波所导致的。因此,一方面要采取措施预防粉尘爆炸,另一方面也要落实好减轻后果的措施。爆炸冲击波的危害到底有多大?我们拿两个数字来做比较,一个是69KPaG,也就是0.MPaG,一个是0.9MPaG。如果冲击压力达到69KpaG,钢筋混凝土建筑物会严重损坏甚至被摧毁,在现场大部分的人都会死亡。粉尘爆炸所产生的冲击压力能高达0.9MPaG,甚至更高。也就是说,发生粉尘爆炸时,所产生的冲击波的压力是69KPaG(摧毁混凝土建筑物)的十几倍。普通的设备、厂房和建筑物都不足以抵抗爆炸的冲击波,遭受严重的损毁也就在所难免。冲击波还会腾起车间内积聚的粉尘,导致二次爆炸。粉尘爆炸还有一个特点,就是爆炸发生所经历的时间特别短,甚至不足一秒钟,现场的人几乎没有逃生的时间。这也是造成大量人员伤亡的重要原因之一。对于处理粉尘的厂房,有两方面的基本安全要求:一方面,在厂房内的粉尘爆炸不能导致厂房的承重墙发生位移和因此导致大面积坍塌;另一方面,在厂房泄爆时,对厂房以外的人的风险要足够小。以往,厂房的地板和屋顶大都采用砖砌结构,不是钢筋混凝土,发生粉尘爆炸的时候,厂房的墙就会向四面冲出,楼板和屋顶随即坍塌。在这种情况下,即使是小范围的粉尘爆炸,也会导致灾难性的后果。相反,如果厂房是坚固钢筋混凝土的结构,并且配合采用泄爆墙或通过窗户泄爆,就可以避免厂房遭受严重损毁,也可以减少人员的伤害。这也是为什么处理粉尘的厂房应该采用框架结构,配合轻质泄爆墙,而不采用砖墙的原因。基本的思路是屋顶和各层楼板采用坚固的框架结构,将厂房墙面的一部分或屋顶设计成在很低的压力下就破裂泄压的泄爆面。轻质的泄爆面可以是一整面墙,也可以是墙面的一部分,固定在框架结构上。还可以将整个屋顶作为泄爆面。转载是一种鼓励分享是一种支持预览时标签不可点收录于合集#个上一篇下一篇
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