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粉尘防爆知识
发布日期:2016-05-20 13:07:24 浏览量:159

 一、燃烧与爆炸

 
1、燃烧是物体快速氧化,产生光和热的过程。而燃烧是必需三种东西并存才能发生,分别是可燃物如燃料,助燃物如氧气及温度要达到燃点(点火源),称为燃烧三要素。
 
2、爆炸是物质非常迅速的化学或物理变化过程,在变化过程里迅速地放出巨大的热量并生成大量的气体,此时的气体由于瞬间尚存在于有限的空间内,故有极大的压强,对爆炸点周围的物体产生了强烈的压力,当高压气体迅速膨胀时形成爆炸。
 
二、粉尘爆炸。
 
粉尘,在很多人的印象内,是不会爆炸的。由于粉尘爆炸的性质和火药等相反,所以粉尘爆炸最可怕的是二次、三次。。。。爆炸。爆炸把很多积尘重新飞扬起来,带来多次爆炸。粉尘爆炸是粉尘云在爆炸上、下限范围内,遇到热源(明火或温度),火焰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,系统的能量转化为机械功以及光和热的辐射,具有很强的破坏力。(粉尘云是指悬浮在助燃气体中的高浓度可燃粉尘与助燃气体的混合物)
 
1、粉尘爆炸的条件:可燃粉尘爆炸应具备三个条件,即粉尘本身具有爆炸性;粉尘必须悬浮在空气中并与空气混合到爆炸浓度;有足以引起粉尘爆炸的热能源(点火源)。和气体爆炸相比,粉尘爆炸所要求的最小引燃能较大, 10毫焦耳以上,为气体爆炸的近百倍。因此,一个足够强度的热能源也是形成粉尘爆炸的必要条件之一。
 
2、粉尘爆炸过程:粉尘的爆炸可视为由以下三步发展形成的:第一步是悬浮的粉尘在热源作用下迅速地干馏或气化而产生出可燃气体;第二步是可燃气体与空气混合而燃烧;第三步是粉尘燃烧放出的热量,以热传导和火焰辐射的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的粉尘,这些粉尘受热汽化后使燃烧循环地进行下去。随着每个循环的逐次进行,其反应速度逐渐加快,通过剧烈的燃烧,最后形成爆炸。这种爆炸反应以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸压力等将持续加快和升高,并呈跳跃式的发展
 
3、粉尘爆炸特点
 
(1)多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点; (2)粉尘爆炸所需的最小点火能量较高,一般在十毫焦耳以上;(3)与可燃性气体爆炸相比,粉尘爆炸感应期长压力上升较缓慢,达数十秒,为气体的数十倍。由于较高压力持续时间长,释放的能量大,破坏力强。
 
4、粉尘爆炸危害
 
(1)具有极强的破坏性。(2)容易产生二次爆炸。
 
(3)能产生有毒气体。
 
三、港口散粮装卸系统的粉尘防爆
 
(一)散粮系统主要设备的危险性分析。在港口散粮系统除了粮食伴生粉尘具有着火、爆炸的特性外,港口散粮系统粉尘爆炸危险性还取决于管理者对危险概念的认识程度、系统组成部分的建筑特点、工艺技术参数、设备结构布局及操作过程等。以上各环节均影响到系统发生爆炸的可能性和结果。港口散粮装卸系统重点防爆的设备设施有:筒仓、斗提机、刮板机、除尘器、电子秤、初清筛、皮带机等。现将散粮系统主要设备的危险性分析如下。
 
1、筒仓   筒仓在灌装工艺过程中可能出现全局性的爆炸粉尘云,不同的灌装工艺可能导致均一或非均一的粉尘云分布,这种分布在筒仓内部可能是完全的,也可能是部分的。另外在灌装过程中也可能出现点火源,如闷烧块在下落时可能着火,从而点燃粉气混合物。基于筒仓和输送系统及通风系统相连接,筒仓外发生的爆炸传播到筒仓内是完全可能的。万一爆炸在筒仓内发生,筒仓可能被炸裂,部分房间(筒仓底部)也会因喷出的火焰而受灾,同时在房间里也可能发生二次爆炸或着火。
 
2、斗提机  爆炸性气粉混合物在生产时经常在提升机内部出现。经验表明,斗提机在起动过程中,由于振动常引起较大粉气浓度,若再遇点火源,爆炸即可能发生。提升机内的点火源可能是:来自于杂物夹在运动的皮带和箱壳之间产生的磨擦热表面造成的闷烧(固定件和运动间的相对速度>1m/s)或者是在斗提机上的直接焊接操作;爆炸从其它部分传播过来也是可能的。除筒仓之外,提升机作为散粮系统的组成单元之一具有最大的爆炸危险性。提升机有可能被撕裂、着火,喷出的粉尘可能引发二次爆炸。
 
