粉尘之祸

　　8月2日，江苏省昆山中荣金属制品有限公司汽车轮毂抛光车间发生粉尘爆炸事件，导致75人遇难，185人受伤。事故发生后，该企业员工表示，根本不知道死神就藏在金属粉尘中，“没人说过粉尘会爆炸”。

　　不起眼的细微粉尘却能产生如此巨大的威力，让普通人难以想象。究竟在什么条件下微小的粉尘会发生爆炸？如何预防此类事故的发生？昆山爆炸事故再次敲响了安全生产的警钟，同时也用生命和血的代价进行了一场有关粉尘的科普。

　　历史惨祸屡见不鲜

　　在人类历史上，粉尘爆炸伴随着工业化的进展而越来越频繁。最先一波爆炸，出现在较为发达的工业化国家，比如美国、英国、日本等。

　　据国家安全生产专家组成员、东北大学教授许开立介绍，1913年至1973年间，美国仅工农业领域就发生过72次比较严重的粉尘爆炸事故。在英国和加拿大的化工和造纸等行业中，从上世纪开始也发生过多起粉尘爆炸事故，仅英国就达243次，死伤204人。1966年，日本横滨饲料厂的玉米粉尘爆炸，引起累积性连锁燃烧，使整个工厂遭到蔓延性的重大“天灾”。

　　许开立还特别提到，世界上最大的粉尘爆炸发生在1942年中国本溪的煤矿里，造成1549名中国矿工死亡，是世界上最惨烈的煤矿事故。1987年3月，哈尔滨亚麻纺织厂因粉尘爆炸引起火灾，造成58人死亡，177人受伤，工厂被夷为平地。这也是中国安全生产历史上最大惨祸之一。

　　近年来，随着我国工业的迅速发展，粉尘爆炸事故频发，加上此次的“8.2昆山爆炸事故”，今年以来我国已发生6起粉尘爆炸事故。其他五起分别是：2月5日，黑龙江龙凤玉米有限公司淀粉包装车间爆炸；2月8日，江苏常州市新北区新桥镇史墅村华达化工厂发生金属粉尘爆炸；4月16日，江苏南通市如皋双马化工厂包装车间发生爆炸事故；5月27日，广东溢达纺织有限公司辅料包装厂车纽车间除尘室发生爆炸事故；6月21日，乌苏市新疆天玉生物科技有限公司一生产车间发生粉尘爆炸。

　　七类粉尘物质具爆炸性在我国大部分企业，工人对于粉尘爆炸的危害所知甚少，正如中荣公司的员工所说，“根本不知道死神就藏在金属粉末之中”。事实上，面粉或饲料等粉尘爆炸的温度，相当于一张易燃纸的点火温度，一星点的火花就可能引发粉尘爆炸。但很多企业乃至相关管理部门尚未意识到看似温和的面粉、饲料等会发生爆炸，而一旦发生粉尘爆炸事故，往往伤亡惨重。“8.2昆山爆炸事故”发生后，网上不少人发出惊呼：原来铝粉甚至面粉也会爆炸？！江苏省城市与工业安全重点实验室及江苏省危险化学品本质安全与控制重点实验室副主任朱顺兵说，与粉尘事故带来的严重危害相比，“粉尘爆炸事故还没有引起人们广泛重视。”

　　为什么粉尘会爆炸？粉尘的严格定义是指悬浮在空气中的固体微粒，习惯上对粉尘有许多名称，如灰尘、尘埃、烟尘、矿尘、砂尘、粉末等。国际标准化组织规定，将粒径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。生产性粉尘为生产过程中形成的粉尘，对生产性粉尘如果不加以控制，它不但破坏作业环境，损坏机器设备，危害工人身体健康，还会污染大气环境。而此次昆山爆炸事件是一起典型的生产性粉尘引起的安全生产事故。许开立解释道：“粉尘如果达到一定密度，就有可能发生爆燃。这个限度一般在30克/立方米左右。”

