粮食仓储企业粉尘爆炸风险分析及防控措施研究

粉尘爆炸具有产生能量大、燃烧时间长、破坏程度严重等特点，而且容易引起更为严重的二次爆炸[1]。粮食粉尘涉及范围广，与人员联系密切，一旦发生事故，极易造成重大的人员伤亡。粮食仓储企业产尘点多、产尘质量浓度高、产尘量大，粉尘爆炸的风险较大，因此粮食仓储企业应全面、系统地分析粉尘爆炸风险，有针对性地采取有效的防控措施，保障安全生产。

粉尘具有可燃性。由表1可知[2]:在达到一定粉尘质量浓度、环境中含有氧气等氧化剂、点火源能量足够、空间密闭时，粮食仓储企业的立筒仓容易形成粉尘爆炸环境，爆炸的危险性较大。爆炸的关键因素是粉尘质量浓度和点火源。粮食粉尘分为粉尘层和粉尘云2种形式，粉尘层爆炸很容易转化为大范围的粉尘云爆炸，造成严重的事故后果[3]。

整体规划时，配电室和变电所离筒仓与工作塔过近，未正确设计通风口与泄爆口，消防通道数量设计不足等。

粮食生产废弃物排放清理不干净，含尘、含石以及含金属等杂质的有害粮食过多。

造成通风设备与管道连接处的含尘气体质量浓度过高，或者造成粉尘的过量堆积。

设备的主要工作参数选择不当，或没有及时采取有效的防火防爆措施。1.2.1.5电气安全装置与连接线路的设计及安装不合理。造成电路短路或接触不良，尤其是各安全装置间没有良好的接地保护，容易引起静电聚集[4]。

1.2.2. 1 防火防爆管理制度和操作规程不健全，或未严格执行。

1.2.2. 2 安全生产教育培训未落实，安全生产管理人员和技术人员对防火防爆重视不足，缺乏必要的防火防爆基本知识和技能。

1.2.2. 3 对火源管理和动火作业管理不严格。如在工作的筒仓或其他特殊作业场所吸烟、乱扔烟头，在筒仓工作期间对设备进行气焊、气割，进行设备检修、更换时未做好安全防范措施等。

1.2.2. 4 防尘措施未落实。除尘设备内外清洁清理不及时，致使除尘设备内外表层积尘严重。

粮食粉尘爆炸事故在粉尘爆炸事故中占重要比例，粉尘爆炸事故占比前3位的是金属、木材和粮食粉尘爆炸事故。例如，2010～2017年粮食粉尘爆炸事故占粉尘爆炸事故总数的17%，其中小麦面粉引起的粉尘爆炸事故最多[5]。下面介绍2个典型的粮食粉尘爆炸案例，进一步说明粉尘爆炸产生的原因。

2010年2月24日，河北省秦皇岛骊骅淀粉股份有限公司淀粉4车间发生淀粉粉尘爆炸事故，导致21人死亡、47人受伤，造成直接经济损失1 773万。事故的直接原因是4车间振动筛堵塞，由于振动筛和周围平台积累了大量的粉尘，在维修前的平台清理过程中产生了粉尘云，局部粉尘云的质量浓度达到了爆炸下限。维修振动筛和清理平台淀粉时，使用了铁质工具，产生了机械撞击和摩擦火花，点燃了周围的粉尘云引起粉尘初次爆炸。初次爆炸又扬起了包装间、仓库设备和车间地面的大量积尘，导致2次强烈的二次爆炸。

2017年5月31日，美国威斯康星洲Didion玉米磨粉厂发生爆炸，事故造成5人死亡，12人受伤。美国劳工部职业安全与健康管理局(occupational safety and health administration,OSHA)提交的调查报告指出，Didion玉米磨粉厂违反了操作规程，缺少对操作设备进行必要的维护，堆积的粉尘清理不及时。同时发现玉米厂未及时关闭火源、防止静电的产生，也没有为员工提供适当的个人防护设备，未及时纠正粉尘收集系统的故障、维护设备安全控制、紧急报警系统等，以及缺乏员工培训。