3、刮板输送机  在正常操作条件下,一般在刮板输送机里很难形成爆炸性粉气混合物。刮板机的点火源可以来自于热表面(尤其是当固定件和移动件之间的相对速度>1m/s时),已有的未被发现的危险或者夹杂物进入运动、换向位置等,刮板输送机一般反方向地传播爆炸,并可能造成设备撕裂、火灾或者喷出的粉尘造成二次爆炸。
 
4、除尘器  爆炸性粉尘混合物可以预料在除尘器里一定能够形成,例如在清扫布袋式除尘器的布袋时,反吹动作足以引起可爆粉尘云。点火源可能来自于闷烧的粉块或者适当容量的绝缘电阻的放电、粉体自燃或者随粉进入的火星等,火灾和爆炸由此可能产生,并通过管道传播。除尘器可能会被爆炸撕裂破坏,压力和火焰的传播随即会危及到邻近的房间或与之联接的设备。
 
5、初清筛  初清筛在作业过程中,由于筛板的转动及下料的原因而产生较大粉气浓度。其点火源可能来自于筛板在运动时与驱动轮或从动轮产生的磨擦热表面造成,另外是外来火源(如动火后未能完全浇灭)或者是其他传播。
 
6、溜管的下粮点 爆炸性粉尘混合物在下粮点处在正常操作时也能出现,但是暂时的。如果在所有溜管间没有导电接地连接并且绝缘良好时,则在正常操作条件下火花放电可能成为点火源。发生爆炸时危害性较大,因为溜管可以传播粉尘爆炸,而引起撕裂、火灾或者喷出粉尘导致二次爆炸。
 
7、皮带机   在全封闭状态下,主要是来自下料口处形成的粉尘。点火源主要来自皮带与托棍、皮带与机体(因跑偏、气垫皮机气压不足等原因)造成摩擦而引起的,另外就是动火作业不慎引起的。皮带摩擦还可将一些结快的粉尘暗燃后,通过系统带到各个部位,而发生起火、爆炸。
 
8、计量称 在称区会出现爆炸性粉气混合物,但在正常操作时,一般不会出现点火源。主要是受外来因素影响较大。
 
9其他
 
(1)风机 如果风机安装在通风系统靠近大气的一端,爆炸性混合物在正常操作条件下一般不会出现。但若风机长期运转,堆积的粉尘可能被扬起,此时若遇到风机损坏或误操作产生的过热表面可能引发爆炸。
 
(2)房间 当建筑物不能承受最大泄爆(抑瀑)压力时,建筑物稳定性越高,可能出现的压力就越高。如果房间里的沉积粉尘不能通过一种安全的方式清除,那么房间里有气流扰动时,如果工作间与操作间如控制站、充装点、敞口运输有接口或者用过的气体再度进入房间,有可能引起爆炸性粉气混合物。可能的点火源主要是维修工作造成的,如焊接、切割等,但忽略了禁止烟火都应计入点火源的范畴。房间内的爆炸能够导致建筑物塌陷、喷出火焰,某些碎块可能飞出数百米远,这取决爆炸的强度和碎块的质量、尺寸。
 
(二)港口散粮装卸系统的粉尘防爆措施
 
由于粉尘燃烧、爆炸的三要素中(可燃物、助燃物、点火源),根据港口散粮装卸系统的状况,粉尘作为可燃物是不能避免的,只能有限度地控制;空气作为助燃物是不能控制的;最易控制的就是点火源。因此,粉尘防爆的工作重点就是控制点火源。粉尘防爆的主要控制措施如下:
 
1、防止点火源产生的措施:
 
(1)圆筒仓范内严禁吸烟,严禁带打火机、火柴等火种,严禁带易燃易爆品。
 
(2)严禁穿着带铁码、铁钉的鞋进入筒仓;严禁使用铁器敲击墙壁、金属设备、管道及其他物体。
 
(3)清筒、入尘等进入封闭或半封闭空间作业。作业前要做好通风,穿着好防静电工作服和鞋、戴防尘口罩和安全帽、安全带;进入筒仓作业人员,从筒底进入筒内时,应使用专用的铝合金梯;作业时,严止使用手机、非防爆对讲机,应使用铜、铝、木器、竹器等防爆工属具进行清理作业。
 
(4)抓好机械设备的检查,尤其要认真检查电动机接线盒防护装置有无损坏,清除积尘,防止接头松动或因电器线路短路而造成起火。
 
2、控制点火源的措施。圆筒仓内应尽量避免动火作业,因维修、改造等工程确需动火时,必须由动火单位向分公司劳动安全部提出动火申请并制订动火安全措施,经分公司、劳动安全部批准同意后,由动火单位实施执行。动火单位、劳动安全部及散粮作业部安质人员共同负责对动火作业全过程进行监督,落实防火安全措施。在动火作业时必须做到:
 
