砂光粉塵危害及防護
在人造板生產(chǎn)過程中，砂光機砂削工作時產(chǎn)生出大量的木質(zhì)砂光粉塵，亦稱木粉。它粒徑細小，風(fēng)吹揚散，極易造成大氣污染；唯置存放，需占大量空間；掩埋處理，侵占耕地并破壞生態(tài)環(huán)境；車間內(nèi)粉塵濃度超標，易引發(fā)職業(yè)病，嚴重影響職工身體健康；同時還會加速設(shè)備的摩損，影響產(chǎn)品質(zhì)量；特別是它特有的易燃易爆性質(zhì)，成為企業(yè)的安全隱患，我國人造板企業(yè)曾發(fā)生多起傷亡事故。因此，認識砂光粉塵的特點，研究相應(yīng)的治理對策，掌握防護措施，對作好企業(yè)安全環(huán)保工作有著普遍和積極的意義。
????1 粉塵成份及性質(zhì)
????1.1 粉塵的概念
????砂光粉塵屬于工業(yè)生產(chǎn)性粉塵，其粒徑細小（以μm為計量單位）。按分類辦法：粒徑大于或等于100μm的砂屑稱為砂礫，小于100μm的砂屑稱為粉塵，粉塵能較長時間懸浮于空氣中。從膠體化學(xué)觀點來看，粉塵是一種氣溶膠，其分散介質(zhì)是空氣，分散相是固體微粒。
????1.2 成份組成
????1.3 元素組成
????注：（1）取樣樣品：刨花板砂光木粉；（2）取樣地點：萬力公司刨花板車間；（3）分析單位：中科院工程熱物理研究所循環(huán)流化床燃燒技術(shù)工程研究中心分析試驗室
????1.3 分散度
????分散度亦稱粒徑分布或粉塵粒度，以各種粒徑的塵粒所占的百分數(shù)來表示。小粒徑粉塵占的比例越大，分散度就越大。粒徑的大小影響塵粒的沉降速度。塵粒越小，在空氣中浮游時間越長，吸入體內(nèi)的機會就越多，粒徑小于100μm的粉塵極易爆炸。
????1.4 比表面積
????系單位量粒塵所具有的表面積大小。比表面積與粉塵分散度有關(guān)：分散度愈大則單位體積粉塵的總表面積就愈大，理化活性也愈高，容易參與理化反應(yīng)。氧化、吸附、蒸發(fā)、催化等效應(yīng)隨塵粒比表面積增大而被加速，其結(jié)果則增大了粉塵燃爆的危害性。
????2 危險特性與認識
????砂光粉塵按其理化特性分類，為Ⅱ類有爆炸危險的粉塵。了解和掌握粉塵的危險特性，對加強防護工作至關(guān)重要。
????2.1 木粉塵危險性參數(shù)
????2.2 易燃易爆特性
????2.2.1 熱值較高 砂光粉塵可燃性很好，其發(fā)熱量與Ⅱ類煙煤等同，可作燃料利用。
????2.2.2 引燃溫度 粉塵周圍環(huán)境的溫升，可使它在外部沒有火源作用下，因受熱并蓄熱達到300~500℃時由空氣作用后發(fā)生自燃。
????2.2.3 點火能量 由物理學(xué)可知，各種形式的能量只有轉(zhuǎn)變成熱量才具有引火作用。熱量的一個單位是卡（cal），1 cal是使1g純水升高1℃的熱量，是個很小的量。黃豆粒大小的焊渣從500℃冷卻到30℃放出的熱量為160mJ，約為0.038 cal；而砂光粉塵最小點火能為20mJ，約為0.0048 cal；粉塵遇到這么微小的火星就有燃燒、爆炸的危險。
????2.2.4 粉塵濃度 在1m3的容積、具有50g質(zhì)量的懸浮粉塵，就能形成易于引燃并傳播火焰的顆粒分布，達到爆炸濃度下限。粉塵爆炸也具有上、下限可爆范圍。低于下限，塵粒間距過大，火焰難以傳播；大于上限，氧氣含量不夠，難以迅速燃燒爆炸。因此，考慮粉塵爆炸時主要依據(jù)其下限。
????2.3 懸浮狀態(tài)的粉塵最易爆炸
