面粉糖粉鋁粉都可能造成爆炸
記者連線專家：最有可能除塵系統(tǒng)出了問題
2日上午7時(shí)37分許，江蘇省昆山市開發(fā)區(qū)中榮金屬制品有限公司汽車輪轂？光車間在生產(chǎn)過程中發(fā)生爆炸。截至昨晚，已經(jīng)造成69人死亡，100多人受傷。爆炸原因初步查明是粉塵遭遇明火所致。
粉塵為什么會(huì)發(fā)生爆炸？威力為什么那么大？爆炸需要滿足什么條件？昨晚，記者通過查閱材料、連線專家，解讀昆山爆炸的各種可能性。
原理
粉塵為什么會(huì)爆炸？
想要弄清昆山爆炸的原因，首先得弄清什么是粉塵爆炸。
粉塵爆炸是懸浮于空氣中的可燃粉塵觸及明火或電火花等火源時(shí)發(fā)生的爆炸現(xiàn)象，因?yàn)楣腆w物質(zhì)的微小顆粒，相比較相同重量的塊狀物質(zhì)，它的表面積要大得多，所以很容易著火。常見易燃粉塵包括：金屬（如鎂粉、鋁粉）、煤炭、糧食（如小麥、淀粉）、飼料（如血粉、魚粉）、農(nóng)副產(chǎn)品（如棉花、煙草）、林產(chǎn)品（如紙粉、木粉）、合成材料（如塑料、染料）。
粉塵可燃，并不意味著一定會(huì)爆炸。研究成果表明，粉塵爆炸一般要具有五種條件：
1.粉塵濃度適度。濃度低了，粉塵粒子間距過大，火焰難以傳播，不會(huì)爆炸；濃度太高，氧氣就會(huì)不足，也不會(huì)爆炸（一般三十克到四十克每立方米鋁鎂粉塵就達(dá)到爆炸濃度了）
2.要有一定含氧量。這是粉塵燃燒的必要條件。
3.要有足夠的點(diǎn)火源。粉塵爆炸所需的最小點(diǎn)火能量，比氣體爆炸要大1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。
4.粉塵必須呈粉塵云狀態(tài)，即處于懸浮狀態(tài)。
5.粉塵云要處在相對(duì)密封的空間，這樣溫度和壓力才能急劇升高。
通常認(rèn)為，易爆粉塵只要滿足條件1和條件2，就意味著具備了可能發(fā)生事故的苗頭。所以，煤礦、面粉廠、糖廠、紡織廠、硫黃廠、飼料、塑料、金屬加工廠及糧庫等一些空氣流通差的地方，都容易發(fā)生粉塵爆炸。
粉塵爆炸往往不止于一次，極有可能發(fā)生二次爆炸。第一次爆炸把沉積在地面上、設(shè)備上的粉塵吹起來，而爆炸后短時(shí)間內(nèi)，爆炸中心會(huì)形成負(fù)壓，把周圍新鮮空氣吸進(jìn)來，與揚(yáng)起的粉塵混合，從而引發(fā)二次爆炸。二次爆炸時(shí)，粉塵的濃度一般比較高，所以威力會(huì)更大。
哪個(gè)環(huán)節(jié)最容易出問題
根據(jù)官方披露的信息，爆炸是由于明火引爆了粉塵。也就是說，當(dāng)時(shí)車間內(nèi)至少存在兩個(gè)安全隱患：出現(xiàn)明火和粉塵達(dá)到爆炸濃度。而按照規(guī)定，這種車間的安全要求極高，無論是粉塵濃度、通風(fēng)還是明火方面都有嚴(yán)格規(guī)定。
附近企業(yè)員工說，這家企業(yè)早上7點(diǎn)半上班，事故發(fā)生的時(shí)間正處于早班和晚班交接期間，人員混亂，事故發(fā)生或與此有關(guān)。
出事企業(yè)的員工小王說，他看到過有個(gè)吸灰塵的管道，里面堆著灰，但沒看到有人清理過。
東北大學(xué)工業(yè)爆炸及防護(hù)研究所副教授鐘圣俊在接受快報(bào)記者采訪時(shí)說，盡管事故原因還在調(diào)查中，但拋光工藝都很相似，主要是由拋光機(jī)和除塵系統(tǒng)組成，其中，除塵系統(tǒng)最容易造成粉塵聚集，引發(fā)爆炸。
根據(jù)東大防爆所的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，從2010年至2011年5月，我國共發(fā)生8起金屬拋光粉塵爆炸事故，并釀成11死53傷的慘劇，大約占同期粉塵爆炸事故的30%。
鐘圣俊介紹說，事發(fā)工廠為合金輪轂進(jìn)行拋光，可能會(huì)產(chǎn)生鎂鋁合金粉末。該成分與煙花爆竹中的鎂、鋁、鐵粉混合物類似，靜電、機(jī)械摩擦、碰撞、電氣故障和自燃都是可能的點(diǎn)火源，但對(duì)于金屬拋光粉塵爆炸的新聞報(bào)道，通常將點(diǎn)火原因歸結(jié)為電氣設(shè)備故障，或者用事故原因正在調(diào)查中敷衍了事，從未提及監(jiān)管不善的深層原因。
從新聞報(bào)道來看，以上事故有個(gè)共同點(diǎn)：除塵系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生了爆炸，造成人員傷亡的，均在車間發(fā)生了二次爆炸。鐘圣俊分析，過去拋光工藝單元規(guī)模小，除塵系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置，危險(xiǎn)相對(duì)分散；而現(xiàn)在集中式除塵系統(tǒng)將多個(gè)拋光工藝單元連接在一起，一旦發(fā)生事故，危害程度大大增加。
