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玉米彩粉派对为何变惨剧:粉尘被扬|神虎飞鹰电视剧全

编辑:南充市顺庆区小房子和树婚礼策划部时间:2015-07-06 11:11:22阅读次数:2
玉米彩粉派对为何变惨剧:粉尘被扬起致二次爆燃
细如微尘的玉米淀粉,在食品加工等领域早已成为粉尘爆炸最具威胁的杀手,近日混合了五彩色素的玉米淀粉在台湾新北市八仙乐园再度惹祸。南都记者了解到,台湾粉尘爆炸数小时后,大陆就启动了娱乐场所控制彩色玉米淀粉的法规研究。
玉米彩粉派对为何变惨剧?
玉米彩粉派对为何变惨剧?

  细如微尘的玉米淀粉,在食品加工等领域早已成为粉尘爆炸最具威胁的杀手,近日混合了五彩色素的玉米淀粉在台湾新北市八仙乐园再度惹祸。南都记者了解到,台湾粉尘爆炸数小时后,大陆就启动了娱乐场所控制彩色玉米淀粉的法规研究。

  受此影响,6月29日上海东方体育中心表示今年将不再举行“彩色跑”,原定7月4日开跑的“彩色跑”沈阳站活动也确定取消。这也引得人们关注,刚刚兴起的彩色路跑还安全吗?

  关键词1:粉尘云

  粉尘只有在悬浮在空气中形成粉尘云才会发生爆炸;粉尘层在某些情况下可能转变为粉尘云。

  粉尘云怎么形成:●工艺本身的原因导致粉尘/空气混合物持续存在 ●沉积粉尘在维修、清扫过程中被扰动●初始爆炸产生的冲击波扬起沉积的粉尘层 ●粉尘燃烧,导致粉尘层剥离、掉落

  关键词2:二次爆炸

  在粉尘爆炸发生后,冲击波导致沉积粉尘被扬起,并被点燃发生爆炸,这种现象被称为二次爆炸。

  绝大多数粉尘爆炸事故的破坏是二次爆炸造成的。

  A

  彩色派对为何死伤严重

  沉积粉尘被扬起致二次爆燃

  6月27日晚间,台湾新北市八仙乐园彩色派对上,活动参与者们正随现场音乐摇摆,舞台上方几个大型彩粉喷嘴正向人群喷撒大量的彩色粉尘助兴。不断喷撒到空中的彩色粉末,飘落到地面和观众身上。活动最后五分钟,突然闪出一个亮光,现场瞬间燃成一片火海,惨叫声此起彼伏。

  国家安全生产监督管理局安全生产专家库专家、东北大学钟圣俊副教授说,彩色粉是玉米淀粉和色素的混合物,燃爆性质和玉米淀粉相似。此次导致逾500人受伤的彩粉爆燃事故,是首次发生在娱乐场所的粉尘爆炸。

  “严格地说,这次事故发生在开放空间,属于粉尘爆燃”,钟圣俊解释,所谓“爆燃”,就是可燃物质和空气在一定浓度范围内混合形成的混合物,其中某位置发生点燃后,火焰在未燃混合物中快速传播的过程。

  钟圣俊注意到,台湾彩粉爆炸事故现场视频中,在人群上方发生几次大的爆燃后,离地约0 .5米高度一直有火焰。这些火焰是地面上的粉尘被疏散逃离的人群和爆燃气流持续不断搅动起来,不断参与燃烧的结果。

  钟圣俊分析,在八仙乐园彩色派对中,开始就已经有大量粉尘层降落在人群中,如果刚刚开始喷撒粉尘就被点燃,爆燃只会一闪而过,空气中悬浮的粉尘烧完就结束了。但本次事故中,点燃前就被大量喷撒的沉积粉尘是造成惨烈后果的重要原因。由于此前已经喷撒了很长时间,在地上和人体、衣服上已经有粉尘,在爆燃冲击波的作用下会被扬起参与“二次爆燃”和火灾。

  钟圣俊注意到,现场有人员用几台专业喷撒装置,往观众上空和舞台周边喷撒粉尘,而且喷撒范围非常大。粉尘分散悬浮在空气中形成粉尘云,当玉米淀粉的粉尘浓度达到60克/立方米,就达到爆炸下限,一遇到有效点火源就能够发生爆炸。“向空气中喷射粉尘,和向空气中喷煤气很相似,都会形成爆炸性混合物,只是当时没有人意识到潜在的危险”。

  B

  玉米淀粉爆炸有多危险

  大量悬浮形成粉尘云,像小型燃料空气炸弹

  “在工业安全领域对玉米淀粉的爆炸危险早有认知。2010年秦皇岛一家玉米淀粉厂发生过重大粉尘爆炸事故,造成21人死亡37人受伤,直接经济损失超过1.7亿元。玉米淀粉一旦大量悬浮在空气中形成粉尘云就非常危险,像是一个小型的燃料空气炸弹”。钟圣俊分析,台湾本次事故中,通过专业机械喷撒形成的粉尘云粉尘浓度应该超过爆炸下限很多。

