25对可燃粉尘危害的研究.docx
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25对可燃粉尘危害的研究
INVESTIGATIONREPORT
REPORTNO.2006-H-1
COMBUSTIBLEDUSTHAZARDSTUDY
调查报告
编号：
2006-H-1
对可燃粉尘危害的研究
1DustIncidents–1980to2005
TodeterminetheextentofdustexplosionhazardsintheUnitedStates,theCSBinvestigatorsresearchedthehistoryofdustfiresandexplosionsfrom1980to2005,andidentified281majorcombustibledustincidentsthatkilled119workers,injured718others,anddestroyedmanyoftheindustrialfacilities.Basedonthisdata,thefatalordisabling/disfiguringinjuriesinthe2003dustexplosions,andthedamagescausedbythoseexplosions,theCSBconcludesthatcombustibledustincidentsareasignificantindustrialsafetyproblem.
1、1980年至2005年的粉尘事故
为了确定粉尘爆炸危险的程度，CSB调查员调查了1980年至2005年发生的281起粉尘火灾和爆炸事故，这些事故共造成119人死亡、718人受伤和许多工厂损毁。
基于2003年粉尘爆炸事故造成人员伤亡和损失的数据，CSB得出了这样的结论：
可燃粉尘事故是一个重大的工业安全问题。
1.1DataSources
TheCSBsearchedanumberofdatasourcestoidentifyincidentsintheUnitedStatesthatmetthefollowingdefinitionofacombustibledustincident:
Afireand/orexplosion—fueledbyanyfinelydividedsolidmaterial—thatharmspeopleorproperty.
Thesearchcoveredvariousindustrialsectors（lumberandwoodproducts,foodproducts,chemicalmanufacturing）thathandleand/orgeneratecombustibledusts.
TheCSBexcludedincidentsinvolving:
•grain-handlingorotherfacilitiescurrentlyregulatedbytheOSHAGrainHandlingFacilitiesStandard;
•coalmines;
•non-manufacturingfacilities,suchashospitals,militaryinstallations,andresearchinstitutes;and
•transportation.
1.1数据来源
CSB搜索了很多数据资源，以确定发生在美国的满足以下可燃粉尘事故定义的事故：
“由细碎固体材料燃烧导致的对生命或财产造成损害的火灾或爆炸”。
CSB排除了涉及以下场所的事故：
●目前由职业安全与健康管理局谷物加工厂标准监管的粮食加工厂或者其他设施；
●煤矿；
●非制造场所，如医院、军用设施以及科研院所；
●交通运输。
TheOSHAIntegratedManagementInformationSystem（IMIS）databaseisasignificantsourceofdataforincidentsthatinvolveinjuriesorfatalities.Othersourcesincludeavarietyofpublic-domaindatabases,technicalliterature,andnewsaccounts.
职业安全与健康管理局的综合管理信息系统数据库是一个涉及人员伤亡事故的重要数据来源。
其他数据来源包括公共领域数据库、科技文献和新闻统计。
1.2CombustibleDustIncidentData
Thenumberofcombustibledustincidentsandresultingfatalitiesandinjuriessignifiesaseriousnationalsafetyhazard.Figure1displaystheincidenceandeffects（injuriesandfatalities）ofcombustibledustfiresandexplosionsfrom1980to2005.
1.2.1Frequency
TheCSBidentifiedanaverageof10dustexplosionincidentsperyearfrom1980to2005.Althoughincidentsincreasedinlateryears,thismaybeduetolimitationsinthedata,includingthepossibilitythatearlierincidentswereunder-reported.
1.2可燃粉尘事故数据
可燃粉尘事故和造成人员伤亡的数量表面，它是全国范围内一个严重的安全危害。
图1展示了1980年至2005年间发生的可燃粉尘火灾和爆炸事件及其后果（人员伤亡）。
Figure1.Dustincidents,injuries,andfatalities,1980-2005
图11980-2005年间的粉尘事故以及伤亡情况
1.2.1事故频率
CSB发现在1980年至2005年间，平均每年发生10起粉尘爆炸事故。
虽然最近几年的事故数量有所增加，但这可能是受到了前些年数据不足的限制，包括早期事故存在瞒报的可能。
1.2.2FatalitiesandInjuries
TheCSBidentified119fatalitiesin78ofthe281incidents.Injuriestotaled718,andthedatashowanaverageofnearlyfivefatalitiesand29injuriesperyear.Injuriesorfatalitiesoccurredin71percentoftheincidents..