鐘圣俊說，目前除塵系統(tǒng)分布袋式除塵器和水除塵器兩種。因?yàn)榫S護(hù)成本低，前者備受企業(yè)青睞，占所有除塵系統(tǒng)的90%以上，但往往會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題：通風(fēng)除塵系統(tǒng)沒有嚴(yán)格按規(guī)范來做，造成粉塵堆積。比如控制風(fēng)速?zèng)]達(dá)到要求，或者通風(fēng)除塵系統(tǒng)沒有按照防爆的要求來設(shè)置，包括管道的設(shè)置、串聯(lián)并聯(lián)的設(shè)置、除塵器的選擇是否防爆、是否有火星探測(cè)和熄滅措施。
上海交通大學(xué)汽車工程研究院副院長殷承良同樣認(rèn)為，本次事故或因該公司為節(jié)約成本而忽視抽風(fēng)集塵設(shè)備、粉塵預(yù)警裝置而造成的。
粉塵爆炸事故高發(fā)
在人類歷史上，粉塵爆炸伴隨著工業(yè)化的進(jìn)展而越來越頻繁。最先一波爆炸，都出現(xiàn)在較為發(fā)達(dá)的工業(yè)化國家，比如美國、英國、日本。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，1913年至1973年間，美國僅工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，就發(fā)生過72次比較嚴(yán)重的粉塵爆炸事故。而在英國和加拿大的化工和造紙等行業(yè)中，從上個(gè)世紀(jì)開始也發(fā)生過多起粉塵爆炸事故，僅英國就243次，死傷204人。
1966年，日本橫濱飼料廠的玉米粉塵爆炸，引起累積性連鎖燃燒，使整個(gè)工廠遭到蔓延性的重大“天災(zāi)”；1921年美國芝加哥一臺(tái)大型谷類提升機(jī)發(fā)生粉塵爆炸，其爆炸力將40座每座約裝30萬噸糧食的倉庫從底座掀起，并移動(dòng)了152.4毫米，結(jié)果6死1傷，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)400萬美元。
科普
德國防范粉塵爆炸之“他山石”
事實(shí)上，即使在歐美發(fā)達(dá)地區(qū)，每年也會(huì)發(fā)生多起大小不同的粉塵爆炸事故。據(jù)德國媒體報(bào)道，1980至2005年間，美國有記錄的粉塵爆炸事故共造成100多人喪生，700多人受傷。
為了厘清關(guān)于粉塵爆炸的龐雜數(shù)據(jù)，德國聯(lián)邦材料研究及審核機(jī)構(gòu)在對(duì)制糖、金屬、煤炭、塑料等行業(yè)總共108種工業(yè)粉塵的8000多組數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和評(píng)估基礎(chǔ)上，于2012年編纂出了粉塵參數(shù)在線數(shù)據(jù)庫。通過它可查到各種粉塵在眾多特定情況下起燃所需的最低能量值、起燃溫度、起爆最低臨界值和爆炸產(chǎn)生壓力等參數(shù)。利用這個(gè)數(shù)據(jù)庫，安全評(píng)估機(jī)構(gòu)和事故調(diào)查機(jī)構(gòu)可以迅速分析粉塵燃燒和爆炸的關(guān)鍵過程。
德國企業(yè)安全法規(guī)規(guī)定各企業(yè)主負(fù)責(zé)本企業(yè)的安全生產(chǎn)保障，并對(duì)企業(yè)須自行實(shí)施的安全隱患評(píng)估和必要安全措施進(jìn)行了詳細(xì)描述。經(jīng)德國官方批準(zhǔn)的評(píng)估機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)幫助企業(yè)對(duì)安全生產(chǎn)保障措施進(jìn)行專業(yè)技術(shù)評(píng)估。
德國還強(qiáng)調(diào)企業(yè)在新廠房規(guī)劃和新生產(chǎn)設(shè)備安置等企劃階段應(yīng)事先聘請(qǐng)有資質(zhì)的安全評(píng)估人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面安全評(píng)估，在不可避免產(chǎn)生粉塵的情況下還須對(duì)生產(chǎn)空間進(jìn)行區(qū)間分割。此外，德國還鼓勵(lì)采用數(shù)字模擬等現(xiàn)代化技術(shù)，科學(xué)、高效和低成本地對(duì)粉塵隱患進(jìn)行安全生產(chǎn)評(píng)估。