  在电子显微镜下,可以观察到玉米淀粉的颗粒非常小。玉米淀粉中位径为15微米,具有良好的分散性,在粮食粉尘中是最具爆炸危险性的粉尘之一。也正因为玉米淀粉颗粒非常细,粒径与空气中的飘尘PM 10接近,在人群上空喷撒时可在空气中悬浮数秒乃至数十秒。

  因为颗粒非常小、比表面积(每克物质中所有颗粒总外表面之和)很大,在空气中悬浮后充分与氧气接触,发生氧化反应的速率大,因此在粉尘与空气混合物中火焰传播很快。而沉积的粉尘层只会着火不会爆炸,但粉尘层在某些情况下可能转变为粉尘云,一旦悬浮在空中的粉尘云内粉尘浓度达到爆炸下限,遇有效点火源就会爆燃。所谓有效点火源,就是点火源具有足够的点燃能量,或者足够高的温度。

  沉积的粉尘层是危险的,1毫米的粉尘足以在5米高的空间产生可爆粉尘云,1毫米的粉尘在1米高的空间形成的粉尘云可达到爆炸最猛烈的浓度。

  C

  为何开放空间粉尘也会爆炸

  人为喷撒很容易达到爆炸下限

  与之前国内外多起粉尘爆炸事件不同,本次粉尘爆炸事件并非发生在厂房等密闭的室内空间。而是发生在八仙乐园这样的开放性场所。曾经有消防人员受访时表示,不同类型粉尘的爆炸极限是不一样的。在开放空间里,一般没有危险。

  “在开放空间,一般没有危险这种说法在有些场合是对的”,钟圣俊解释说,如果在开放空间存在释放速率较低的粉尘释放源,比如管道连接处有少量粉尘泄漏,通常不会形成爆炸性粉尘云。但是如果是人为通过专用机械设备喷撒可燃粉尘,很容易达到爆炸下限,且粉尘云的范围可以很大,则爆燃威力很大。

  在德国应用安全与职业健康研究中心提供的视频中,在开放的室外空间,用两个5L压缩空气瓶将2kg玉米淀粉分散在直径约2m的空间,引爆后白色的云团瞬间形成橙红色的大火球,可听到粉尘迅速燃烧产生的冲击波的声响。

  粉尘发生爆燃是瞬间的。2010年秦皇岛玉米淀粉爆炸事故的现场视频显示,100米长的厂房,火焰从一端传到另一端时长为1秒。

  现场的自救往往来不及,2010年秦皇岛淀粉爆炸时,有经验的工人看到火焰传过来,躲到淀粉袋堆垛之后,面部贴近堆垛,可以保护面部。但在人群密集的新北爆炸现场,并没有借以躲避的地方。

  开放空间的粉尘爆燃和密闭空间的粉尘爆炸的区别在于伤害方式的不同。钟圣俊介绍,在开放空间里,主要是由粉尘爆燃引起的呼吸道和表皮灼伤。而在工厂里,爆炸在设备或者厂房内发生,会有一定的压力上升。压力通常会导致设备爆裂或者建筑倒塌。工厂内爆炸事故的伤害除了灼伤,还有压力伤害、建筑倒塌和爆炸抛射物的伤害。

  台湾彩粉爆燃事件由于在开放空间发生,没有明显的压力上升,但是产生的高温会对观众的呼吸道和表皮产生灼伤。加上爆燃产生的弱冲击波扬起沉积粉尘导致“二次爆燃”,受伤的500余人,大部分伤情严重。

  而一般粉尘爆炸比气体爆炸对人的皮肤的灼伤危害更加严重,因为单位体积可爆粉尘云的能量密度比可燃气云高,导致爆燃反应区温度更高或者反应持续时间更长,因而造成的烧伤更加严重。

  D

  “彩色跑”还安全吗

  “只要控制好点火源,风险就低很多”

  台湾“粉尘爆炸”使人们的视线从彩色派对转移到在现在日益火热的另一种运动?彩色跑,参与者在跑步过程中会被从头到脚抛撒彩色粉末,这个被称为“世界上最欢乐的5公里”的活动,是否因玉米彩粉的抛撒存在安全隐患呢?

