2025-05-EHS-Newsletter总第231期

粉尘防爆，需认真点

工厂车间里常见的金属粉尘、仓库角落飘落的木屑，甚至是食品加工线上飞扬的面粉、糖粉——这些看似寻常甚至无害的粉料，一旦条件成熟，竟能瞬间化作威力惊人的炸弹。

将面粉喷发到空中后点燃形成的巨大火球

这并非危言耸听：

——昆山市中荣金属制品有限公司 “8•2”特别重大爆炸事故

2014年8月2日，昆山中荣金属制品有限公司抛光二车间1号除尘器集尘桶因长期未按规定清理，内部累积约20公斤铝粉尘并吸湿受潮，发生氧化放热反应，使粉尘云温度升至约500℃后遇明火引燃，首先引发除尘器爆炸，爆炸冲击波经管道扩散，点燃车间内积聚的铝粉尘，导致整个二层抛光车间爆炸。

事故造成的损失

·人员伤亡：事故发生当日造成75人死亡（现场44人、院前及抢救途中31人），30日内累计死亡97人，受伤163人。

·财产损失：直接经济损失约3.51亿元人民币。

事后该企业18名人员，包括董事长、总经理、经理等被依法逮捕，该公司也被依法取缔。

——2024年1月，江苏常州，一家金属科技公司因隐瞒生产、违规作业导致铝合金粉尘严重积聚，爆炸夺去8条生命。

十年过去，同样的事故为何屡屡重复发生？而这些事故都指向同一个元凶——粉尘爆炸。

一、认识一下，粉尘爆炸的五要素

粉尘爆炸是指可燃性粉尘在一定浓度范围内遇到点火源（高温、火花等）时发生剧烈氧化反应，产生爆炸、冲击波和火焰。粉尘爆炸的发生需要同时满足“五要素”：

1. 可燃性粉尘：在大气条件下，能与气态氧化剂发生剧烈反应的粉尘、纤维或者飞絮。

2. 足够氧化剂：一般为空气。

3. 点火源：能使局部粉尘云的温度发生突变形成火焰的高温热源。

4. 粉尘云：在大气环境下,悬浮在气态氧化剂中一定浓度的可燃性粉尘与气态氧化剂的混合物。

5. 封闭空间或受限空间

其中粉尘浓度要适中，过多过少都不会发生。然而一旦初始爆炸发生，冲击波可将表面沉积粉尘吹扬形成更高浓度的粉尘云，引发更强的二次爆炸，使得二次爆炸往往比初次爆炸更具毁灭性。

粉尘燃烧反应速度极快，会瞬间释放大量热量，产生极高温度和压力。

粉尘爆炸事故往往伴随火球、冲击波和多次爆炸，造成烧伤、坍塌等多种伤害。

二、粉尘爆炸是如何发生的？

我们不妨回看，昆山市中荣金属制品有限公司 “8•2”特别重大爆炸事故，实际上正是满足了粉尘爆炸的五要素：

♦可燃粉尘

事故车间抛光轮毂产生的抛光铝粉，主要成分为88.3%的铝和10.2%的硅，抛光铝粉的粒径中位值为19微米，经实验测试，该粉尘为爆炸性粉尘，粉尘云引燃温度为500℃。事故车间、除尘系统未按规定清理，铝粉尘沉积。

♦粉尘云

事故车间的除尘系统风机启动后，每套除尘系统负责的4条生产线共48个工位抛光粉尘通过一条管道进入除尘器内，由滤袋捕集落入集尘桶内，在除尘器灰斗和集尘桶上部空间形成爆炸性粉尘云。

♦点火源

集尘桶内超细的抛光铝粉，在抛光过程中具有一定的初始温度，比表面积大，吸湿受潮，与水及铁锈发生放热反应。除尘风机开启后，在集尘桶上方形成一定的负压，加速了桶内铝粉的放热反应，温度升高达到粉尘云引燃温度。

桶底锈蚀产生的氧化铁和铝粉在前期放热反应触发下，可发生“铝热反应”，释放大量热量使体系的温度进一步增加。

♦ 氧化剂

在除尘器风机作用下，大量新鲜空气进入除尘器内，支持了爆炸的发生。

♦封闭空间或受限空间

除尘器本体为倒锥体钢壳结构，内部是有限空间，容积约8立方米。

小知识补充：化学反应里，反应物之间接触面积越大，反应速度越快。

问题：一个长宽高均为1厘米的正方体，表面积是6平方厘米。将这个正方体平均分成8块正方体，表面积是多少？

答案：12平方厘米。继续将每个小正方体平均分，当分割次数到达10次，表面积增加到了6144平方厘米，足足是一开始的1024倍！

悬浮在空气中的易燃粉尘颗粒就是极小的燃料，一旦有一颗被点燃，放出的热量就会点燃其他的粉尘颗粒，引起链式反应，导致爆炸。

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