????粉塵懸浮在空氣中，沉降速度極為緩慢，并保持一定的穩(wěn)定性，形成“塵云”狀態(tài)。在粉塵云中，每個塵粒表面都吸附大量的空氣（主要是氧氣），微粒周圍又被空氣緊密包圍，空氣的含量很大。曾測定：在1L炭質(zhì)粉塵中，空氣的容量為粉粒體的19倍。粉塵吸附空氣后，形成獨特的燃料加氧系統(tǒng)，燃燒時使粉塵吸附的氧分子熱量大增，并在極短時間，使整個空間可燃物氧化反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生出大量的熱量和燃燒產(chǎn)物。而在爆炸時，又提供了爆炸瞬間的大量空氣，從而使空間氣體壓力迅速增大，最后形成了爆炸。
????3 爆炸條件與特點
????3.1 產(chǎn)生爆炸必須具備以下條件
????（1）粉塵是可燃的并形成粉塵云；
????（2）具有能夠傳播火焰的顆粒分布；
????（3）濃度在爆炸極限范圍內(nèi)；
????（4）粉塵云與足夠能量的點火源接觸；
????（5）粉塵懸浮環(huán)境中有維持燃燒的氧氣。
????3.2 爆炸特點
????爆炸往往產(chǎn)生二次。初爆通常是破壞范圍不大的小爆炸，初爆效應(yīng)必然引起周圍環(huán)境的擾動，使那些原來沉在地面上的粉塵彌散而形成粉塵云。該粉塵云被初爆時的燃燒物所引燃，由此產(chǎn)生的二次爆炸常是災(zāi)難性的。如果在廠房內(nèi)且大片面積上職聚不到1mm厚的粉塵，就可能形成很嚴重的二次爆炸。這種連續(xù)性爆炸在時間上沒有明顯的間歇，幾乎同時發(fā)生。由于爆炸的反應(yīng)速度和壓力增大，因而出現(xiàn)了離爆炸點愈遠，破壞反而愈加嚴重的情況。
????4 防護對策與措施
????砂光粉塵已成為人造板生產(chǎn)企業(yè)中不可忽視的安全隱患，應(yīng)引起高度重視，采取綜合治理手段，減輕并消除其危害。
????4.1 防護治理途徑
????系統(tǒng)本質(zhì)安全化——依靠科技進步，通過設(shè)計和技術(shù)改造工作，使生產(chǎn)設(shè)施和環(huán)境具有可靠的安全性。
????粉塵排放減量化——采用新工藝和新型設(shè)備，應(yīng)用清潔技術(shù)，推行生產(chǎn)過程全程控制，開展清潔生產(chǎn)。
????工作環(huán)境無害化——加強環(huán)保工作，努力使粉塵排放和生產(chǎn)車間空氣中粉塵允許濃度達標，減少污染。
????廢物利用資源化——粉塵熱值較高，將其轉(zhuǎn)化成固體燃料或直接燃燒用于供熱，為粉塵處理找到出路。
????4.2 基本防護原則
????控制粉塵濃度。盡可能減少粉塵的產(chǎn)生，防止懸浮粉塵達到爆炸濃度極限，這是積極的和最基本的預(yù)防手段。
????控制各種點火源。在粉塵區(qū)域內(nèi)常出現(xiàn)的火焰、熱表面、焊接或切割、電火花等各種形式的點火源應(yīng)嚴格控制。
????4.3 管理措施
????（1）將產(chǎn)生粉塵的車間或作業(yè)區(qū)，列為安全管理、檢測監(jiān)控的重點。健立健全各項規(guī)章制度和責(zé)任制，定期進行檢查和監(jiān)測，落實責(zé)任，保障安全。
????（2）開展宣傳教育工作。強化安全環(huán)保意識，提高操作工人技能水平和自我保護能力，提高群體保護能力。
????（3）加強生產(chǎn)設(shè)備和凈化除塵設(shè)備的日常維護、維修，保證其完好運行。加大塵害治理力度，創(chuàng)建良好的作業(yè)環(huán)境。
????（4）對操作者定期體檢，預(yù)防、控制和消除職業(yè)病危害。加強勞動衛(wèi)生保護，工作中配戴防塵護品，保護勞動者的身體健康。
????4.4 安全技術(shù)措施
????（1）產(chǎn)生粉塵的生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)有良好的密封性，不得泄漏采用良好的集塵系統(tǒng)，控制和處理粉塵。經(jīng)常檢測粉塵產(chǎn)生來源和濃度變化，采取相應(yīng)辦法減輕并消除危害。
