當(dāng)前,我國(guó)正處于粉塵爆炸的高發(fā)期,存在爆炸性粉塵的企業(yè)“量大面廣”,治理難度大,特別是2014年江蘇昆山“8·2”粉塵爆炸事故,造成75人死亡,185人受傷,引起了全社會(huì)的廣泛關(guān)注。實(shí)際上,美國(guó)、德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家在工業(yè)化高速發(fā)展時(shí)期,都曾出現(xiàn)過(guò)粉塵爆炸事故多發(fā)的情況,這些國(guó)家通過(guò)近幾十年時(shí)間的治理已取得了較好的效果。通過(guò)總結(jié)研究這些國(guó)家在防范粉塵爆炸方面的成功經(jīng)驗(yàn),可以給我國(guó)粉塵防爆帶來(lái)許多啟示。
美國(guó)
1、建立健全完善的標(biāo)準(zhǔn)體系
一般而言,發(fā)達(dá)國(guó)家粉塵防爆標(biāo)準(zhǔn)主要分為四大類:通用標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和管理標(biāo)準(zhǔn)。完善的標(biāo)準(zhǔn)體系是美國(guó)防范粉塵爆炸的成功因素之一。早在20世紀(jì)40年代中期,美國(guó)就開(kāi)始建立粉塵防爆的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。到上世紀(jì)70-80年代,面對(duì)粉塵爆炸事故頻發(fā)的局面,粉塵防爆研究更為活躍,形成了美國(guó)防火協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(nfpa),為世界兩大權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)化組織之一。
美國(guó)的粉塵防爆標(biāo)準(zhǔn)體系是以美國(guó)防火協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(nfpa)為主,主要包括:nfpa484《可燃金屬標(biāo)準(zhǔn)》、nfpa61《農(nóng)產(chǎn)品及食品加工裝置中火災(zāi)與粉塵爆炸的預(yù)防標(biāo)準(zhǔn)》、nfpa499《可燃粉塵分類和化工工藝區(qū)域中電氣裝置危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)置分類推薦實(shí)施規(guī)程》、nfpa654《可燃性固體顆粒的生產(chǎn)、加工和搬運(yùn)中防火和防塵爆標(biāo)準(zhǔn)》等。從內(nèi)容上看,這些標(biāo)準(zhǔn)不僅包含常規(guī)粉塵的通風(fēng)及防爆技術(shù)要求,而且還詳細(xì)規(guī)定了特殊可燃粉體具體防爆規(guī)程。從操作性看,這些標(biāo)準(zhǔn)可操作性強(qiáng),如nfpa654標(biāo)準(zhǔn),就從粉塵管理、點(diǎn)火源管理、減輕事故損害三個(gè)方面做了詳細(xì)規(guī)定,對(duì)消除粉塵爆炸隱患、防范粉塵爆炸事故起到了很大的作用。
2、實(shí)行嚴(yán)格的事故預(yù)防管理
美國(guó)在建立完善的防爆基礎(chǔ)類、管理類標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,針對(duì)近年來(lái)出現(xiàn)的許多新的粉塵和粉塵處理方式,前瞻性地預(yù)防事故發(fā)生。例如:生產(chǎn)加工的高級(jí)化使得粉塵更加微細(xì),資源循環(huán)利用以及垃圾處理過(guò)程中對(duì)各種不明物質(zhì)的處理等,在某種程度上,均提升了粉塵爆炸的潛在風(fēng)險(xiǎn)。美國(guó)粉塵防爆的預(yù)防管理主要從四個(gè)方面入手:粉塵管理、火源管理、減輕事故受害程度以及安全生產(chǎn)培訓(xùn)。
在粉塵管理方面,美國(guó)主要是評(píng)估生產(chǎn)企業(yè)的粉塵危險(xiǎn)性;采用先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備,減少生產(chǎn)過(guò)程和通風(fēng)設(shè)備中產(chǎn)生的粉塵量;廣泛采用集塵系統(tǒng)和集塵設(shè)備;定期檢查地面、機(jī)械設(shè)備表面以及窗戶等處的粉塵堆積狀況;及時(shí)清理堆積粉塵;將粉塵爆炸危險(xiǎn)區(qū)域與火源以及釋放壓力的安全閥等設(shè)備隔離開(kāi)來(lái)等。在安全生產(chǎn)培訓(xùn)方面,企業(yè)高度重視職工應(yīng)有的安全技術(shù)和業(yè)務(wù)培訓(xùn),特別是在高危行業(yè),使崗位管理人員和工人對(duì)于安全生產(chǎn)法規(guī)、粉塵防爆知識(shí)、粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的危險(xiǎn)程度與防爆措施充分了解。
