2014年8月2日清晨7时37分,一声巨响--江苏省昆山市开发区中荣金属制品厂轮毂抛光车间在生产过程中发生爆炸,夺去了75人的生命,还致使185人受伤。
得知这一噩讯笔者心情十分沉重,这是一场典型的可燃性粉尘爆炸事故。甲午之年真是多灾多难,接连几次飞机失联、失事夺取了几百人的生命,我们无能为力。但作为一个设计师,从工程设计的角度防止厂房爆炸事故的发生,我们是责无旁贷的。无可讳言,我们在工程设计中对爆炸性气体环境设计都很慎重,如油库、加油加气站、燃气锅炉房的设计都有相应的规范、规程,但对可燃性粉尘环境厂房设计却关注不够。1987年3月15日,哈尔滨亚麻厂发生的粉尘爆炸事故死伤235人,其中58人遇难。此后,在《爆炸和火灾环境电力装置设计规范》中对爆炸性粉尘环境电气设计开始有所涉及,但这个规范是1992年才颁布的。据知此规范刚修订完毕,拟在2014年10月1日实施。
经过这次惨痛事故,我们应该对可燃性粉尘爆炸引起高度重视。可燃性粉尘爆炸要比爆炸性气体爆炸可能性更大,涉及的范围更广,但却不被人们重视,这是最可怕的。
粉尘爆炸是可燃性粉尘快速燃烧火焰在粉尘云中传播,快速释放能量,引起压力急骤升高的过程。可能发生粉尘爆炸的物质很多:
(1)自然界有机物质,如谷物、纺织纤维、糖、木材等;
(2)有机合成物质,如塑料、有机颜料等;
(3)煤炭;
(4)金属,如铝、镁、锌、铁、锆等。
粉尘在氧化气氛中总是不同程度地发生氧化放热反应。
可燃粉尘+O2→氧化物+热量
粉尘爆炸的充要条件是:
(1)足够的可燃性粉尘浓度;
(2)足够的氧浓度;
(3)足够的点火能量;
(4)足够的粉尘分散程度;
(5)足够的空间封闭程度。
由上述分析可见,从工程设计角度只要破坏了上述五个充要条件中的一个或多个条件,就不会发生可怕的爆炸事故。上述五个条件中,氧气浓度在正常情况下是客观存在且基本不变的,而其他四个条件,可以通过正确合理的工程设计将其破坏掉。
(1)厂房建筑设计:首先要根据生产过程中可燃性粉尘云生成的状况划分爆炸危险区域(分为20区、21区和22区),再据此进行厂房建筑布置,在一个工厂内爆炸危险厂房要尽量远离其他厂房,而厂房建筑应该设并网型能源微网的优化模型及应用"