在進行我們今天要探討的主題之前，想起之前網上流傳的一段視頻，背景是國外某一傢俱廠發生火災，消防人員正在除塵罐旁進行高壓噴水的滅火作業，然而就在此時，意想不到的事情發生了......
除塵罐處發生了劇烈燃爆，好在沒有給消防人員造成致命傷害，可如果爆炸發生密閉空間，後果將不堪設想。
我們不禁要問，到底是什麼原因引起了這恐怖燃爆呢？相信很多人應該猜到，是粉塵，是大量的木質粉塵發生了極端暴烈的燃燒，也就是我們並不陌生的一個詞“粉塵燃爆”。
“粉塵燃爆”，足以讓每個身處傢俱生產一線的人談之色變，因為它的傷害是毀滅性的，是不可挽回的。臨近年關，魯班園也想把此文作為一個切入點，再一次喚起所有業內同仁對生產安全的重視。無論何時，安全永遠都是第一位的，太多的“前車之鑑”告訴我們，安全生產需要意識和行為的高度統一，二者缺一不可。
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燃爆是木質粉塵最極端的危害
可怕的“粉塵燃爆”離我們並不遙遠。我國每年由於木材粉塵爆炸引起的各類事故有數十起，造成的人員傷亡和財產損失巨大。國外也有很多類似的事故發生，據美國在1966~1988年間對357起粉塵爆炸的統計，木材生產及加工設備的粉塵爆炸事故佔比32%，是其中粉塵爆炸事故頻率最高的設備。
然而，燃爆只是木質粉塵最為極端的危害，它的其它負面影響也不容忽視。首先就是對長期處於一線作業工人的健康帶來困擾，粉塵的粒徑在10um以上的的顆粒物，能夠擋在人的鼻子外面；粒徑在2.5--10um之間的顆粒物，能夠進入上呼吸道，但部分可過痰液等排出體外，另外也會被鼻腔內部的絨毛阻擋，對人體健康危害相對較小；而粒徑在2.5um以下的細顆粒物，直徑相當於頭髮的1/10大小，不易被阻擋，被吸入人體後會直接進入支氣管，干擾肺部的氣體交換，引發包括哮喘、支氣管炎和心血病等方面的疾病。
其次，長時間滯留於空氣中的懸浮性粉塵會增加生產設備的非正常磨損，從而縮短設備的壽命，增加了維護成本；此外，粉塵落在加工工件上，還會造成產品的質量問題，尤其是對環境有嚴格要求的噴塗作業；這些無疑對企業的產出和經濟效益帶來不可低估的影響。
總之，木質粉塵不僅對人員造成身體傷害，還會影響設備性能和產品質量，最為可怕的是，如果粉塵處理不到位，便存在燃爆隱患。
粉塵燃爆的原理和威力
粉塵燃爆只發生於懸浮在空氣中的粉塵到達一定濃度，且有外界因素誘發的條件下。靜止堆積於料倉或沉澱與固體壁面的粉塵是不具備粉塵燃爆條件的。
需要特別說明的是，粉塵燃燒和粉塵爆炸是兩種不同形式的粉塵激發狀態，接下來通過兩張圖來闡述它們的區別。
只要同時滿足上圖所示的三個條件，粉塵就會發生燃燒，但還不具備爆炸的條件。
如果燃燒的粉塵又遇到更多擴散開來的粉塵，且處於相對密閉的空間，那麼就會發生爆炸。
粉塵爆炸的威力是巨大的，這是因為火焰瞬間傳播於整個混合粉塵空間，化學反應速度極快，同時釋放大量的熱，形成很高的溫度和很大的壓力，系統的能量轉化為機械能以及光和熱的輻射，具有很強的破壞力。
此外，多次爆炸是粉塵燃爆的最大特點，一次爆炸氣浪，會把沉積在設備或地面上的粉塵吹揚起來，在爆炸後短時間內爆炸中心區會形成負壓，周圍的新鮮空氣便由外向內填補進來，與揚起的粉塵混合，從而引發二次爆炸。
以上4組動圖展示的就是粉塵燃爆到二次爆炸造成巨大傷害的過程，其可怕之處可見一斑。
