西南科技大学燃烧与爆炸论文汇编.docx

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西南科技大学燃烧与爆炸论文汇编

“8.2”昆山粉尘爆炸事故原因分析与控制

摘要：

2010年以来，我国工业粉尘爆炸事故频发。

2014年8月2日，江苏省昆山市中荣金属制品有限公司抛光车间发生粉尘爆炸特别重大事故，造成75人死亡，185人受伤。

中荣金属制品有限公司系台商独资企业，为美国通用汽车提供零部件，主要基材为铝或铝合金，由于喷砂抛光和抛铜过程中金属粉尘浓度过高，在遭遇明火后产生爆炸，瞬间产生的高温高压气体的爆燃，发生连锁反应。

关键词：

粉尘；爆炸原因；控制

AnalysisandControlKunshanExplossionAccidentonAugust2nd

Abstract:

Industrialdustaccidentshavetakenplacefrequaentlysince2010.OnAugust2nd,2014,aseriousdustexplosionhappenedinpolisingworkshopofZhongrongMetalProductsCo.inKunshan,Jiangsu,whichresultin75deaths,185peopleinjured.ZhongrongmetalproductsCo.,Ltd.isindividualproprietorshipofTaiwan,providingsparepartsforUSAGM,.Thecompanyproductsthemainmaterialforthealuminumoraluminumalloy,becausethemetaldustsandblastingpolishingandpolishingprocessofcopperconcentrationistoohigh,resultingintheencounterafterthefireexplosion,deflagrationofhightemperatureandhighpressuregasgeneratedinstantly,setsoffachainreaction.

Keywords:

dust,thecauseofexplosion,control

目录

第一章绪论……………………………………………………………………………

第二章事故概况………………………………………………………………………

2.1企业概况…………………………………………………………………………

2.2事故案发情况……………………………………………………………………

第三章事故分析………………………………………………………………………

3.1粉尘爆炸参数……………………………………………………………………

3.2铝粉尘容易发生爆炸原因………………………………………………………

3.3结合粉尘爆炸三要素分析此次事故……………………………………………

3.4事故发生主要原因………………………………………………………………

第四章事故控制措施…………………………………………………………………

4.1控制可燃粉尘……………………………………………………………………

4.2控制点火源………………………………………………………………………

4.3减少爆炸损失………………………………………………………………………

结论…………………………………………………………………………………………

致谢…………………………………………………………………………………………

参考文献…………………………………………………………

第一章绪论

2014年8月2日，江苏昆山市开发区中荣金属制品有限公司汽车轮毂抛光车间在生产过程中发生爆炸。

截至8月4日，爆炸已造成75人死亡、185人受伤。

事故调查分析确认是汽车铝合金轮毂抛光产生的铝镁粉尘引发了爆炸。

粉尘爆炸，指粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源（明火或温度），火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间，化学反应速度极快，同时释放大量的热，形成很高的温度和很大的压力，系统的能量转化为机械功以及光和热的辐射，具有很强的破坏力。

自2010年以来，中国各地粉尘爆炸开始频频发生。

，全国冶金、有色、建材、机械、轻工、纺织、烟草、商贸等行业企业粉尘爆炸事故时有发生，已成为冶金等工商贸企业安全生产中的突出问题。

对江苏省来说，粉尘爆炸并不新鲜。

在此次昆山爆炸之前的2012年8月，温州郭溪曾发生一起抛光爆炸事件；2011年年4月初，浙江一家摩托车厂的零件抛光车间发生了粉尘爆炸，4月底，该省另外一家木材厂，也发生粉尘爆炸；而在2010年河北秦皇岛市的一个淀粉车间的粉尘爆炸，最终造成了19人死亡。

