一、為什么要做粉塵防爆?
1、粉塵爆炸事件。粉塵,在很多人的印象內(nèi),是不會(huì)爆炸的。直到80年代哈爾濱亞麻廠九次連環(huán)爆炸和新港筒倉(cāng)粉塵爆炸(1981年12月10日上午,因安裝電子秤需使用風(fēng)焊施工,由于施工前沒(méi)有徹底清洗二樓下料管內(nèi)部的積塵,作業(yè)中引燃了下料管的積塵,導(dǎo)致粉塵爆炸并通過(guò)各聯(lián)接管道引起筒倉(cāng)群連鎖爆炸,造成33個(gè)水泥筒中包括星筒在內(nèi)28個(gè)筒頂被掀掉,7人受傷其中一人重度燒傷的嚴(yán)重事故),才開(kāi)始受到了人們的關(guān)注。 2008年8月,美國(guó)發(fā)生了粉塵大爆炸,造成整個(gè)廠區(qū)癱瘓、報(bào)廢。2009年10月中旬,福建某飼料廠凌晨發(fā)生兩座筒倉(cāng)粉塵爆炸,造成系統(tǒng)癱瘓。2014年8月2日上午7時(shí)37分許,江蘇昆山開(kāi)發(fā)區(qū)中榮金屬制品有限公司汽車(chē)輪轂拋光車(chē)間在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生疑似粉塵爆炸,造成多人傷亡。由于粉塵爆炸的性質(zhì)和火藥等相反,所以粉塵爆炸可怕的是二次、三次。。。。爆炸。爆炸把很多積塵重新飛揚(yáng)起來(lái),帶來(lái)多次爆炸。
2、什么是粉塵爆炸?粉塵爆炸是粉塵云在爆炸上、下限范圍內(nèi),遇到熱源(明火或溫度),火焰瞬間傳播于整個(gè)混合粉塵空間,化學(xué)反應(yīng)速度極快,同時(shí)釋放大量的熱,形成很高的溫度和很大的壓力,系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械功以及光和熱的輻射,具有很強(qiáng)的破壞力。(粉塵云是指懸浮在助燃?xì)怏w中的高濃度可燃粉塵與助燃?xì)怏w的混合物)
3、粉塵爆炸的三個(gè)條件。粉塵爆炸應(yīng)具備三個(gè)條件,即粉塵本身具有爆炸性;粉塵必須懸浮在空氣中并與空氣混合到爆炸濃度;有足以引起粉塵爆炸的熱能源(點(diǎn)火源)。和氣體爆炸相比,粉塵爆炸所要求的小引燃能較大。因此,一個(gè)足夠強(qiáng)度的熱能源也是形成粉塵爆炸的必要條件之一。
4、粉塵爆炸的過(guò)程。粉塵的爆炸可視為由以下三步發(fā)展形成的:第一步是懸浮的粉塵在熱源作用下迅速地干餾或氣化而產(chǎn)生出可燃?xì)怏w;第二步是可燃?xì)怏w與空氣混合而燃燒;第三步是粉塵燃燒放出的熱量,以熱傳導(dǎo)和火焰輻射的方式傳給附近懸浮的或被吹揚(yáng)起來(lái)的粉塵,這些粉塵受熱汽化后使燃燒循環(huán)地進(jìn)行下去。隨著每個(gè)循環(huán)的逐次進(jìn)行,其反應(yīng)速度逐漸加快,通過(guò)劇烈的燃燒,后形成爆炸。這種爆炸反應(yīng)以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸壓力等將持續(xù)加快和升高,并呈跳躍式的發(fā)展
5、粉塵爆炸的特點(diǎn)。
(1)多次爆炸是粉塵爆炸的大特點(diǎn);
(2)粉塵爆炸所需的小點(diǎn)火能量較高,一般在十毫焦耳以上;
(3)與可燃性氣體爆炸相比,粉塵爆炸感應(yīng)期長(zhǎng),壓力上升較緩慢,達(dá)數(shù)十秒,為氣體的數(shù)十倍。由于較高壓力持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),釋放的能量大,破壞力強(qiáng)。
6、粉塵爆炸的危害。
(1)具有極強(qiáng)的破壞性。
(2)容易產(chǎn)生二次爆炸。
(3)能產(chǎn)生有毒氣體。
二、什么樣的粉塵會(huì)發(fā)生爆炸?
