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预防粉尘爆炸的五大措施

2025-2-21 00:00 | 发布者: EHS最新资讯 | 查看: 49 | 评论: 0 | 来自: 中国化学品安全协会
摘要:据有关资料统计,1900~1956年,美国共发生粉尘爆炸事故1000余起,日本1952~1979年也发生此类事故200余起。在我国,1942年本溪煤矿煤粉爆炸事故、1987年哈尔滨亚麻厂粉尘爆炸事故、2010年秦皇岛骊骅淀粉公司“2·24” ...

据有关资料统计,1900~1956年,美国共发生粉尘爆炸事故1000余起,日本1952~1979年也发生此类事故200余起。在我国,1942年本溪煤矿煤粉爆炸事故、1987年哈尔滨亚麻厂粉尘爆炸事故、2010年秦皇岛骊骅淀粉公司“2·24”重大粉尘爆炸事故、2014年苏州昆山中荣公司“8•2”特别重大爆炸事故等,损失和教训都十分惨重。因此,企业应高度重视粉尘的火灾爆炸危险性。ehs.cn


粉尘爆炸的机理

粉尘是固体物质的微小颗粒,其表面积与相同重量的块状物质相比要大得多,故容易着火。当粉尘悬浮在空气中并达到一定的浓度时,形成爆炸性混合物,遇到热源(如明火或高温),火焰会瞬间传播于整个混合粉尘空间,化学反应速度极快,同时释放大量的热,形成很高的温度和很大的压力,具有很强的破坏力。

粉尘爆炸需要满足以下5个条件:可燃性粉尘、粉尘云、点火源、助燃剂、密闭空间。

影响粉尘爆炸的因素包括:粉尘颗粒的大小、粉尘的燃烧热、粉尘浓度、环境条件、紊流度、粉尘分散程度等。


预防粉尘爆炸的措施

(一)

控制可燃粉尘产生量浓度

1.防止物料与粉尘泄漏。及时维修出现物料泄漏的设备,工艺设备的检查孔应密封。

2.降低粉尘的浓度。除尘器是降低可燃性粉尘浓度的重要设备,40%的粉尘爆炸事故是除尘系统引起的,务必重视除尘系统的设计与维护。

(1)除尘系统的设计。防止粉尘在风管中沉积,首先是风速设计要合理,保证除尘管路各处风速基本一致,从吸尘点到除尘器风速应不变或略有增加;其次,是除尘管路设计和安装减小阻力损失,尽量减少水平管道的长度;最后,要进行风速测定和压力平衡调节,保证风量与风速符合设计要求。

(2)除尘器应考虑防爆措施。采取防静电滤袋、防爆风机等措施。

(3)经常检查除尘管道风速、管道堵塞、除尘器滤袋过滤等情况。在除尘器上安装风压监测仪表,用于辅助判断除尘器滤袋的堵塞或破损。

(4)湿式除尘器设计用水量、流速,应能完全过滤从风管吸入除尘器的粉尘,并设置连续监测水量、流速的监测报警装置。

(5)干式除尘器进风管处应设置泄爆装置,进出风口应设置风压差监测报警装置,同时设置气压反吹式的滤袋清灰系统。


(二)

控制消除点火源

1.爆炸危险场所禁止使用电热电器的热元件,如电热铸件、不锈钢电热板、电磁感应加热装置、电加热管、电热线、电热板、电热带、电热偶、电热棒等。

2.采用相应等级的防爆型电气设备。电气设备按照国家相关标准和要求选型和安装;粉尘爆炸环境危险区域的电气线路及用电设备应装设短路、过负载保护;设备金属外壳、机架、管道等应可靠接地,连接处有绝缘时应做跨接,形成良好的通路,不得中断;粉尘爆炸环境危险区域的电气线路采用绝缘线时,应用钢管配线。

3.粉尘爆炸危险场所不应存在明火。当需要进行动火作业时,应按动火作业管理,作业前取得动火审批作业证。与粉尘直接接触的设备或装置(如电机外壳、传动轴、加热源等),其表面最高允许温度应低于相应粉尘的最低着火温度。


(三)

静电保护技术

1.减少摩擦。皮带传动时尽可能用导电胶带,输送易燃易爆物体时最好不用皮带传动。管道内易燃易爆物体传送要控制流速。同时,还要考虑管道材质等因素。管道的出口处是静电危害的严重区域,粉磨机供料流量要均匀,防止断流、空转。