粉尘爆炸是一个比较复杂的过程，它所引发的爆炸给从事生产人员带来极大的人身危害。

只有不断地认识粉尘的危害性，在生产过程或检维修作业中，全面采取综合的粉尘治理技术和防静电火花措施，才能收到良好的效果，从而避免危险。

总之，在各行各业中，凡是有可燃性粉尘存在的场所，都应该严格采取防尘措施，控制高温和火源，以杜绝粉尘爆炸的发生，确保人身及生命财产的安全。

第二章事故概况

1.1企业概况

江苏昆山中荣金属制品有限公司为外商独资企业，坐落于昆山经济开发区，员工500多人，占地5万余平方。

成立于1998年，已有10多年的历史，主要从事铝合金表面处理，表面镀层有铜镍铬，对高低档的铝合金制品均可以进行电动加工，公司通过了相关的ISO和美国的OEM认证，已经建成了4条现代化全自动电镀生产线是美国通用汽车指定供应商。

1.2事故案发情况

从事故现场图片可以看到，车间中部位置外墙损伤严重，爆出两个大洞，外墙部分被爆炸引起的烟火熏黑。

车间所有玻璃碎裂，部分墙体只剩下钢筋结构。

在车间门口，到处散落着衣服、鞋子。

爆炸的车间有一处围墙坍塌，爆炸冲击波把重型设备炸出了车间外墙。

爆炸车间对面的车间也受到不同程度的波及，爆炸中心50米左右的地面都是碎玻璃。

第三章事故分析

2.1粉尘爆炸参数

国内外的研究表明，铝粉在空气中的爆炸下限是37～50毫克/立方米，最低点火温度645℃，最大爆炸压力可达6.3公斤/平方厘米（相当于每平方米面积上瞬间增加63吨的重量），氮气中爆炸最低氧含量9%，爆炸时产生的空气温度高达2000℃～3000℃。

在化学危险物品管理中，铝粉被列为二级易燃物品。

2.2铝粉尘容易发生爆炸原因

1、抛光出来的粉尘具有随时发威的爆脾气

汽车铝合金轮毂在加工抛光过程当中，工人在打磨抛光时候把轮毂的铝镁金属材料加工成许许多多比头发丝还细小的粉尘，而抛光机消耗电能对被加工的汽车轮毂做功，使铝镁金属材料被粉碎。

其中，抛光机所做的功的一部分转化成能量，被储存在被粉碎以后的铝镁金属颗粒表面，这部分能量在物理化学中被叫做“表面吉布斯自由能”。

对于一定的物质来说，被粉碎的程度越大，即颗粒越小，则比表面积越大，那么表面能也就越大。

例如，一块1公斤重的二氧化硅的表面能为0.2焦耳，这是很小的，它只相当于把1公斤的物体举高0.02米所做的功。

但是，若把它粉碎成面粉一样细小的粉尘后，其表面能可达2.7×106焦耳，即相当于把同样重的物体举高2700米所做的功，表面能竟增大了1000万倍！

由于粉尘具有这么高的表面能，同大块的物料相比，它就很容易发生物理变化或化学变化将其能量释放出来。

这个道理就好似由于高处的水比低处的水有多余的势能，因此它要向低处流一样。

所以，这些平时看起来微不足道的细小粉尘已经具有随时释放能量的火爆威力。

2、铝粉本身属于遇湿易燃的危险化学品

在危险化学品管理当中，因为铝粉遇潮湿、水蒸气能自燃；与氧化剂混合能形成爆炸性混合物；与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应；与酸类或与强碱接触，也能产生氢气，引起燃烧爆炸。

因此，铝粉被列为遇湿易燃危险货物，在国家建筑设计防火规范当中，铝粉的火灾危险性属于乙类可燃性粉末。

3、铝粉遇到适宜的条件就不可避免地引发爆炸

由于铝粉体与空气能形成爆炸性混合物，当达到一定浓度（铝粉的爆炸下限37g/m3）并存在足以点燃爆炸性粉尘混合物的火花（铝粉的最小点火能量10mJ，现场使用非防爆工机具以及操作人员非防静电的劳保着装放电都有可能大于铝粉的最小点火能量）、电弧或高温（铝粉堆积的引燃温度230℃），一当遇到这些适宜的条件，铝粉它就会迅速地发生激烈的燃烧反应，在瞬间放出巨大的能量，因为燃烧反应速度非常快，使周围的空气迅速猛烈膨胀，从而发生爆炸。