3、加強(qiáng)先進(jìn)的防爆技術(shù)應(yīng)用
先進(jìn)的技術(shù)是防止粉塵爆炸事故的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。美國(guó)較早設(shè)立了粉塵爆炸科研項(xiàng)目,系統(tǒng)地支持粉塵爆炸相關(guān)技術(shù)的研究,主要以爆炸性測(cè)試方法與裝置、泄爆、抑爆技術(shù)與設(shè)備等為主,在爆炸抑制系統(tǒng)以及關(guān)系到火花檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域至少領(lǐng)先我國(guó)30年。在這過(guò)程中,也出現(xiàn)了不少專注于粉塵防爆系統(tǒng)解決方案的優(yōu)秀企業(yè),比如在安全泄放技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)先的bs&b安全系統(tǒng)有限公司、在工業(yè)除塵領(lǐng)域領(lǐng)先的美國(guó)唐納森集團(tuán)等。唐納森除塵器的設(shè)計(jì)包含了各種防爆配置,能有效降低粉塵爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
德國(guó)
粉塵爆炸是眾多工業(yè)領(lǐng)域的安全隱患??v觀歷史,在制造業(yè)發(fā)達(dá)的德國(guó),也未能“幸免”這種風(fēng)險(xiǎn)。1965年-1980年間,德國(guó)發(fā)生各類粉塵爆炸事故768起,其中較嚴(yán)重的是木粉及木制品粉塵和糧食飼料爆炸事故。為積極應(yīng)對(duì)粉塵爆炸事故,降低工廠事故發(fā)生率,德國(guó)采取了以下措施:
1、充分利用和挖掘大數(shù)據(jù)價(jià)值
大數(shù)據(jù)提供了海量數(shù)據(jù)及其處理能力,將其應(yīng)用于粉塵防爆系統(tǒng)上,可以快速整合信息數(shù)據(jù),構(gòu)建起安全模型,綜合分析各類事故、自然災(zāi)害和突發(fā)公共事件等。為了厘清粉塵爆炸的龐雜數(shù)據(jù),提高安全評(píng)估機(jī)構(gòu)和企業(yè)隱患排查的效率,德國(guó)政府投入了大量資金和人力,分析和評(píng)估了100余種常見(jiàn)的工業(yè)粉塵,在反復(fù)試驗(yàn)核實(shí)之后,于2012年建立了在線的粉塵參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)應(yīng)用海量數(shù)據(jù)庫(kù),全國(guó)機(jī)構(gòu)和企業(yè)可以免費(fèi)查詢各種粉塵在具體環(huán)境中,發(fā)生燃燒和爆炸時(shí)的臨界溫度、壓力、能量等大量參數(shù),并對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的多個(gè)參數(shù)進(jìn)行分析對(duì)比,從而有效界定事物狀態(tài)是否構(gòu)成安全隱患。該數(shù)據(jù)庫(kù)不僅對(duì)于安全評(píng)估等預(yù)防工作意義重大,而且對(duì)于發(fā)生粉塵爆炸事故后的事故調(diào)查工作也具有非常重要的作用,通過(guò)這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),事故調(diào)查專家能夠分析出事故發(fā)生時(shí)粉塵燃燒和爆炸的全過(guò)程,對(duì)事故發(fā)生情況一目了然,為指導(dǎo)事故預(yù)防,采取有針對(duì)性的對(duì)策措施,提供了決策依據(jù)。
2、建立權(quán)威的粉塵防爆標(biāo)準(zhǔn)體系
目前,美國(guó)和德國(guó)的粉塵防爆標(biāo)準(zhǔn)體系在國(guó)際上的權(quán)威性,其中德國(guó)以德國(guó)工程師協(xié)會(huì)(vdi)制定的粉塵防爆標(biāo)準(zhǔn)體系為代表。除此之外,歐盟也形成了一套防爆標(biāo)準(zhǔn)體系,基本與德國(guó)vdi類似。德國(guó)的vdi粉塵防爆標(biāo)準(zhǔn)體系主要包括粉塵爆炸泄壓標(biāo)準(zhǔn)(這與我國(guó)的《粉塵爆炸泄壓指南》內(nèi)容基本一致)、評(píng)估測(cè)試粉塵危險(xiǎn)性以及預(yù)防粉塵火災(zāi)爆炸的標(biāo)準(zhǔn)要求等。