????（2）加強除塵工作。消除工作區(qū)內(nèi)凸臺、管線、天窗、地面等積聚的粉塵。用噴霧、灑水提高空氣相對濕度，減少揚塵和吸收粉塵氧化產(chǎn)生的熱量，降低粉塵濃度和存量。
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????1 粉塵成份及性質(zhì)
????1.1 粉塵的概念
????砂光粉塵屬于工業(yè)生產(chǎn)性粉塵，其粒徑細小（以μm為計量單位）。按分類辦法：粒徑大于或等于100μm的砂屑稱為砂礫，小于100μm的砂屑稱為粉塵，粉塵能較長時間懸浮于空氣中。從膠體化學(xué)觀點來看，粉塵是一種氣溶膠，其分散介質(zhì)是空氣，分散相是固體微粒。
????1.2 成份組成
????1.3 元素組成
????注：（1）取樣樣品：刨花板砂光木粉；（2）取樣地點：萬力公司刨花板車間；（3）分析單位：中科院工程熱物理研究所循環(huán)流化床燃燒技術(shù)工程研究中心分析試驗室
????1.3 分散度
????分散度亦稱粒徑分布或粉塵粒度，以各種粒徑的塵粒所占的百分數(shù)來表示。小粒徑粉塵占的比例越大，分散度就越大。粒徑的大小影響塵粒的沉降速度。塵粒越小，在空氣中浮游時間越長，吸入體內(nèi)的機會就越多，粒徑小于100μm的粉塵極易爆炸。
????1.4 比表面積
????系單位量粒塵所具有的表面積大小。比表面積與粉塵分散度有關(guān)：分散度愈大則單位體積粉塵的總表面積就愈大，理化活性也愈高，容易參與理化反應(yīng)。氧化、吸附、蒸發(fā)、催化等效應(yīng)隨塵粒比表面積增大而被加速，其結(jié)果則增大了粉塵燃爆的危害性。
????2 危險特性與認識
????砂光粉塵按其理化特性分類，為Ⅱ類有爆炸危險的粉塵。了解和掌握粉塵的危險特性，對加強防護工作至關(guān)重要。
????2.1 木粉塵危險性參數(shù)
????2.2 易燃易爆特性
????2.2.1 熱值較高 砂光粉塵可燃性很好，其發(fā)熱量與Ⅱ類煙煤等同，可作燃料利用。
????2.2.2 引燃溫度 粉塵周圍環(huán)境的溫升，可使它在外部沒有火源作用下，因受熱并蓄熱達到300~500℃時由空氣作用后發(fā)生自燃。
????2.2.3 點火能量 由物理學(xué)可知，各種形式的能量只有轉(zhuǎn)變成熱量才具有引火作用。熱量的一個單位是卡（cal），1 cal是使1g純水升高1℃的熱量，是個很小的量。黃豆粒大小的焊渣從500℃冷卻到30℃放出的熱量為160mJ，約為0.038 cal；而砂光粉塵最小點火能為20mJ，約為0.0048 cal；粉塵遇到這么微小的火星就有燃燒、爆炸的危險。
????2.2.4 粉塵濃度 在1m3的容積、具有50g質(zhì)量的懸浮粉塵，就能形成易于引燃并傳播火焰的顆粒分布，達到爆炸濃度下限。粉塵爆炸也具有上、下限可爆范圍。低于下限，塵粒間距過大，火焰難以傳播；大于上限，氧氣含量不夠，難以迅速燃燒爆炸。因此，考慮粉塵爆炸時主要依據(jù)其下限。
????2.3 懸浮狀態(tài)的粉塵最易爆炸
????粉塵懸浮在空氣中，沉降速度極為緩慢，并保持一定的穩(wěn)定性，形成“塵云”狀態(tài)。在粉塵云中，每個塵粒表面都吸附大量的空氣（主要是氧氣），微粒周圍又被空氣緊密包圍，空氣的含量很大。曾測定：在1L炭質(zhì)粉塵中，空氣的容量為粉粒體的19倍。粉塵吸附空氣后，形成獨特的燃料加氧系統(tǒng)，燃燒時使粉塵吸附的氧分子熱量大增，并在極短時間，使整個空間可燃物氧化反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生出大量的熱量和燃燒產(chǎn)物。而在爆炸時，又提供了爆炸瞬間的大量空氣，從而使空間氣體壓力迅速增大，最后形成了爆炸。
????3 爆炸條件與特點
????3.1 產(chǎn)生爆炸必須具備以下條件