对粮食仓储企业的安全状况进行全面、系统的安全检查，是预防粉尘爆炸事故和减少事故损失的主要手段。根据对粮食仓储企业粉尘爆炸事故原因分析和事故统计分析的结果，以及粉尘爆炸有关的技术标准、文献资料，应用安全系统工程理论、防火防爆理论及实践，编制了粮食仓储企业粉尘防爆安全检查表，见表2[6]。

根据安全检查表进行严格检查，可以获得粮食仓储企业粉尘防爆安全状况的实际得分，并确定安全等级。根据安全检查表的结果，可以有针对性地采取有效措施消除粉尘爆炸事故隐患。

首先是有效控制粮食粉尘的扩散和产生，其次应有效控制粮食粉尘的快速飞扬与沉积。除了完善通风除尘系统以外，可以通过喷雾和喷油方式增加粉尘黏附性，抑制粉尘扩散和飞扬。喷雾抑尘指的是在粮食作业中大量产生粉尘的地方，喷洒适量的空气水雾，可有效减少和控制空气中大部分的粮食粉尘。喷油抑尘技术是近几年逐渐发展并应用于控制粮食立筒仓粉尘的新技术，已经取得了良好的效果，可以有效抑制粉尘的产生，而且可以减少除尘设备和通风网路的使用，节约成本[7]。

在斗式提升机上安装限速控制装置，采用防爆型的电气设备，对于表面易起火或过热的电气设备在使用时添加防尘罩或者采用通风良好的散热装置，消除和控制设备、物料、人体产生的静电等。

抑爆系统在探测器检测到粉尘爆炸危险后，可以迅速喷洒卤代烷、磷酸铵干粉等抑爆剂，有效抑制粉尘爆炸。泄爆技术的关键是合理确定泄爆口的位置、面积和泄爆的材料，在斗式提升机、袋式除尘器和刮板输送机中已有良好的验证效果，有效减少了粉尘爆炸造成的损失。隔爆技术可以有效划分粉尘爆炸的区域范围，例如在斗式提升机的进料口和出料口安装隔爆门，可以在斗式提升机内发生或将要发生粉尘爆炸时自动关闭防爆门，有效阻止粉尘和火焰的燃烧和流窜。

在粉尘爆炸危险场所安装粉尘质量浓度、温度等监测装置，若出现粉尘质量浓度过大、温度过高情况，将及时通过监控系统综合分析，发出预警信号和信息，以便工作人员及时处置，防止事故的发生、减少事故损失。

企业应建立健全的安全生产责任制，明确主要负责人、管理人员、企业员工的安全生产职责，强化安全意识，增强粉尘防爆安全专业知识和安全管理能力。

建立完善的粉尘清扫制度，并采取有效奖惩手段，保证清扫制度得到有效执行。保证作业场所通风、除尘系统完好、正常运行，防止形成爆炸性危险环境。加强动火作业审批和管理，落实各项防火制度。建立电气安全、机械安全等制度，消除、控制点火源。

合理划分粉尘爆炸危险区域，辨识、分析粉尘爆炸风险因素，选取科学、实用的风险评估方法，确定风险等级，实施有针对性的风险防控措施。

企业应定期对粉尘爆炸危险场所进行安全检查，填写粉尘防爆安全检查表。及时整改一般事故隐患，重大事故隐患应及时向安全生产监管部门报告，并由企业主要负责人组织制定隐患治理方案。安全生产监管部门应加大监管力度，督促企业做好隐患排查治理工作。

企业应制定切实可行的粉尘防爆安全教育培训计划，采取灵活多样的形式开展教育培训，提高作业人员的粉尘防爆知识与专业技能水平，增强其安全防范意识。同时，开展企业安全文化建设，强化安全生产观念，规范安全生产行为。

企业必须制定粉尘爆炸事故专项应急预案，配备必要的应急救援装备和物资，并定期组织应急演练，使员工熟练掌握应急处置方法。

准确、全面地识别粮食仓储企业粉尘爆炸的风险并及时消除事故隐患，是粮食仓储企业做好安全生产工作的关键。企业应结合自身生产实际情况，全面系统地分析粉尘爆炸的原因和危险因素，应用安全检查表识别并分析粉尘爆炸事故的危险点，采取防火防爆新技术和有效的安全管理措施，防止事故发生。