vdi標(biāo)準(zhǔn)之所以能成為權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)。首先,該標(biāo)準(zhǔn)體系涵蓋多個(gè)方面,范圍較廣泛。由于有著深厚的基礎(chǔ)理論、應(yīng)用研究作支撐,制訂出的系列防范粉塵爆炸參數(shù)測(cè)試類標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)類標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等,都達(dá)到了減少粉塵爆炸事故和傷害程度的目的。其次,該標(biāo)準(zhǔn)體系能及時(shí)制修訂,加以完善。德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)加快轉(zhuǎn)化步伐,逐步與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌。后,該標(biāo)準(zhǔn)體系操作性極強(qiáng)。例如,粉塵防爆產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)既設(shè)定了對(duì)重點(diǎn)設(shè)備的防火防爆標(biāo)準(zhǔn),又設(shè)定了相關(guān)的分析和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),并進(jìn)行了舉例說(shuō)明,具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用性和可操作性。
3、科學(xué)的安全規(guī)劃和建設(shè)
加強(qiáng)工廠的安全規(guī)劃和建設(shè)是保證安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。一是從廠房規(guī)劃和配備機(jī)械設(shè)備等初始階段開(kāi)始,企業(yè)就必須到由德國(guó)政府頒發(fā)評(píng)估資質(zhì)的機(jī)構(gòu),聘請(qǐng)相關(guān)安全評(píng)估專家對(duì)新廠房進(jìn)行全方位的安全生產(chǎn)評(píng)估。如果企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)會(huì)造成粉塵堆積,那么企業(yè)就必須嚴(yán)格按照vdi粉塵防爆標(biāo)準(zhǔn)做好粉塵防爆工作,對(duì)生產(chǎn)空間進(jìn)行區(qū)間隔離。二是為降低粉塵爆炸造成的損害,在廠房規(guī)劃和建設(shè)中,增加隔爆、抑爆、卸爆等裝置。防范“二次爆炸”及多次爆炸引發(fā)的更大傷害,減少粉塵燃燒爆炸時(shí)產(chǎn)生有毒有害氣體造成的傷亡等。三是專業(yè)的評(píng)估機(jī)構(gòu)將對(duì)各企業(yè)進(jìn)行實(shí)地采樣,綜合分析、評(píng)估粉塵爆炸的可能性。評(píng)估機(jī)構(gòu)需在掌握粉塵的普遍特性的基礎(chǔ)上,根據(jù)被考察企業(yè)中粉塵的具體物理、化學(xué)特性,做出盡量準(zhǔn)確的分析和評(píng)估,以求盡可能降低事故發(fā)生的概率。
日本
在日本,歷史上也曾發(fā)生過(guò)嚴(yán)重的粉塵爆炸事故,知名的是1963年11月發(fā)生的煤塵爆炸,導(dǎo)致458人死亡,輕重傷者達(dá)555人,成為日本戰(zhàn)后的煤礦事故。此后,日本雖仍有類似事故發(fā)生,但后果未再如此嚴(yán)重,這與日本對(duì)粉塵爆炸危險(xiǎn)性的高度重視和嚴(yán)格安全管理制度等密不可分。
1、詳盡的粉塵法律法規(guī)
及時(shí)頒布相關(guān)的法律法規(guī)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)是粉塵防爆的重要保證。對(duì)存在爆炸危險(xiǎn)性的粉塵作業(yè)場(chǎng)所,日本制定了相關(guān)法律對(duì)其進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)范管理。首先,嚴(yán)格規(guī)定了“特定工廠”的選址和建設(shè)。早在1959年3月,日本就制定了《工廠布局法》(2010年12月進(jìn)行了新修改),明確了具有排煙、污水排放、產(chǎn)生噪音、產(chǎn)生粉塵和產(chǎn)生振動(dòng)等行為的工廠,并界定為“特定工廠”。在此基礎(chǔ)上,1971年6月制定的《特定工廠公害防止法》(2011年6月進(jìn)行了新修改)進(jìn)一步對(duì)“特定工廠”的建設(shè)進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)范。