傢俱企業木質粉塵燃爆的誘因
無論是實木傢俱還是板式傢俱，都無可避免的要產生大量木質粉塵。總體來看，開料、銑型、鑽孔、砂光這些工序是木質粉塵的主要來源。
車間內存在粉塵的設備和場所是木材加工企業發生粉塵爆炸的前提，容易產出粉塵的生產設備包括打磨機、開料機、加工中心、砂光機、銑床、鑽床、車床等等，還有就是除塵管道和除塵設備，作為吸塵裝置，更應該得到重視。
在瞭解了傢俱企業哪些工序和設備易產生大量木質粉塵後，那麼傢俱廠產生粉塵燃爆的誘因又有哪些呢？
砂削、撞擊火花
上世紀90年代，上海某人造板製造企業膠合板砂光工段除塵系統發生過粉塵爆炸事故。爆炸的起因是砂削的砂帶與膠合板中殘留的鐵質雜物摩擦產生火花所引起。爆炸回火造成操作工燒傷，砂光機嚴重損害，除塵器解體，磚混結構廠房倒塌。
靜電放電火花
蘇南某傢俱企業的除塵系統發生爆炸事故，其原因是由靜電放電火花而誘發的。該企業除塵系統中，連接機床吸塵罩和吸塵管道都採用塑料軟管，且長度較長。高速流動的氣流攜帶者乾燥的木屑在流經塑料軟管時產生靜電電荷，並聚集在軟管上。因塑料軟管的導電性能極差，集聚的大量靜電荷放電，最終誘發粉塵爆炸。
熾熱的顆粒物
華東、華南等地的實木地板加工、傢俱製造企業的除塵系統也發生多起粉塵爆炸。其原因是縱向剖料多鋸片圓鋸機在鋸解硬質木材時，因鋸齒結構與尺寸欠佳、鋸片適張度問題、進給速度太大或鋸齒變頓等，導致鋸片夾鋸、鋸路表面局部因非正常摩擦發熱，碳化或燃燒鋸屑顆粒隨吸塵氣流進入吸塵管道，從而導致粉塵爆炸。
聚集熱
上世紀90年代，湖南某人造板企業纖維板砂光除塵工段發生粉塵爆炸，其燃爆是由聚集熱誘發引起的。該企業的砂光除塵以旋風分離器為一級除塵、袋式除塵器為二級除塵。因兩級除塵最終仍然不能達到除塵效果，該企業在兩級除塵的基礎上，在砂光除塵系統上又串聯了一臺所謂的“三級”除塵，以提高除塵效果。
由於在原來二級除塵系統上增加了一臺袋式除塵器，使得原除塵系統的氣流阻力增加了約30%。受到管道阻力增加的影響，葉輪離心式風機的風量大為降低，一方面吸塵管道粉塵的混合濃度增大，另一方面管道內實際風量不足以及時帶走因砂光而產生的摩擦熱，熾熱的粉粒與氣流造成除塵器濾袋燃燒，引爆除塵器的粉塵，並在管道系統內形成二次燃爆。
傢俱企業粉塵燃爆的風險現狀
據有關學者調研，現階段傢俱加工企業在粉塵防爆方面主要存在以下幾方面問題：
粉塵燃爆整體防護水平較低
很多傢俱企業的粉塵燃爆整體防護水平較低，在建築設計、設備佈局、工藝設計上存在嚴重隱患。比如一些企業生產廠房建成較早，未經消防驗收、未設置防雷設施，設置有的企業在加工車間內設置沉降室。
除塵設備設施不規範
大多數的傢俱企業採用比較簡單的除塵設備，如雙桶布袋吸塵機等，除塵效果差，遠遠不能滿足車間粉塵清掃需要。有的企業雖然設置裡除塵系統，但設計不規範，比如除塵器下部採用沉降室收塵，未採用任何控制爆炸的措施。設計不合理導致崗位粉塵沉積嚴重，除塵系統採用正壓吹送粉塵，未採取可靠的防止點燃源的措辭等。
防火防爆措施不到位
有的企業在粉塵燃爆危險場所未採用防爆電氣設備，佈線不規範；未進行防靜電跨接和接地；與砂光機連接的風管未規範設置火花探測報警裝置；風機的電機完全被粉塵覆蓋，爆炸風險非常嚴重；此外，大多數企業都存電線裸露、接線混亂的現象。
粉塵防爆安全管理缺陷