1、具有爆炸性的粉塵包括:
(1)金屬(如鎂粉、鋁粉、鈦粉等)
(2)煤炭(如煤粉)
(3)糧食(如面粉、糖粉、玉米粉、土豆粉、干奶粉、淀粉等)
(4)飼料(如血粉、魚(yú)粉等)
(5)農(nóng)副產(chǎn)品(如棉花、煙草、茶葉粉塵等)
(6)林產(chǎn)品(如紙粉、木粉、纖維粉塵等)
(7)合成材料(如塑料、染料等)
2、容易發(fā)生粉塵爆炸的生產(chǎn)工藝:
(1)拋光、粉碎過(guò)程
(2)氣固分離過(guò)程
(3)干式除塵過(guò)程
(4)干燥過(guò)程
(5)氣力運(yùn)輸過(guò)程
(6)清掃、吹掃過(guò)程
3、容易發(fā)生粉塵爆炸的設(shè)備:
(1)集塵器
(2)除塵器
(3)氣力輸送機(jī)
(4)干燥器
(5)磨粉機(jī)
(6)筒倉(cāng)
三、怎樣去做粉塵防爆?
由于粉塵燃燒、爆炸的三要素中(可燃物、助燃物、點(diǎn)火源),根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,粉塵作為可燃物是不能避免的,只能有限度地控制;空氣作為助燃物是不能控制的;易控制的就是點(diǎn)火源。因此,粉塵防爆的工作重點(diǎn)就是控制點(diǎn)火源。粉塵防爆的主要控制措施如下:
1、防止點(diǎn)火源產(chǎn)生的措施:
(1)生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)嚴(yán)禁吸煙,嚴(yán)禁帶打火機(jī)、火柴等火種,嚴(yán)禁帶易燃易爆品。
(2)嚴(yán)禁穿著帶鐵碼、鐵釘?shù)男M(jìn)入粉塵生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng);嚴(yán)禁使用鐵器敲擊墻壁、金屬設(shè)備、管道及其他物體。
(3)進(jìn)入封閉或半封閉空間作業(yè)。作業(yè)前要做好通風(fēng),穿著好防靜電工作服和鞋、戴防塵口罩和安全帽、安全帶;作業(yè)時(shí),嚴(yán)禁使用手機(jī)、非防爆對(duì)講機(jī),應(yīng)使用銅、鋁、木器、竹器等防爆工具進(jìn)行清理作業(yè)。
(4)抓好機(jī)械設(shè)備的檢查,尤其要認(rèn)真檢查電動(dòng)機(jī)接線(xiàn)盒防護(hù)裝置有無(wú)損壞,清除積塵,防止接頭松動(dòng)或因電器線(xiàn)路短路而造成起火。
2、控制點(diǎn)火源的措施。輸煤系統(tǒng)應(yīng)盡量避免動(dòng)火作業(yè),因維修、改造等工程確需動(dòng)火時(shí),必須執(zhí)行動(dòng)火工作票制度。在動(dòng)火作業(yè)時(shí)必須做到:
(1)停止各種清掃粉塵作業(yè)。
(2)作業(yè)點(diǎn)10米范圍內(nèi)(包括樓面)應(yīng)打掃干凈,并用水沖洗淋濕。凡要?jiǎng)踊鸷附雍颓懈畹脑O(shè)備內(nèi)壁必須清除積塵。
(3)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的窗戶(hù)、門(mén)口、泄爆口一律打開(kāi)。與其它密封容器相連的管道,必須拆除一段管道,并用非燃性材料將管道,密封容器的端口封閉,使動(dòng)火部位與管道、密封容器完全隔斷。
(4)作業(yè)點(diǎn)10米范圍內(nèi)所有可燃物盡可能移出作業(yè)場(chǎng)所,不能移走的可燃建筑或物體必須用非燃性材料加以保護(hù),并由專(zhuān)人配備消防器材進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)視。
(5)凡可拆卸的設(shè)備、管道應(yīng)一律拆下并搬運(yùn)到安全地區(qū)進(jìn)行動(dòng)火作業(yè)。
(6)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)10米范圍內(nèi)的全部樓面和墻壁上的孔洞,通風(fēng)除塵吸口都要嚴(yán)密堵塞,防止火苗侵入。
(7)動(dòng)火作業(yè)人員必須嚴(yán)格按照動(dòng)火審批要求和動(dòng)火“八不”“四要”“一清”的要求落實(shí)安全措施、嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè)。使用的設(shè)備設(shè)施必須符合安全技術(shù)要求。