2．3结合粉尘爆炸三要素分析此次事故

1、粉尘本身是可燃的。

可燃粉尘包括有机粉尘和无机粉尘两大类。

在危险化学品管理当中，因为铝粉遇潮湿、水蒸气能自燃；与氧化剂混合能形成爆炸性混合物；与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应；与酸类或与强碱接触，也能产生氢气，引起燃烧爆炸。

因此，铝粉被列为遇湿易燃危险货物，在国家建筑设计防火规范当中，铝粉的火灾危险性属于乙类可燃性粉末。

中荣公司从事汽车相关行业的轮毂加工，汽车铝合金轮毂在加工抛光过程中，工人在打磨抛光时把轮毂的铝镁金属材料加工成许许多多比头发丝还细小的粉尘，80%-90%的颗粒物在1微米左右

2、粉尘以一定浓度悬浮在空气

悬浮粉尘只有其浓度处于有一定的范围内才能爆炸。

这是因为粉尘浓度太小，燃烧放热太少，难于形成持续燃烧而无法爆炸；浓度太大，混合物中氧气浓度太小，

也不会发生爆炸。

本次发生爆炸的车间为两层结构，不足2000平米，却设计了29条生产线，每条生产线上有16个工位，所以工作量很大产生的粉尘也多。

一名员工提到“中午吃饭，从车间出来脸上抹了一层灰，蓝颜色的粉末”，除尘机平时很少清理，一般是一个月休息一天两天时才会清理一次。

车间没有按规定进行每班清理加工产生的积尘，造成铝粉尘聚积超标，这等于给粉尘爆炸埋下了炸弹。

3、存在足以引起粉尘爆炸的火源

粉尘燃烧首先需要加热，或熔融蒸发，或受热分解，放出可燃气体。

因此，粉尘爆炸需要较多能量。

铝粉在空气中爆炸的最低点火温度645℃，最小点火能为10~100MJ.此处的火源包括明火、静电、摩擦。

经调查，中荣公司厂房内有天然气管道，南墙放着配电柜，东墙放着空调，这些都有可能产生明火。

现场使用非防爆工机具以及操作人员非防静电的劳保着装，放电都有可能大于铝粉的最小点火能量、电弧或高温（铝粉堆积的引燃温度230℃）。

没有穿戴阻燃、防静电的工作服，加上车间里所有的电机、闸刀、配电柜、电线电缆都不是防爆的，这又相当于给铝粉爆炸提供了导火索和点火源。

2.4事故发生主要原因

昆山中荣金属制品有限公司为什么会发生如此惨重的生产安全事故？

原因主要有：

第一，昆山中荣金属制品有限公司是一家台资企业，尽管企业已从事汽车零配件加工已近15年，但从公司领导再到一线生产职工都不知道铝粉会发生爆炸，思想痳痹这是诱发事故发生的最大隐患。

第二，没有按规定进行每班清理加工产生的积尘，造成铝粉尘聚积超标，这等于给粉尘爆炸埋下了炸弹。

第三，生产职工没有经过安全培训，没有穿戴阻燃、防静电的工作服，加上车间里所有的电机、闸刀、配电柜、电线电缆都不是防爆的，这又相当于给铝粉爆炸提供了导火索和点火源。

第四，车间通风除尘设备不足，加上厂房建设不符合标准，2000平方米的生产车间违规安排了265名员工人挨着人密密地挤在29条生产流水线上从事汽车轮毂抛光，这无异使粉尘发生爆炸后进一步扩大现场作业人员伤亡埋下巨大的隐患。

第四章事故控制措施

粉尘爆炸的5个条件是：

可燃粉尘、空气中的氧气、点火源、粉尘悬浮并达到爆炸下限、存在受限空间。

防止粉尘爆炸的方法就是消除其中一个或几个条件