2.静电接地。静电接地是有条件的,并不是一切物体带电都可借助接地的办法来解决。静电接地电阻应掌握在10~1000欧姆之间,而对于含有非金属成分(如塑料)则应更小。粉体行业的静电事故多发于粒径小于100µm的粉尘,粉尘越细,传送速度应越慢。气力输送中管道内壁必须光洁,粉尘捕集器布袋应是棉的或导电织品。允许加湿的情况下,可将空气湿度增加到65%以上。输送设备要采用滚动轴承,轴承加油口应尘密,轴承座表面应干净、防积尘。全部输送设备应可靠接地。气力输送管道也应是导电材料,接管法兰处应有静电跨接。


(四)

爆炸隔离及封闭

1.机械隔离:通过物理隔离的方式,将粉尘与可能的点火源隔离开来。例如,使用专门的保护罩、局部排风罩或吸尘装置,将易于产生粉尘的设备单独隔离设置。

2.化学隔离:通过注入惰性气体(如氮气、二氧化碳等)来降低系统中的氧气含量,从而抑制爆炸的发生。

3.采用自动隔爆装置:在可能发生粉尘爆炸的设备或管道上安装自动隔爆装置,当检测到爆炸发生时,能快速自动启动,如释放灭火剂、关闭阀门等,阻止爆炸传播。

4.爆炸遏制系统:在设备设计时增加设备的抗压强度,通过物理手段遏制爆炸的发生。这种方法成本较高,但可以有效防止爆炸的扩散。

5.粉尘收集系统封闭:集尘罩要与产生粉尘的设备紧密连接,确保粉尘能被有效收集,减少粉尘在收集过程中的逸散;除尘器的进出风口、灰斗等部位要密封良好,防止粉尘从除尘器泄漏。


(五)

爆炸泄压

1.泄爆片:泄爆片是一种常用的泄压装置,通过预设的薄弱部位,在除尘器内部压力达到危险临界之前,将爆炸产生的高温、高压燃烧产物及未燃烧物导向安全区域释放,从而保护除尘器本体不受破坏。

2.防爆板和防爆门:防爆板通常用于保护户外的粉体处理设备,如粉尘收集器、旋风收集器等。防爆门则用于保护处理粉体的车间建筑,以避免整个车间的粉体爆炸。

3.无焰泄放系统:对于处于室内的粉体处理设备,在不能产生火焰、物料泄放或者没有预留泄放空间的情况下,通常会采用无焰泄放系统,以保护人员以及周围设备的安全。

4.抑爆系统:在爆燃现象发生的初期,由传感器及时检测到并通过发射器快速在系统设备中喷射抑爆剂,从而避免危及设备乃至装置的二次爆炸。

 

这些措施在实际应用中常常组合使用,例如,泄爆片与抑爆系统组合使用,可以在爆炸初期迅速检测并抑制爆炸,同时通过泄爆片将爆炸压力导向安全区域释放。

此外,企业在粉尘防爆管理方面,应做好制度建设、人员培训、设备维护与检修等措施,确保粉尘防爆措施的有效实施。具体措施包括:


01
制度建设

建立健全粉尘防爆安全管理制度,包括粉尘爆炸风险辨识评估和管控、事故隐患排查治理、粉尘作业岗位安全操作规程、粉尘清理和处置、事故应急处置和救援等。


02

人员培训

组织对涉及粉尘防爆的生产、设备、安全管理等有关负责人和粉尘作业岗位等相关从业人员,开展粉尘防爆专项安全生产教育和培训,未经教育培训合格的,不得上岗作业。


03

做好设备维护与检修

对粉尘防爆相关的设备设施进行经常性维护、保养,并按照国家标准或行业标准定期检测或者检查,保证正常运行。


04

建立健全的防尘防爆安全监督检查机制

企业主要负责人、技术负责人带队定期对粉尘产生的现场进行专项安全检查,及时发现和整改安全隐患。


05

应急管理

制定有关粉尘爆炸事故应急救援预案,依法定期组织演练。发生火灾或者粉尘爆炸事故后,应立即启动应急响应并撤离疏散全部作业人员至安全场所,不得采用可能引起扬尘的应急处置措施。


06

推广应用先进技术装备

如自动打磨抛光、湿电法除尘等措施,降低粉尘浓度,减少爆炸风险。

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