(8)作業(yè)時(shí),必須有安全員在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù),同時(shí)還需設(shè)有專(zhuān)人看火,并備有適量和適用的滅火器材及供水管路,負(fù)責(zé)對(duì)作業(yè)點(diǎn)進(jìn)行邊操作邊澆水,確保作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)冷卻和淋滅周?chē)鹦恰?/span>
(9)作業(yè)結(jié)束后,動(dòng)火人員和看火人員要共同熄滅殘余火跡,清掃作業(yè)現(xiàn)場(chǎng),用水淋濕作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)周?chē)?,檢查確認(rèn)無(wú)殘留火跡,看火人員留在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控至少一小時(shí)以上,經(jīng)檢查確認(rèn)安全方準(zhǔn)撤離現(xiàn)場(chǎng),并在動(dòng)火后的8至24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行定時(shí)檢查,確保安全。
3、設(shè)備、設(shè)施的防爆措施。
(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的防爆措施 。
1)設(shè)備材料選擇方面的要求
電氣設(shè)備外殼材料應(yīng)熱穩(wěn)定性好,具有足夠高的強(qiáng)度,能承受爆炸壓力而不致?lián)p壞和變形,其隔爆接合面應(yīng)能承受爆炸而不傳爆
2)設(shè)備高表面溫度方面的要求
限制粉塵外殼高表面溫度的形成是防止粉塵點(diǎn)燃的主要因素之一。一方面,由于電氣元件不可避免的會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱,所以要保證安全,限制電氣設(shè)備高表面溫度值范圍就顯得格外必要。另一方面,由于不同的物質(zhì)具有不同的點(diǎn)燃溫度,所以,電氣設(shè)備高表面溫度的范圍也應(yīng)有所不同。氣體電氣設(shè)備的高表面溫度與粉塵電氣設(shè)備高表面溫度一致。
3)非金屬部件方面的要求
設(shè)備的非金屬部件,也應(yīng)能夠滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的耐熱、耐寒要求。
4)IP防護(hù)方面的要求
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB12476.1的要求,粉塵防爆電氣設(shè)備的外殼還需滿(mǎn)足以下2個(gè)條件:
a、防塵外殼:雖不能完全防止粉塵的進(jìn)入,但進(jìn)入量尚不足以影響到電氣設(shè)備的正常運(yùn)行,外殼防外物能力為5級(jí);
b、塵密外殼:外殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成隔塵結(jié)構(gòu),粉塵不能進(jìn)入,外殼防外物能力為6級(jí)。
(2)除塵和產(chǎn)塵設(shè)備的防爆措施。 對(duì)于產(chǎn)塵或除塵系統(tǒng)內(nèi),應(yīng)側(cè)重于消除引火點(diǎn),提高風(fēng)速,或分級(jí)削減粉塵濃度。在這種條件和環(huán)境中,改變粉塵濃度是不客觀、也不經(jīng)濟(jì)的,我們只能提高運(yùn)行風(fēng)速,負(fù)壓工作,采用防爆風(fēng)機(jī)和防爆電機(jī),消除引火點(diǎn),在系統(tǒng)內(nèi)采用阻燃和防靜電材料,設(shè)有良好的接地,設(shè)有泄爆和清掃口,并設(shè)有壓力、溫度等險(xiǎn)情預(yù)報(bào)和監(jiān)控系統(tǒng),當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)將自動(dòng)停止主機(jī)工作,各防爆抑爆系統(tǒng)自動(dòng)工作,生產(chǎn)設(shè)備啟動(dòng)前10分鐘啟動(dòng)除塵系統(tǒng),生產(chǎn)設(shè)備停止工作10分鐘后再停止除塵系統(tǒng)工作。
(3)從生產(chǎn)工藝流程,電氣設(shè)備的選型和布設(shè)采取的主要防爆措施。
4、泄爆、抑爆與隔爆措施 。對(duì)于粉塵爆炸:一方面是消除形成粉塵爆炸因素,防止粉塵爆炸的發(fā)生。另一方面就是控制爆炸范圍,減少爆炸所造成的損失。在那些因某種環(huán)境已形成爆炸條件或暫時(shí)無(wú)法消除爆炸因素的情況下,泄爆、抑爆和隔爆將會(huì)減輕或控制爆炸所造成的損失。