1.2.2人员伤亡
281起事故中，有78起造成了人员死亡，死亡人数达119人。
受伤人员共有718人，平均每年5人死亡、29人受伤。
71%的事故都造成了人员伤亡。
1.2.3PropertyDamage
Combustibledustfiresandexplosionsalsosignificantlydamageproperty.Eventhoughnogovernmentorprivateentitytrackstotalpropertylossduetoindustrialaccidents,theCSBlearnedthattheexplosionsatMaldenMills,CTAAcoustics,WestPharmaceutical,andRousePolymericseachcauseddamagescostingmanyhundredsofmillions.FMGlobalInsuranceCompany（FMGlobal,2001）reportsthatfrom1983to2003,22dust-relatedincidents（atFMGlobalinsuredproperties）resultedinlossesofover$1millioneach;financiallossesduetobusinessinterruption,lostwages,orcommunityeconomicimpactsarenotincludedinthatfigure.
1.2.3财产损失
可燃粉尘火灾和爆炸也造成了巨大的财产损失。
尽管没有政府部门或私人组织追踪工业事故造成的财产损失总量，但CSB发现，莫尔登米尔斯、CTA声学、西部药业和劳斯聚合物四家公司事故中，每起事故造成的经济损失都数以亿计。
FM全球保险公司（2001）的报告显示，自1983年至2003年，在FM投保的公司共发生了22起与粉尘相关的事故，每起事故的损失都超过一百万美元；生产中断、工资损失或社区经济影响这类经济损失都不包含在内。
1.2.4GeographicDistribution
Combustibledustincidentsareanationwideproblem.TheCSBdataincludecombustibledustfiresandexplosionsin44ofthe50states,withseven（typicallywithlargeconcentrationsofat-riskfacilities）experiencing10ormoreincidents（Table1）.
1.2.4地理分布
可燃粉尘事故是一个全国性的问题。
CSB的调查数据涵盖了美国50个州中44个州的可燃粉尘火灾和爆炸，其中7个州（集中了大量处于风险的工厂）经历了10起甚至更多的事故（表1）。
Table1.Stateswithtenormorecombustibledustincidents
State
Incident
Illinois
23
California
22
Ohio
15
Iowa
15
Indiana
13
Pennsylvania
12
Minnesota
10
表1发生10起或更多可燃粉尘事故的州
州
事故
伊利诺伊州
23
加州
22
俄亥俄
15
爱荷华州
15
印地安那
13
宾夕法尼亚
12
明尼苏达州
10
1.2.5ProfileofAffectedIndustriesandEquipment
Combustibledustexplosionscanoccurinanyindustryhandlingcombustibledusts,includingmetalfabrication,plastics,furnitureandwoodproducts,andchemicalmanufacturing（Figure2）;however,fourindustrysectors（foodproducts,lumberandwoodproducts,chemicals,andprimarymetals）accountforoverhalf.
TheCSBfoundthatinallindustries,dustcollectorsaretheequipmentmostofteninvolvedinincidents;similarly,Zaloshetal.（2005）reportthatdustcollectorsaccountformorethan40percentofalldustexplosions.Grinders,silos,hoppers,andmixersarealsoinvolvedinnumerousincidents.
Figure2.Distributionofcombustibledustincidentsbyindustry
图2可燃粉尘事故的行业分布图
1.2.5受影响的行业及设备简介
产生可燃粉尘的任何工业都会发生可燃粉尘爆炸事故，包括金属加工、塑料制品、家具及木制品和化学品制造业（图2）；然而，四个行业（食品、木材及木制品、化学品和原生金属）占据了一半以上。
CSB发现，在所有的行业中，粉尘收集器是涉及事故最多的设备；无独有偶，Zalosh等学者研究发现，粉尘收集器占到所有粉尘爆炸事故的40%以上。
多起粉尘事故也涉及了研磨机、料仓、料斗和搅拌机。
1.2.6TypesofDustInvolvedinExplosions
Awiderangeofmaterialscausecombustibledustincidents（Figure3）.Wood,food-relatedproducts,andmetalseachaccountforover20percentofexplosions,andplasticsfor14percent.
1.2.6爆炸事故涉及的粉尘类型
可以引起可燃粉尘事故的原料有很多（图3）。
木材、食品相关产品以及金属粉尘各占到粉尘爆炸事故的20％以上，塑料粉尘占了14％。
Figure3.Distributionofcombustibledustincidentsbymaterial
图3可燃粉尘事故的物料分布图
2KeyFindings
1.Atleast281combustibledustfiresandexplosionsoccurredingeneralindustrybetween1980and2005,which
•causedatleast119fatalitiesand718injuriesintheUnitedStates;
•includedsevencatastrophicdustexplosionsinthepastdecade,involvingmultiplefatalitiesandsignificantcommunityeconomicimpact;and
•occurredinawiderangeofindustriesandinvolvedmanytypesofcombustibledusts.
2.NoOccupationalSafetyandHealthAdministration（OSHA）standardcomprehensivelyaddressescombustibledustexplosionhazardsingeneralindustry.
