EHS聚焦7月刊|事故案例分析-粉尘气动输送爆炸

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2023年7月

事故案例-粉尘气动输送爆炸

事故描述：

某工厂产品在干燥后转入中间料斗中，之后通过螺杆输送将物料输送至分级器。分级器中的细粉通过旋风分离器回收，粒径较大的物料通过气动输送至相应的料斗，之后收集在金属IBC内。料斗与金属IBC之间通过塑料软管连接，软管通过金属盖连接至金属IBC。料斗出料口安装有蝶阀，操作人员通过观察调整下料速度。由于一部分细粉会通过分级器进入金属IBC，金属IBC设置有除尘器将细粉进行收集。简易的流程图如下图1所示。在工厂运行18个月后，当操作人员将物料输送至金属IBC时发生爆炸。操作人员观察到下料速度变慢，因此将蝶阀全部打开，物料快速进入金属IBC，此时金属IBC内发生爆炸，造成操作人员烧伤。 

图1：生产工艺流程

事故原因：

通过事故调查，发现有以下几个原因可能导致此次事故的发生：

1. 尽管在可能出现细粉的设备安装了除尘器以减少设备内悬浮的粉尘浓度和防止出现粉尘爆炸性环境，但是在除尘器反冲等情形下设备内仍然可以形成粉尘爆炸性环境。虽然除尘器有效减少了设备内的粉尘浓度，但是爆炸后果表明粉尘浓度仍然高于最低爆炸浓度，只是低于粉尘爆炸的最优浓度。
2. 料斗与金属IBC之间的塑料软管为非防静电型软管，且操作人员在更换后并未将软管内的金属丝进行有效接地。
3. 金属IBC上连接软管的金属盖只是简单放置于金属IBC上，并未进行接地。在操作人员全部打开蝶阀时金属IBC内放料时排出的空气将金属盖顶开。事故发生后通过检测发现金属盖的接地电阻大于1x10¹⁰欧姆。因此在快速放料时未接地的金属盖与金属IBC之间产生火花放电，点燃金属IBC内的粉尘。

事故教训：

1. 涉及粉尘操作的设备需要了解粉尘爆炸相关特性参数，包括最小点火能(MIE)、最低爆炸浓度(MEC)。
2. 通过降低设备中悬浮粉尘的浓度从而低于最低爆炸浓度作为防止粉尘爆炸的控制策略时，需要谨慎评估生产过程中设备内的粉尘浓度以及可能造成粉尘浓度高于最低爆炸浓度的情节。如果粉尘容易发生粉尘爆炸，通常不建议将控制悬浮粉尘的浓度作为粉尘爆炸预防的唯一的或者主要的控制措施。
3. 在粉尘气动输送过程中会产生大量静电，需要识别所有可能出现的放电情形，包括火花放电、传播刷形放电、料锥放电等。在预防火花放电时需要详细识别所有可能形成孤立导体的设备部件。
4. 对涉及粉尘操作的设备建议进行详细的粉尘危害分析(DHA)，以识别所有可能造成粉尘爆炸的事故情形，从而采取有效的风险控制措施。

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