【化工】从常州燊荣金属公司“1·20”事故谈粉尘爆炸风险防控要点

设计的湿式除尘的水流应足够大，并形成水雾或水帘，喷头或水帘的部位应合理，充分抑制可能产生干粉尘云的位置。金属粉尘产生量较少的除尘系统，可考虑采用水浸没式除尘。什么为足够大？一般需要肉眼可见的水雾或水帘，并且无肉眼明显可见的粉尘云。工厂还可结合环境的颗粒物监测数据，来判定湿式除尘的效果。设计良好的湿式除尘见下图：

湿式除尘应有水位和流量的连续监测、报警及联锁，同时应考虑这些功能失效时能即时自动停止前端的产尘工艺，防止异常时形成可爆干粉尘云。注意：应谨慎考虑只依靠报警作为唯一措施，应评估报警是否能即时发现，人员是否在岗，并充分培训员工能即时处理报警。

考虑产生氢气的有效释放，防止氢气在内部聚集。铝粉会与水反应，缓慢产生氢气。氢气密度比空气轻，容易聚积在设备上部的死角。相较于干式除尘的铝粉爆炸风险，设计良好的湿式除尘的氢气爆炸风险会低很多。湿式除尘应保持通风连续开启，通过气流带出氢气。同时，应在除尘器或排风管道的高处设置通气停运时能自动开启的氢气排空阀，防止聚集。建议泥浆池、过滤池等水池顶部不加盖，以自然释放氢气。

根据泥浆的产生量，制定合适的清理频率并执行，同时还应检查并清理泥浆的过滤网以及喷嘴是否堵塞。有些湿式除尘的泥浆沉降池的体积或过滤网的面积设计过小，容易堵塞，应增加清理频率或优化设计。如泥浆过多或过滤网堵塞，将影响水循环并降低处理效率，增加形成干粉尘云并发生爆炸的可能性。应充分培训操作人员，并检查执行。

打磨、抛光及喷砂均是容易产生粉尘云的工艺，作业现场应结合工艺，根据产尘量、工件大小、人员操作方式、粉尘飞溅方向等设计合适的通风措施，包括排风罩、下排风加工台 (Downdraft Bench)、接受式排风罩等，排风系统的风速、形状大小、设置方位应合理并有效除尘。同时，风管系统的风速应防止积累粉尘，金属粉尘推荐不低于 23 m/s。

AQ/T 4274-2016 《局部排风设施控制风速检测与评估技术规范》 要求：下排风加工台的台面处风速应达到 1 m/s (处理粉尘时)

点火源防控：打磨、抛光加工区域常见的点火源为打磨火花、静电和非防爆电器点火。工厂根据粉尘的浓度及通风效果，确定加工区域的危险区域（20区、21区或22区），并选择合适的粉尘防爆电器。注意：铝粉为导电金属，其进入电器内部导致短路起火的风险比非导电金属更高，应选择IIIC类的防爆电器。

纯度较高的铝材通常本身为防火花的材质，打磨时不易起火花，但应考虑合金成分改变铝材的硬度，或高速切割产生火花的风险，同时应避免不同材质在一个加工台混合打磨，如：易产生火花的铁和铝材混合打磨。加工台的金属台、工器具，以及金属工件本身应进行有效接地，防止静电放电点燃。在评估火花及静电风险时，推荐收集打磨台的金属粉，进行最小点火能（MIE）的测试，以获取加工台粉尘的真实燃爆数据（注意：MIE等粉尘燃爆参数会随着粒径及合金成分改变，见下图），以开展准确的评估。

IIIC类金属粉尘防爆电器铭牌

清扫：加工区域应根据粉尘积累量，制定合适的清扫频率，清扫时应采用不易扬尘的清扫方法，谨慎使用压缩空气吹扫。清扫不但要包括加工台区域，还需覆盖高处的设备、风管、电缆桥架、梁等表面。通用的粉尘厚度可接受标准为表面覆盖的粉尘不能遮盖设备或地面的底色。注意：大量的可燃粉尘可导致粉尘的二次爆炸，会造成严重的事故后果，应严格控制现场的粉尘积累量。对于连续或产生粉尘较多的加工部位，清扫不能作为唯一的措施，应对工程的密闭和通风措施进行改善。我国法规也将未制定并落实清扫制度作为工贸企业的重大安全隐患之一。

泄爆：如加工区域存在可爆粉尘云，或积累大量可燃粉尘层，可能被点燃，并产生足够的导致建筑损坏的能量及压力，所以，建筑应考虑泄爆。

AQ 4272-2016 《铝镁制品机械加工粉尘防爆安全技术规范》规定：铝镁加工区域应进行防火隔离，并设置建筑的泄爆措施。泄爆设计应根据粉尘的燃爆测试参数（Kst 爆炸指数, Pmax 最大爆炸压力）以及房间的长宽高等参数确定，泄爆的方向应足够安全，避开人员作业或经常经过的方向。

我国相关标准对于泄爆的前提要求，即达到什么要求需要泄爆，没有明确定义，而NFPA（美国防火协会）相关标准依照现场的粉尘积累量及范围、建筑的耐压，来确定是否需要采用泄爆措施。

在实际评估中，我们通常结合两个标准考虑现场的风险及措施。注意：泄爆措施只能保护建筑不受破坏，难以保护加工区域的人员，前述的防止可燃粉尘云、粉尘层以及点火源的措施，其优先级高于泄爆措施。工厂如只依靠泄爆作为唯一措施，那么其本质安全风险很高。