3.OSHA’sGrainFacilitiesStandardhassuccessfullyreducedtheriskofdustexplosionsinthegrainindustry.
4.Secondarydustexplosions,duetoinadequatehousekeepingandexcessivedustaccumulations,causedmuchofthedamageandcasualtiesinrecentcatastrophicincidents.
2、重要发现
（1）1980年至2005年间，至少发生281起可燃粉尘火灾和爆炸事故，这些事故：
（a）至少造成119人死亡、718人受伤；（b）过去十年发生了7起灾难性粉尘爆炸，造成多人死亡和严重的社区经济影响；（c）发生在多个行业，涉及多种可燃粉尘。
（2）职业安全与健康管理局缺少全面解决一般行业可燃粉尘爆炸危害的标准。
（3）职业安全与健康管理局的谷类工厂标准成功降低了谷物行业粉尘爆炸的风险。
（4）在最近几起灾难性事故中，由清洁不足和过多灰尘积聚引发的次生粉尘爆炸造成了巨大的经济损失和人员伤亡。
5.ConsensusstandardsdevelopedbytheNationalFireProtectionAssociation（NFPA）thatprovidedetailedguidanceforpreventingandmitigatingdustfiresandexplosionsarewidelyconsideredtobeeffective;however,
•thesestandardsarevoluntaryunlessadoptedaspartofafirecodebyastateorlocaljurisdiction,andhavenotbeenadoptedinmanystatesandlocaljurisdictions,orhavebeenmodified.
•amongjurisdictionsthathaveadoptedthefirecodes,enforcementinindustrialfacilitiesisinconsistent,and,inthestatestheCSBsurveyed,firecodeofficialsrarelyinspectindustrialfacilities.
6.TheOSHAHazardCommunicationStandard（HCS）inadequatelyaddressesdustexplosionhazards,orsafeworkpracticesandguidancedocuments,inMaterialSafetyDataSheets（MSDSs）.
（5）美国消防协会制定的标准提供了预防和减缓粉尘火灾和爆炸的详细指南，这些指南被广泛认为是有效的；然而：
（a）这些标准目前是自愿采纳的，很多州和地方政府没有采纳，也没有进行完善；（b）在已经采纳消防法规的地区，其执行没有连贯性，在CSB所调查的一些州，消防法规执法官很少检查工业工厂。
（6）职业安全与健康管理局的危害沟通标准没有在化学品安全使用说明书中充分提及粉尘爆炸危害或者安全工作惯例和指南。
7.41%ofthe140combustiblepowderMSDSstheCSBsurveyeddidnotwarnusersaboutexplosionhazards,andonly7referencedappropriateNFPAduststandardstopreventdustexplosions.
8.ThevoluntaryAmericanNationalStandardsInstitute（ANSI）consensusstandardforMSDSformatandpreparation,ANSIZ400.1,inadequatelyaddressescombustibledustexplosionhazards,anddoesnotdefinecombustibledustordiscusstheneedtoincludephysicalpropertiesforcombustibledusts.
9.TrainingprogramsforOSHAcomplianceofficersandfirecodeinspectorsgenerallydonotaddressrecognizingcombustibledusthazards.
（7）CSB调查的140份可燃粉末化学品安全使用说明书中，有41%没有向使用者警示爆炸危害，仅有7%参考了预防粉尘爆炸的美国消防署粉尘标准。
（8）美国国家标准研究院的化学品安全使用说明书格式和编制这一自愿采纳标准，没有充分提及可燃粉尘爆炸危害，也没有定义可燃粉尘或将可燃粉尘的物理性质纳入说明书。
（9）职业安全与健康管理局的合规主任及消防规范检查员的培训课程中没有提及可燃粉尘危害的辨识。
3Conclusions
DustexplosionsareaseriousprobleminAmericanindustry.Duringthepast25years,atleast281majorcombustibledustincidentswerereported,thatkilled119andinjured718workers,anddestroyedmanyindustrialfacilities.
TheCSBfoundthatindustryandsafetyprofessionalsoftenlackedawarenessofcombustibledusthazards,asMSDSsineffectivelycommunicatetoemployersandworkersthehazardsofcombustibledustexplosionsandwaystopreventthem.
3、结论
粉尘爆炸是美国工业的一个严重问题。
在过去的25年间，至少有281起较大可燃粉尘事故的报道，这些事故共造成119人死亡、718人受伤和多个工厂被毁。
CSB发现不管是行业还是安全专家，通常缺乏对可燃粉尘危害的认识，比如化学品安全使用说明书就没有向工人和雇员有效传递可燃粉尘爆炸的危害以及预防这些危害的途径。
TheCSBandotheragenciesinvestigatingseriousdustexplosionsfoundanumberofcommoncausalfactorsfordustincidents.First,thefacilitiesfailedtofollowthewidelyr
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