玻璃钢粉尘爆炸特性分析与预防措施

金镶玉

玻璃钢粉尘爆炸特性分析与预防措施

——江山重工研究院 牛雪冬

生产玻璃钢产品的工厂产生的粉尘会爆炸吗？玻璃钢粉尘在一定条件下确实存在爆炸风险，以下是具体原因分析：

一、玻璃钢粉尘的爆炸性物质基础

1.化学成分与可燃性

玻璃钢（玻璃纤维增强塑料，GFRP）主要由玻璃纤维与树脂（如不饱和聚酯、环氧树脂等，FRP）组成。不饱和聚酯树脂是热固性树脂中最常用的一种，一般是由不饱和二元酸与二元醇或者饱和二元酸与不饱二元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。通常，聚酯化缩聚反应是在190～220℃进行，直至达到预期的酸值（或粘度），在聚酯化缩聚反应结束后，趁热加入一定量的乙烯基单体，配成粘稠的液体，这样的聚合物溶液称之为不饱和聚酯树脂。环氧树脂是一种高分子聚合物，分子式为(C11H12O3)n，是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称。它是环氧氯丙烷（《易燃易爆危险化学品目录》9.15，烷类）与双酚A（C15H16O2）或多元醇的缩聚产物。由于环氧基的化学活性，多种含有活泼氢的化合物与其反应均能开环，从而固化交联生成网状结构，因此它是一种热固性高分子合成材料

玻璃钢生产和裁切过程中会产生粉尘，粉尘不仅包含玻璃纤维碎屑，还可能含有树脂中的有机成分，如苯乙烯（《易燃易爆危险化学品目录》9.10，烯、腈类），这些有机物在高温或摩擦下具有可燃性。例如，苯乙烯在粉尘中可能形成挥发性气体，进一步增加爆炸风险。

2.颗粒特性与悬浮性

切割、打磨玻璃钢时产生的粉尘颗粒细小（通常为微米级），易于在空气中悬浮形成粉尘云，达到爆炸所需的浓度下限（据测试，玻璃钢粉尘的爆炸浓度下限为65克/立方米）。

二、粉尘爆炸的先决条件

1.需要有足够浓度的可燃性粉尘悬浮在空气中；

2.所在区域需要有充足的空气和氧化剂；

3.所在区域有火源，或者有强烈的震动或剧烈的摩擦。

三、生产生活中爆炸性粉尘

1.金属粉尘：镁和铝的燃点较低，可以说在金属爆炸性粉尘中，生产镁和铝产生的粉尘等典型爆炸性粉尘；

2.粮食粉尘：比如面粉、薯粉、血粉、鱼粉等；

3.农产粉尘：比如棉花或者烟草等制作时产生的粉尘；

4.林产粉尘：比如纸粉和木粉；

5.复材粉尘：比如塑料或者染料的粉尘。

四、玻璃钢粉尘爆炸条件分析

1.浓度达到爆炸极限

当粉尘在空气中的浓度超过下限（65克/立方米）时，形成可燃性粉尘云。若此时遇到火源（如机械火花、静电放电、明火）或高温环境，即可引发爆炸。

2.点火源的存在

生产环境中常见的点火源包括：

设备摩擦或金属杂物碰撞产生的机械火花（如打磨过程中砂轮片与金属构件、打磨设备电机换向器等）；

静电积聚或电气设备短路；

生产设备因缺乏维护导致的局部过热。

3.氧化剂与密闭空间

空气中的氧气作为氧化剂，与粉尘充分混合后，若处于相对密闭的空间（如车间或设备内部），爆炸压力会迅速积聚，导致更严重的破坏。

五、其他风险加剧因素

1.二次爆炸风险

初始爆炸的冲击波可能扬起沉积的粉尘，引发连锁爆炸，这是粉尘爆炸的典型特点。

2.生产环境与管理缺陷

通风不足导致粉尘积聚；

缺乏防爆设备（如泄爆装置、抑爆系统）；

企业安全意识薄弱，未对涉爆粉尘进行专业检测与风险评估。

六、预防措施建议

1.技术控制

安装通风除尘系统，保持粉尘浓度低于爆炸下限；

使用防爆电气设备，消除静电积累；

对设备进行无火花设计改造，并设置泄爆装置。

2.管理措施

定期检测粉尘爆炸特性（如爆炸浓度、最小点火能量）；

加强员工安全培训，规范操作流程；

制定应急预案，确保事故快速响应。

七、结论

玻璃钢粉尘因含有可燃有机物、易悬浮形成粉尘云，且在特定条件下（浓度、火源、密闭环境）具备爆炸风险。所以各生产玻璃钢产品的工厂一定切记，在玻璃钢切割、打磨等易产生粉尘的工位做好除尘工作，并及时对收集来的粉尘做妥善处理。企业需通过技术与管理双重视角，降低爆炸可能性，并遵守《工贸企业粉尘防爆安全规定》等法规要求。

二〇二五年二月二十日