其次,諸多法律法規(guī)明確規(guī)定,產(chǎn)生大量粉塵的工廠受到嚴(yán)格限制。例如,在日本《大氣污染防治法》中,粉塵被定義為“粉碎和篩選物質(zhì)以及其他機(jī)械處理時(shí)產(chǎn)生的分散物,與煤煙和汽車尾氣一起定為受限制對(duì)象。”《勞動(dòng)衛(wèi)生法》中,粉塵也被認(rèn)定為給工作帶來(lái)危險(xiǎn)和有害的物質(zhì)?!督ㄖ飪?nèi)確保環(huán)境衛(wèi)生法》規(guī)定,漂浮粉塵量不能高于每立方米0.15mg。根據(jù)這些法律的明確規(guī)定,產(chǎn)生大量粉塵的工廠受到嚴(yán)格限制,必須保護(hù)員工的身體健康,控制粉塵的產(chǎn)生,防范粉塵爆炸事故。
2、嚴(yán)格的安全管理與監(jiān)督
日本高度重視粉塵爆炸的危險(xiǎn)性,實(shí)行嚴(yán)格的安全管理與監(jiān)督。首先,日本工業(yè)規(guī)格(jis)于2002年規(guī)定了測(cè)量粉塵的方法,主要為“jisz8817”和“jisz8818”兩種測(cè)量方法,前者測(cè)量的是可燃性粉塵的爆炸壓力和上升速度,后者測(cè)量的是可燃性粉塵的爆炸下限的濃度。其次,從頻度和強(qiáng)度兩方面評(píng)估粉塵爆炸的危險(xiǎn)性。在一般的風(fēng)險(xiǎn)管理中,發(fā)生頻率越低認(rèn)為越安全,但粉塵爆炸危害性極大,因此即使發(fā)生頻度很低也要評(píng)估為高風(fēng)險(xiǎn)。再次,嚴(yán)格執(zhí)行安全管理措施。例如,為了減小安全隱患,保持環(huán)境清潔尤為必要。特別是鋁和鎂類金屬粉末等危險(xiǎn)化學(xué)品,除了采用除塵設(shè)備外,必須定期清掃粉塵。比如日本有些工廠每隔兩小時(shí)就清掃一次。
3、大力推廣除塵設(shè)備應(yīng)用
除塵設(shè)備是防止粉塵爆炸事故的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)于冶金、有色、建材、機(jī)械等易發(fā)生粉塵防爆的行業(yè),日本近年來(lái)傾向于采用更多的行政干預(yù),來(lái)推廣關(guān)鍵的防爆技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用。第一,日本法規(guī)要求,產(chǎn)生粉塵的工廠車間必須安裝集塵器,強(qiáng)制企業(yè)對(duì)除塵設(shè)備的使用和安裝,以此促進(jìn)除塵設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。第二,提高除塵設(shè)備專業(yè)化發(fā)展水平。如天野公司,作為一家專門(mén)生產(chǎn)除塵設(shè)備的企業(yè),研制開(kāi)發(fā)出一種感知粉塵爆炸危險(xiǎn)的教育器械。該器械顯著特點(diǎn)是可以了解粉塵爆炸的身體感覺(jué),確認(rèn)粉塵爆炸的情形和漂浮的各種粉塵的危險(xiǎn)程度等。第三,日本粉體工業(yè)技術(shù)指導(dǎo)會(huì)定期對(duì)除塵設(shè)備進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo),并制定了協(xié)會(huì)的規(guī)格以及測(cè)試方法等。
對(duì)我國(guó)的啟示
1、建立健全完善標(biāo)準(zhǔn)體系
與美國(guó)nfpa、德國(guó)vdi標(biāo)準(zhǔn)體系相比,我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)研究工作較為滯后。首先,我國(guó)僅有通用類、管理類和防護(hù)設(shè)施及裝置3類,共15項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)學(xué)習(xí)和借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家5大類相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系的成功經(jīng)驗(yàn),根據(jù)我國(guó)涉及防范粉塵爆炸行業(yè)特點(diǎn),盡快建立健全適應(yīng)我國(guó)防范粉塵爆炸特點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)體系。其次,我國(guó)部分同類標(biāo)準(zhǔn)在使用中可操作性不如美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。