　　江苏南通市安监局职业健康处处长于震说，粉尘爆炸本身是一类特殊的燃烧现象，根据科学试验测定，粉尘爆炸的条件有三：一是烧料，干燥的微细粉尘、浮游粉尘的浓度每立方米达到煤粉30至40克、铝粉40克、铁粉100克、木粉12.6至25克、小麦粉9.7克；二是氧气，空气中的氧气含量达到21%；三是热能，40毫焦尔的火源。通常认为，易爆粉尘只要满足前两个条件，就意味着具备了可能发生事故的苗头。

　　目前已知七类物质的粉尘具有爆炸性：金属，如镁粉、铝粉；煤炭；粮食，如小麦、淀粉、糖粉；饲料，如血粉、鱼粉；农副产品，如棉花、烟草；林产品，如纸粉、木粉；合成材料，如塑料、染料。因此，粉尘爆炸事故多发生在煤矿、面粉厂、糖厂、纺织厂、硫磺厂、饲料、塑料、金属加工厂及粮库等厂矿企业。在日常工作中，雷暴、工人身上的皮带，以及化纤类的工作服摩擦产生的静电，都有可能变成引起粉尘爆炸的热能源。

　　粉尘爆炸破坏大

　　粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源（明火或温度），火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间，化学反应速度极快，同时释放大量的热，形成很高的温度和很强的压力，系统的能量转化为机械功以及光和热的辐射，具有很强的破坏力。粉尘爆炸造成的压力，大概在1兆帕左右，虽然不如炸药，但其冲击波足够伤人。与可燃性气体爆炸相比，粉尘爆炸压力上升较缓，高压持续时间长，释放的能量大，破坏力强，且它的高温也能造成重度烧伤。

　　在昆山事故中，大多数伤者都是重度烧伤。目击者称，爆炸将重型机器炸出了车间墙外。“粉尘爆炸不仅灼伤皮肤，还会灼伤呼吸道，而呼吸道灼伤的抢救很困难。”许开立说，“我还不知道此次事故粉末的具体成分，但很可能不是单一的成分。铝镁混合粉末爆炸的威力，远大于铝粉或其他单质爆炸。”

　　值得注意的是，粉尘爆炸的一大特点是容易产生二次爆炸。第一次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来，在爆炸后的短时间内爆炸中心区会形成负压，周围的新鲜空气便由外向内填补进来，形成所谓的“返回风”，与扬起的粉尘混合，在第一次爆炸的余火下形成第二次爆炸。二次爆炸时，粉尘浓度一般比第一次爆炸时高得多，故二次爆炸威力比第一次要大得多。例如，某硫磺粉厂里，磨碎机内部发生爆炸，爆炸波沿气体管道从磨碎机扩散到旋风分离器，在旋风分离器发生了二次爆炸，爆炸波通过爆炸后在旋风分离器上产生的裂口传播到车间中，扬起了沉降在建筑物和工艺设备上的硫磺粉尘，又发生了爆炸。其次，粉尘爆炸还可能产生有毒气体。一种是一氧化碳；另一种是如塑料等爆炸物自身分解的毒性气体。毒气的产生往往造成爆炸过后大量人畜中毒伤亡。

　　有规不循易酿惨剧

　　8月4日国务院事故调查组通报事故初步调查结果，“8.2昆山爆炸事故”造成重大人员伤亡主要有以下几个因素：中荣金属的厂房没有按照二类危险品场所进行设计和建设，违规双层设计建设生产车间，且建筑间距不够，生产工艺路线过紧过密，2000平方米的车间内布置了29条生产线，300多个工位；除尘设备没有按规定为每个岗位设计独立的吸尘装置，除尘能力严重不足。