????（1）粉塵是可燃的并形成粉塵云；
????（2）具有能夠傳播火焰的顆粒分布；
????（3）濃度在爆炸極限范圍內(nèi)；
????（4）粉塵云與足夠能量的點火源接觸；
????（5）粉塵懸浮環(huán)境中有維持燃燒的氧氣。
????3.2 爆炸特點
????爆炸往往產(chǎn)生二次。初爆通常是破壞范圍不大的小爆炸，初爆效應(yīng)必然引起周圍環(huán)境的擾動，使那些原來沉在地面上的粉塵彌散而形成粉塵云。該粉塵云被初爆時的燃燒物所引燃，由此產(chǎn)生的二次爆炸常是災(zāi)難性的。如果在廠房內(nèi)且大片面積上職聚不到1mm厚的粉塵，就可能形成很嚴重的二次爆炸。這種連續(xù)性爆炸在時間上沒有明顯的間歇，幾乎同時發(fā)生。由于爆炸的反應(yīng)速度和壓力增大，因而出現(xiàn)了離爆炸點愈遠，破壞反而愈加嚴重的情況。
????4 防護對策與措施
????砂光粉塵已成為人造板生產(chǎn)企業(yè)中不可忽視的安全隱患，應(yīng)引起高度重視，采取綜合治理手段，減輕并消除其危害。
????4.1 防護治理途徑
????系統(tǒng)本質(zhì)安全化——依靠科技進步，通過設(shè)計和技術(shù)改造工作，使生產(chǎn)設(shè)施和環(huán)境具有可靠的安全性。
????粉塵排放減量化——采用新工藝和新型設(shè)備，應(yīng)用清潔技術(shù)，推行生產(chǎn)過程全程控制，開展清潔生產(chǎn)。
????工作環(huán)境無害化——加強環(huán)保工作，努力使粉塵排放和生產(chǎn)車間空氣中粉塵允許濃度達標，減少污染。
????廢物利用資源化——粉塵熱值較高，將其轉(zhuǎn)化成固體燃料或直接燃燒用于供熱，為粉塵處理找到出路。
????4.2 基本防護原則
????控制粉塵濃度。盡可能減少粉塵的產(chǎn)生，防止懸浮粉塵達到爆炸濃度極限，這是積極的和最基本的預(yù)防手段。
????控制各種點火源。在粉塵區(qū)域內(nèi)常出現(xiàn)的火焰、熱表面、焊接或切割、電火花等各種形式的點火源應(yīng)嚴格控制。
????4.3 管理措施
????（1）將產(chǎn)生粉塵的車間或作業(yè)區(qū)，列為安全管理、檢測監(jiān)控的重點。健立健全各項規(guī)章制度和責(zé)任制，定期進行檢查和監(jiān)測，落實責(zé)任，保障安全。
????（2）開展宣傳教育工作。強化安全環(huán)保意識，提高操作工人技能水平和自我保護能力，提高群體保護能力。
????（3）加強生產(chǎn)設(shè)備和凈化除塵設(shè)備的日常維護、維修，保證其完好運行。加大塵害治理力度，創(chuàng)建良好的作業(yè)環(huán)境。
????（4）對操作者定期體檢，預(yù)防、控制和消除職業(yè)病危害。加強勞動衛(wèi)生保護，工作中配戴防塵護品，保護勞動者的身體健康。
????4.4 安全技術(shù)措施
????（1）產(chǎn)生粉塵的生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)有良好的密封性，不得泄漏采用良好的集塵系統(tǒng)，控制和處理粉塵。經(jīng)常檢測粉塵產(chǎn)生來源和濃度變化，采取相應(yīng)辦法減輕并消除危害。
????（2）加強除塵工作。消除工作區(qū)內(nèi)凸臺、管線、天窗、地面等積聚的粉塵。用噴霧、灑水提高空氣相對濕度，減少揚塵和吸收粉塵氧化產(chǎn)生的熱量，降低粉塵濃度和存量。
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應(yīng)急預(yù)案
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