(1)圆筒仓内各种机械必须全部停机,仓内停止各种清扫粉尘作业。
 
(2)作业点10米范围内(包括楼面)应打扫干净,并用水冲洗淋湿。凡要动火焊接和切割的设备内壁必须清除积尘。
 
(3)作业现场的窗户、门口、泄爆口一律打开。与其它密封容器相连的管道,必须拆除一段管道,并用非燃性材料将管道,密封容器的端口封闭,使动火部位与管道、密封容器完全隔断开放。
 
(4)作业点10米范围内所有可燃物尽可能移出作业场所,不能移走的可燃建筑或物体必须用非燃性材料加以保护,并由专人配备消防器材进行全过程监视。
 
(5)凡可拆卸的设备、管道应一律拆下并搬运到远离圆筒仓的安全地区进行动火作业。
 
(6)作业现场10米范围内的全部楼面和墙壁上的孔洞,通风除尘吸口都要严密堵塞,防止火苗侵入。
 
(7)动火作业人员必须严格按照动火审批要求和动火“八不”“四要”“一清”的要求落实安全措施、严格按照操作规程进行作业。使用的设备设施必须符合安全技术要求。
 
(8)作业时,必须有安全员在现场监护,同时还需设有专人看火,并备有适量和适用的灭火器材及供水管路,负责对作业点进行边操作边浇水,确保作业现场及时冷却和淋灭周围火星。
 
(9)作业结束后,动火人员和看火人员要共同熄灭残余火迹,清扫作业现场,用水淋湿作业现场周围,检查确认无残留火迹,看火人员留在现场监控至少一小时以上,经检查确认安全方准撤离现场,并在动火后的8至24小时内进行定时检查,确保安全。
 
3、设备、设施的防爆措施。筒仓、除尘器、斗提机、电子秤、初清筛、刮板机、皮带机必须符合GB17918的标准(港口散粮装卸系统的粉尘防爆安全规)。
 
(1)粮食仓储结构设计方面的防爆措施 。
 
(2)除尘和产尘设备的防爆措施。 对于产尘或除尘系统内,应侧重于消除引火点,提高风速,或分级削减粉尘浓度。在这种条件和环境中,改变粉尘浓度是不客观、也不经济的,我们只能提高运行风速,负压工作,采用防爆风机和防爆电机,消除引火点,在系统内采用阻燃和防静电材料,设有良好的接地,设有泄爆和清扫口,并设有压力、温度等险情预报和监控系统,当系统内出现险情时将自动停止主机工作,各防爆抑爆系统自动工作,生产设备启动前10分钟启动除尘系统,生产设备停止工作10分钟后再停止除尘系统工作。 
 
(3)从生产工艺流程设备电气的选型和布设采取的主要防爆措施。 
 
4、泄爆、抑爆与隔爆措施 。对于粉尘爆炸:一方面是消除形成粉尘爆炸因素,防止粉尘爆炸的发生。另一方面就是控制爆炸范围,减少爆炸所造成的损失。在那些因某种环境已形成爆炸条件或暂时无法消除爆炸因素的情况下,泄爆、抑爆和隔爆将会减轻或控制爆炸所造成的损失。
 
5、强化设备、设施的管理。日常中要加强筒仓设备施等机械设备的检查,检查其是否有老化、发热、磨损、撞击火花、强烈振动、接触不良、接地不良、漏电、除尘效率下降等现象,发现隐患要及时整改和做好日常的维护保养工作,确保机械设备的安全装置处于良好的技术状态(尤其要做好除尘器内除尘袋的检查,防止袋口联接处松动摩擦、碰撞引发火花)。
 
(1)作业时要加强巡查,注意掌握机器电气设备及线路的运转情况,发现设备有金属碰霹、异响、温升、火花、明显变形等异常情况应立即停机,及时检修、排除隐患,不得冒险继续作业。
 
(2)机械设备的各种磨擦零部件要按时加油润滑,防止过热引起火灾爆炸。输送机上使用轴承的温度应加以控制,一旦温度>200℃,应预以停机。
 
(3)及时处理设备漏油及其他易燃品。不允许在圆筒仓范围内存放油料和其他易燃品。
 
6、清除积尘防止爆炸。对积尘的危害不能低估,因它是爆炸最重要最危险的尘源,对于粉尘爆炸积尘状态比悬浮更危险,其爆炸压力上升速度最大,造成的破坏力也最大。 所以有效消除积尘是防止粉尘爆炸的主要措施之一。要求做到现场班班小清扫、船船大清扫。清扫时尽量以吸尘和冲洗为主,但不宜用喷淋等湿法清扫,因可燃粉尘在一定温度下,易产生可燃气体,挥发在空间。封闭空间禁止使用会引起粉尘气飞扬的清扫方法(如用压缩空气吹等)。
 
四、消防应急措施 
 
1、要按要求配备消防设备设施。
 
2、一旦发生火警或爆炸时,应立即停止设备运转,断开动力电源。
 
3、在扑灭火时,要避免将积尘扬起。不宜用水灭火,因为水易和热及燃烧的粮食发生反应,产生易爆混合物,同时水会使粮食膨胀,会引起筒仓爆裂。
 
 

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