　　有工友说，抛光车间中相邻的工人如果间距超过1米，就会看不清楚对方面孔。一天工作下来，除了眼部脸上全是污物。由于工作环境过于恶劣，许多工人工作没几天就离职，留下的工人以35岁到45岁的年龄段为主，“年轻人适应不了那种环境”。

　　此外，调查发现车间内所有电器设备没有按防爆要求配置；安全生产制度和措施不完善、未落实，没有按规定每班按时清理管道积尘，造成粉尘聚集超标；没有对工人进行安全培训，没有按规定配备阻燃、防静电劳保用品；违反劳动法规，超时组织作业。

　　按照规定，抛光车间每班工作结束后都应当清扫灰尘。但实际情况是，抛光车间每天工作时间长达12小时，除了每天中午会简单扫一下外，大清扫间隔先是每周一次，后变成每月一次，如果生产繁忙，甚至每月一次也做不到。

　　“假如说这些员工穿的是阻燃的工作服，不会烧得这样惨烈，而且工人上班一天要工作11个小时，冬天是12个小时，严重违反法律法规。”国家安监总局局长杨栋梁在调查组会议上痛心地指出。

　　爆炸悲剧本可避免

　　“其实，粉尘虽然会发生爆炸，但采取可靠的措施还是可以避免的。”朱顺兵提到，针对近年频发的粉尘爆炸，我国出台了诸多政策、规章予以防范，比如2011年5月，国家安监总局曾下发《进一步加强冶金等工商贸企业粉尘爆炸事故防范工作的通知》，2012年8月，国务院安委会办公室再次印发通知，在全国深入开展铝镁制品机加工企业安全生产专项治理。其中最典型的就是最为广泛使用的《GB15577-2007粉尘防爆安全规程》。按照该规程，工厂无论是在设计、施工时，都必须严格实施粉尘防爆标准。一家企业，如果能在生产装置本身、生产环境、消除静电、防二次爆炸等四个方面切实做好，应该就可以杜绝悲剧发生。

　　要想减少粉尘爆炸带来的损失，粉尘防爆技术也必不可少。不过，东北大学工业爆炸及防护研究所副教授钟圣俊指出，我国既有的粉尘防爆技术及手段还不如美国上世纪七八十年代的水平。“尤其是涉及到高科技的爆炸抑制系统以及关系到火花检测等方面，国内的产品较少。”

　　据了解，我国80%以上的粉尘爆炸事故发生地都缺乏粉尘爆炸防护措施。而此次事故的直接原因也是没有必要的安全措施。在鞍钢、宝钢等大型企业，以及一些危险性高的加工企业都已采取了有效的防护手段，然而关键的防爆器材均靠进口，且价格非常昂贵，中小企业往往用不起。国内粉尘防爆装备的制造至今尚未形成产业。

　　同时，国内相关产品的性价比不高也是一个大问题。朱顺兵所在的实验室曾经向国内某个机构购买过一台20升球形爆炸测试系统，但系统仅使用了三五年，精确度就已差了很多。

　　钟圣俊有些无奈地表示，现实情况是，对于粉尘防爆，上世纪90年代后，国家的相关投入不再系统化，应用类的研究项目非常少，粉尘爆炸科研工作可谓停滞不前，而这直接影响到粉尘爆炸标准的制定实施。

　　为此，尽管我国已基本建立粉尘爆炸防护国标体系，但与美国防火协会标准（NFPA）相比，我国部分同类标准在使用中可操作性不如美国。以金属抛光粉尘防爆为例，美国的NFPA484《可燃金属标准》涵盖各个方面，而我国的GB17269《铝镁粉加工粉尘防爆安全规程》则主要针对铝镁粉生产，对于作为副产品的铝镁粉爆炸防护无法涵盖。

　　“我国既有的标准都是在转化和使用国外的标准。”钟圣俊说，如果完全使用国外的标准，很多企业就面临运行不下去的困境，“要尽快制订自己的标准，促进粉尘防爆产业的发展。”

　　文/本刊综合

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