5、強(qiáng)化設(shè)備、設(shè)施的管理。日常中要加強(qiáng)設(shè)備設(shè)施等機(jī)械設(shè)備的檢查,檢查其是否有老化、發(fā)熱、磨損、撞擊火花、強(qiáng)烈振動(dòng)、接觸不良、接地不良、漏電、除塵效率下降等現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)隱患要及時(shí)整改和做好日常的維護(hù)保養(yǎng)工作,確保機(jī)械設(shè)備的安全裝置處于良好的技術(shù)狀態(tài)(尤其要做好除塵器內(nèi)除塵袋的檢查,防止袋口聯(lián)接處松動(dòng)摩擦、碰撞引發(fā)火花)。
(1)作業(yè)時(shí)要加強(qiáng)巡查,注意掌握機(jī)器電氣設(shè)備及線(xiàn)路的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,發(fā)現(xiàn)設(shè)備有金屬碰霹、異響、溫升、火花、明顯變形等異常情況應(yīng)立即停機(jī),及時(shí)檢修、排除隱患,不得冒險(xiǎn)繼續(xù)作業(yè)。
(2)機(jī)械設(shè)備的各種磨擦零部件要按時(shí)加油潤(rùn)滑,防止過(guò)熱引起火災(zāi)爆炸。輸送機(jī)上使用軸承的溫度應(yīng)加以控制,一旦溫度>200℃,應(yīng)預(yù)以停機(jī)。
(3)及時(shí)處理設(shè)備漏油及其他易燃品。不允許在生產(chǎn)區(qū)域存放油料和其他易燃品。
6、清除積塵防止爆炸。對(duì)積塵的危害不能低估,因它是爆炸重要危險(xiǎn)的塵源,對(duì)于粉塵爆炸積塵狀態(tài)比懸浮更危險(xiǎn),其爆炸壓力上升速度大,造成的破壞力也大。 所以有效消除積塵是防止粉塵爆炸的主要措施之一。要求做到現(xiàn)場(chǎng)班班小清掃、周周大清掃。清掃時(shí)盡量以吸塵和沖洗為主,但不宜用噴淋等濕法清掃,因可燃粉塵在一定溫度下,易產(chǎn)生可燃?xì)怏w,揮發(fā)在空間。封閉空間禁止使用會(huì)引起粉塵氣飛揚(yáng)的清掃方法(如用壓縮空氣吹等)。
7、粉塵的治理。
粉塵的治理方法大致為抑塵、封塵、除塵和卸塵等。電廠中輸煤針對(duì)塵源的性質(zhì)選擇治理大多采用抑塵、封塵、吸塵三種方式,一般三種方式結(jié)合起來(lái)使用。
(1)吸塵:吸塵是用風(fēng)機(jī)從導(dǎo)煤槽內(nèi)抽出含塵空氣,在導(dǎo)煤槽內(nèi)形成微負(fù)壓,是降低粉塵常用的手段。降低輸煤系統(tǒng)室內(nèi)含塵量的常用的手段是吸塵。即在皮帶機(jī)的導(dǎo)料槽處和煤倉(cāng)間的原煤斗處設(shè)置除塵點(diǎn),以形成導(dǎo)料槽和原煤斗內(nèi)的負(fù)壓,抑制粉塵飛出。吸塵方式所使用的設(shè)備主要有袋式除塵器、高壓靜電除塵器等。
(2)抑塵:含粉塵的空氣遇到水增加濕度以后,水與塵粒粘結(jié)在一起形成較大顆粒下落。噴水是輸煤系統(tǒng)中抑塵的有效方法之一。但是噴水量不宜過(guò)多要適量,否則將產(chǎn)生副作用如皮帶打滑、黏煤等。通常在皮帶機(jī)導(dǎo)料槽出口、斗輪機(jī)輪斗、葉輪給煤機(jī)入料口,落煤管入口處等安裝。
(3)封塵:煤塵需借助空氣的流動(dòng)而傳播、擴(kuò)散,封塵就是把空氣隔離,把干凈空氣與帶有粉塵的空氣隔開(kāi),火電廠一般在皮帶機(jī)頭部裝設(shè)保護(hù)罩,尾部裝設(shè)導(dǎo)煤槽,以防止落煤管內(nèi)落煤時(shí)大量煤塵飛揚(yáng)。為了封塵,保護(hù)罩和導(dǎo)煤槽的容積應(yīng)盡可能大,上蓋采用圓弧形,壓力分布均勻,可以降低腔內(nèi)的空氣流動(dòng)。但由于受皮帶寬度的限制,導(dǎo)煤槽內(nèi)壓力不勻是不可避免。落煤點(diǎn)處壓力大,離該點(diǎn)越遠(yuǎn)壓力越小。為降低壓力差,一般都安裝循環(huán)旁路管。
四、消防應(yīng)急措施
1、要按要求配備消防設(shè)備設(shè)施。
2、一旦發(fā)生火警或爆炸時(shí),應(yīng)立即停止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn),斷開(kāi)動(dòng)力電源。
3、在撲滅火時(shí),要避免將積塵揚(yáng)起。不宜用水滅火,因?yàn)樗缀蜔峒叭紵拿悍郯l(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生易爆混合物。
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