粉尘爆炸风险识别及预防

2024年1月20日凌晨3时38分，位于江苏省常州市武进区的燊荣金属科技有限公司发生铝镁粉尘爆炸事故，目前造成8人死亡、8人受伤。

精细化工行业，在中间体、产品加工过程中大多使用到双锥干燥器、单锥干燥器、三合一、锤式粉碎机、气流粉碎机、气流干燥塔、粉尘混合器等各种涉及处理或加工粉尘的设备，有可能因处理不当导致粉尘被点燃。笔者以聚乙烯粉尘为例，浅谈粉尘防爆的控制。

判定粉尘的危害，先要了解以下物性：

ISO-6184根据Kst值（barg.m/S），把粉尘分为四个等级：

表一  MEC数据表

根据表一数据：

聚乙烯粉尘的粒径小于90μm的情况下，最低爆炸浓度（MEC）大致为33g/m³，聚乙烯粉尘的粒径大于120μm时，最低爆炸浓度（MEC）急剧升高，粉尘爆炸的可能性大幅降低。如果聚乙烯粉尘云浓度大于30g/m³，存在极大的粉尘爆炸风险。

表二  MIE数据表

根据表二数据：

1. 由于聚乙烯的最低点燃能（MIE）为25mJ（粒径不同，点燃能不同），对于MIE低于100mJ的物质须做好氮气保护，同时需做好防静电积聚措施，如设备、管道、人员的静电消散。

2. 由于聚乙烯粉尘的爆炸严重度为St1，建议设置泄爆设施或抑爆设施。对于St1类型的物质，在90℃以下属于稳定的化合物，可允许被研磨，研磨也应做好粉尘防爆措施。

3. 物质不宜超过自燃点温度为410℃，同时做好密闭管道的定期清洁工作（HouseKeeping），避免粉尘沉积造成阴燃的风险。

表三  LOC数据表（氮气环境下）

根据表三数据：

聚乙烯粉尘爆炸的氧含量在10%以上（氮气环境保护下），建议氧含量设定值为5%以下；如果有可燃气体和粉尘同时存在的情况下，建议氧含量低于2%。NFPA 69规定了设计氧化剂浓度的安全值以说明系统波动：连续监测氧化剂时，当氧浓度限值大于5％时，比氧浓度限值低2％（体积百分比），当氧浓度限值小于5％时，为氧浓度限值的60％。

表四  不同类型的聚乙烯数据表

根据表四数据：

聚乙烯粉尘的防爆需视粉尘的粒径等工艺工况合理设计。必要时可视工况，取样交第三方检测。

您对本企业内存在粉尘是否有以上的安全信息？对加工单元是否做过风险评估（Assessment of Dust Explosibility）？是否结合企业工况制定了制度管控粉尘的爆炸风险？安必达可以帮助企业从安全防爆和职业卫生方面提供培训并制定完善的粉尘危害预防和风险控制措施。