主要表現在企業對木材粉塵爆炸風險認識不足，主體責任不落實，人員的粉塵爆炸風險防範意識不強，缺乏粉塵爆炸知識培訓，粉塵清掃不足或清掃方法不正確，生產現場粉塵嚴重堆積等方面。
木質粉塵燃爆防控措施與管理
關於木質粉塵燃爆的防範細則，國家有關部門已經出臺相關標準，如AQ 4228-2012《木材加工系統粉塵防爆安全規範》，企業可參照此標準進行細緻排查。本文主要從木粉塵燃爆的預防和管理方面進行說明。
防控木質粉塵燃爆，降低粉塵燃爆意外事故的危害程度，主要有以下措辭。
預防措施
第一，粉塵作業場所與其它建築物保持安全距離。
第二，生產設備，除塵設備、吸塵管道，採取防靜電措施，粉塵爆炸危險作業場所的所有金屬設備、裝置外殼、金屬管道、支架、構件、部件等，採取防靜電接地。
第三，使用防爆電氣設備。
第四，設備設有洩爆、阻爆、隔爆裝置。在除塵器、粉塵料倉、吸塵管路系統中設置火花探測與滅火系統，並與生產設備進行聯鎖。
第五、防止機械類摩擦等產生的火花。避免散碎物料中混入磁性雜物，在運輸機的物料流上方設置電磁除鐵器或電磁輥筒等。
第六，有效減控局部空間的粉塵濃度。在料倉落料口、刮板或鬥式運輸機裝料與卸料處與封閉的殼體、封閉式帶式運輸機的殼體、熱壓機閉合排氣、車間內局部空間等有粉塵飛揚與散發處，設置局部集塵吸塵罩，以降低局部空間和無約束自由空間的粉塵濃度。
第七，對作業現場沉積粉塵進行及時、全面、規範清理。作業場所沉積的粉塵是引發連鎖爆炸、大爆炸的主要因素，在清掃粉塵時，應採取能避免粉塵二次飛揚的清除方式，尤其是對粉塵沉積較厚的區域，應採用負壓方式吸集，嚴禁使用壓縮空氣吹掃，同時應採取抑塵措施。
防控管理措施
第一，開展企業安全生產狀況的自我審核評估與排查等專項工作，找準存在的安全隱患和管理的盲點與弱項。在全廠區範圍內，重點圍繞涉及粉塵懸浮或飛揚的場所、裝置或局部空間，尤其是除塵吸塵管道系統與除塵器內混合濃度和運輸機裝卸載揚塵、熱壓機的粉塵散發處、傢俱木製品油漆打磨工作區域等，摸清粉塵雲的濃度，找出所有引起粉塵燃爆的誘發因子，為有針對性地開展粉塵防爆的技術改造、監督與管理的整改做好準備。
第二，針對安全排查中發現的安全隱患，制定科學合理、有效的防止粉塵燃爆整改措施和技術方案，既要避免“談爆色變”造成盲目投入，又要“防患於未然”做到安全無盲區。
第三，加強對員工的安全生產與粉塵防爆的宣傳與培訓。強化全員的粉塵防爆和安全生產的意識，必須對所有員工進行教育，普及粉塵防爆知識和安全法規，使員工瞭解本企業粉塵爆炸危險場所的危險程度和防爆措施 ；對粉塵爆炸危險崗位的員工應進行專門的安全技術和業務培訓，並經考試合格，方準上崗。
第四，每月至少組織一次由安全主任牽頭的安全生產大檢查，對發現的事故隱患各部門應及時整改，整改有難度的，應及時上報總經理。
第五，每年至少組織 2 次粉塵防爆應急救援演練。
特別緻謝：本文的撰寫要感謝南京林業大學材料科學與工程學院周捍東教授的指導，周老師在木材加工行業粉塵防爆、治汙減排方面有多年研究，並形成一套一體化的解決方案，為企業在環保和安全方面提供豐富有效的思路。
本文參考文獻：
1.周捍東，《我國木材工業粉塵汙染的控制現狀與發展》；
2.周曦禾，周捍東，《木材加工企業木粉塵燃爆成因剖析及其防控》；
3.張向峰，《木粉塵燃爆防控措施》；
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