  彩粉是玉米淀粉和食用色素的混合物,食用色素也可以发生粉尘爆炸,其危险性稍高。台湾新北彩粉爆炸事件之后,东北大学工业爆炸及防护研究所实验室购买了一批彩粉样品,计划对彩粉爆炸特性进行研究。

  钟圣俊介绍,供应商都不告知彩粉配方,但他估计彩粉中主要成分是玉米淀粉,色素的重量比例约为万分之一到千分之一,因此色素对于玉米淀粉的影响可能不大。但彩粉中可能添加了分散助剂,可能提升其爆炸性能。

  “彩色跑和台湾八仙乐园舞台周边形成的粉尘云的形状和规模可能不一样”,钟圣俊分析说,路跑一般都是在旷野上,大路上,粉尘云形状是长形的。其次,产生方式不同。彩色路跑采用的是手持式的分散器,分散能力和舞台上所使用的那种类似造雪机的分散机器区别很大,形成的粉尘云规模要小一些。但是,风险总是有的,因为彩色跑的时候局部粉尘云的浓度可以达到爆炸下限。

  玉米淀粉很难被运动中人体产生的静电点燃。因为人体静电的极限是30毫焦,一般都在10毫焦左右。点燃玉米淀粉的粉尘云则需要20至50毫焦。

  防控的重点在于火源。从能量的角度来说,20-50毫焦是很容易实现的,通常情况下,一个烟头的能量就可达几十至数百毫焦。另外一点是着火温度,玉米淀粉粉尘云的着火温度是425摄氏度,温度在600~700摄氏度的烟头也足够引发粉尘爆炸的惨剧。

  “在彩色跑的时候,只要控制好点火源,即所有人确保不抽烟,也不燃焰火,这种风险就要低很多”。钟圣俊介绍。

  E

  喷撒在人身上会更安全

  “这种方法基本靠谱,但是难以实施”

  安全生产专家、上海应用技术学院副教授张小良接受媒体采访时表示,如果是用人工喷撒,速度应该是比较低的,很难达到爆燃浓度。但如果使用了压缩空气,喷撒的速度很快,量也比较大,在这样的前提下,粉尘浓度短时间内达到较高水平,就容易发生事故。他建议,在彩色跑等活动中,应尽量将玉米粉喷撒在人身上,形成粉尘层,可降低危险性,“如果喷撒在空气中,形成粉尘云,危险性将会大很多。”

  “这种方法基本靠谱,但是难以实施。”钟圣俊认为,彩色跑形成的粉尘云是局部的,不是连续的。相对彩色派对的危险要小一些。

  气体爆炸一般可以通过监控浓度预警,但粉尘爆炸一般无法通过粉尘浓度预警。因此粉尘爆炸危险具有隐蔽性,在工厂里也不好预警。

  钟圣俊介绍,粉尘大部分情况是突然被扬起来的。在清扫和维修时,防止粉尘扬起是很重要的。这种情况下,看得见粉尘云时,就要停止作业。有经验的人通过粉尘云的“厚薄”可以估算粉尘浓度。“伸手不见五指”时的浓度和爆炸下限浓度相当。但在彩色跑中,则很难去控制规模和确定标准。

  南都记者从相关专家处获知,台湾粉尘爆炸事件发生数个小时后,公安部下属某消防技术研究所就召开会议,开始研究起草国内娱乐场所在控制彩色玉米淀粉方面的法规制定,但具体的控制标准和实施事件仍不得而知。

  如何防止助兴粉尘变成伤人凶器,钟圣俊建议,应严禁在人员密集场所喷撒彩色淀粉,严禁在室内喷撒彩色淀粉;在人员较少场所使用彩色粉时应控制烟头、焰火等点燃源;在舞台使用时则应避开舞台灯光等电器设备。

  1.哪些年份最高发

  近十年来被公开报道的粉尘爆炸事件共39次,平均每年发生3-4次,共计有4个年份发生5次或5次以上,分别是2005年(5次),2007年和2011年(均为6次),2014年(已发生7次)。

  2 .哪些地区最高发

  近十年来粉尘爆炸事件多发生在浙江、江苏、广东等地,经济发达省份成了粉尘爆炸高发地。

  3 .哪些粉尘最危险

  在已知引发爆炸的各类粉尘中,铝粉尘、煤尘、木屑及金属粉尘是高危种类。其中,金属粉尘属高危尘种,浙江的7起爆炸中有5种是源于铝粉尘爆炸,江苏的6起爆炸中有3起确定为金属粉尘、1起确定为铝粉尘爆炸。近十年来共有13起粉尘爆炸事件由金属粉尘引发,达总爆炸事故的1/3。

  4 .引发爆炸的明火哪里来

  对已公布的事故起因统计数据可见,违规操作、电路故障火花和静电影响是引发明火的最主要原因,这“三大杀手”占已公布明火起因的近七成。

  出品:科学新闻工作室

  主持:冯巧

  采写:南都记者 陈显玲 实习生 卫佳铭

  数据来源:中国环境科学学会

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