以金屬拋光粉塵防爆為例,美國(guó)的nfpa484涵蓋了金屬生產(chǎn)環(huán)節(jié)的防爆、泄爆、抑爆等各個(gè)方面,但我國(guó)的gb17269《鋁鎂粉加工粉塵防爆安全規(guī)程》主要規(guī)定了鋁鎂粉生產(chǎn)的防爆標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于發(fā)生爆炸后的抑爆和泄爆等補(bǔ)救措施沒(méi)有相關(guān)的規(guī)范。同樣,德國(guó)的vdi系列防爆標(biāo)準(zhǔn)既設(shè)定了分析和評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)的標(biāo)準(zhǔn),又設(shè)定相關(guān)預(yù)防技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn),并進(jìn)行了舉例說(shuō)明,具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用性和可操作性。研究美國(guó)和德國(guó)的粉塵防爆標(biāo)準(zhǔn)體系,對(duì)于我國(guó)結(jié)合自身特點(diǎn),制修訂自己的粉塵防爆標(biāo)準(zhǔn)具有重要的意義。
2、推進(jìn)除塵設(shè)備產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的成功經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)粉塵防爆的技防和物防,大力推動(dòng)相關(guān)設(shè)備產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,特別是產(chǎn)粉車間除塵器的研發(fā),對(duì)減少粉塵爆炸事故,發(fā)揮了重要作用。然而我國(guó)企業(yè)目前使用的粉塵防爆技術(shù)及設(shè)備基本還處于美國(guó)上世紀(jì)七八十年代的水平。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的具有高技術(shù)含量的產(chǎn)品較少,許多粉塵防爆設(shè)備都依賴進(jìn)口,大大增加了企業(yè)的粉塵防爆成本。
我國(guó)粉塵爆炸防護(hù)規(guī)章制度的健全,必將推動(dòng)企業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型升級(jí),促進(jìn)企業(yè)對(duì)除塵設(shè)備的使用和安裝。除塵設(shè)備行業(yè)的發(fā)展正面臨良好的機(jī)遇。據(jù)推測(cè),到2018年,我國(guó)除塵設(shè)備制造業(yè)市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到1000億元。因此,目前應(yīng)重點(diǎn)做好三方面工作:一是大力推廣除塵設(shè)備示范應(yīng)用,努力培育市場(chǎng)需求;二是將防范粉塵爆炸設(shè)備納入安全產(chǎn)業(yè)支持范疇,優(yōu)先給予除塵設(shè)備產(chǎn)業(yè)化投融資支持;三是將存在粉塵爆炸危險(xiǎn)的企業(yè)納入安全生產(chǎn)專項(xiàng)提取費(fèi)用的范疇。
3、大力加強(qiáng)粉塵防爆技術(shù)改造
安全技術(shù)改造是工業(yè)領(lǐng)域提高安全生產(chǎn)的重要舉措。粉塵防爆技術(shù)改造同其他技術(shù)改造不同,直接產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益較少,企業(yè)實(shí)施技術(shù)改造的主動(dòng)性和積極性相對(duì)較低。要解決此類問(wèn)題,首先,政府和科研機(jī)構(gòu)要將防范粉塵爆炸技術(shù)改造列為重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目,提供技術(shù)改造專項(xiàng)資金。其次,要強(qiáng)化對(duì)企業(yè)技術(shù)改造的支撐,支持加快淘汰落后工藝技術(shù)和設(shè)備,推廣應(yīng)用自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的先進(jìn)除塵技術(shù)和裝備,減少危險(xiǎn)作業(yè)場(chǎng)所的人員。后,要鼓勵(lì)企業(yè)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)設(shè)備,推動(dòng)企業(yè)進(jìn)行消化吸收、再創(chuàng)新和集成創(chuàng)新,提升相關(guān)粉塵企業(yè)和生產(chǎn)車間的本質(zhì)安全水平。
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