銑銷鎂粉爆炸危險(xiǎn)性及防爆措施.doc

銑銷鎂粉爆炸危險(xiǎn)性及防爆措施粉碎是伴隨人類從原始走向文明的基本技能。工業(yè)化的快速發(fā)展，對(duì)粉體的需求量越來(lái)越大，對(duì)粉體的粒度要求越來(lái)越嚴(yán)格，由此也帶來(lái)了可燃粉塵發(fā)生爆炸的問(wèn)題。1875年意大利都靈面粉廠發(fā)生的粉塵爆炸事故以來(lái)，可燃粉塵在加工、處理儲(chǔ)藏過(guò)程中的爆炸事故災(zāi)害時(shí)有發(fā)生。目前，工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的鎂粉產(chǎn)品有球狀和片狀兩大類。作為效能顯著的脫硫劑，球狀鎂粉被大量使用在煉鐵、煉鋼過(guò)程中。其主要工藝是將熔融鎂置于特制的高速旋轉(zhuǎn)裝置上，在離心力的作用下，微粒狀的鎂通過(guò)篩網(wǎng)分離出來(lái)。作為推進(jìn)劑燃料、煙花爆竹，采用的多是銑銷鎂粉。在粉碎機(jī)殼內(nèi)，粉塵云在工作狀態(tài)連續(xù)存在，當(dāng)粉碎刀具與篩子沖擊摩擦，或因粉碎刀片與外來(lái)雜物相碰撞，就會(huì)引燃粉碎機(jī)殼內(nèi)的粉塵云發(fā)生爆燃，這種爆燃沿著能夠達(dá)到粉塵爆炸極限濃度方向傳播，這里通常是指除塵管道和旋風(fēng)除塵器。如果爆燃波能夠引起其它沉積粉塵的飛揚(yáng)，使其處于懸浮狀態(tài)，則會(huì)引起劇烈的二次爆炸事故。收料口層流狀態(tài)的落料過(guò)程始終存在，引起接料口著火的原因可能是帶電粉塵在落料過(guò)程中，當(dāng)接近沉積的粉料或桶底時(shí)，形成很高的電位差，隨著粉料的繼續(xù)下落，當(dāng)達(dá)到放電間隙時(shí)，形成靜電火花，引燃層流狀態(tài)的粉塵。尾型給料閥的摩擦可能使粉塵溫度升高或產(chǎn)生引燃粉塵團(tuán)。它們可以在落料過(guò)程中，引燃層流狀態(tài)的粉塵。許多原因使風(fēng)機(jī)出口管道底部經(jīng)常沉積粉塵，這些粉塵是管道口哪生爆鳴的主要原因。它被引燃的直接原因是風(fēng)機(jī)葉片對(duì)粉塵的沖擊與摩擦，或者是管道出口處的靜電放電。有報(bào)道在這一行業(yè)已發(fā)生過(guò)多起嚴(yán)重的粉塵爆炸事故。1實(shí)驗(yàn)1.1小型實(shí)驗(yàn)室實(shí)施鎂粉爆炸性試驗(yàn)。對(duì)鎂粉混合粉的爆炸性進(jìn)行了測(cè)定。經(jīng)測(cè)定該鎂粉爆炸猛度指數(shù)很大，。粉塵層的最小點(diǎn)火能為0.24mJ，故很易點(diǎn)燃。1.2工業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)壳?，?duì)于粉塵爆炸的機(jī)理尚不十分清楚，小型實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的爆炸性數(shù)據(jù)如粉塵的最大爆炸壓力、最大壓力上升速率等參數(shù)，相對(duì)地給出了粉塵爆炸的敏感度和猛烈程度。在一定的范圍內(nèi)，這些參數(shù)可以用于確定泄爆開(kāi)啟壓力、泄爆面積的大小。小型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如何放大到工業(yè)實(shí)際一直是科學(xué)家追求的。爆炸反應(yīng)工程學(xué)正是為了適應(yīng)這一需要應(yīng)運(yùn)而生。就目前理論水平而言，基于工業(yè)規(guī)模設(shè)備做爆炸性實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果的工程設(shè)計(jì)，無(wú)疑更符合工藝實(shí)際的需要、安全生產(chǎn)的要求。1.2.1鎂粉靜電測(cè)試在機(jī)械振動(dòng)篩中對(duì)鎂粉的靜電特性測(cè)試的目的，是考察鎂粉在生產(chǎn)過(guò)程中靜電引燃的危險(xiǎn)程度。試驗(yàn)所用的主要儀器有；法拉第籠、靜電電荷儀；工業(yè)設(shè)備為機(jī)械振動(dòng)篩子（長(zhǎng)2.8m，寬厚0.5m）。鎂粉取自某工廠粉碎后的半成品。這些半成品經(jīng)過(guò)機(jī)械振動(dòng)篩的篩分，分選出所需的粒徑。測(cè)試時(shí)將一定數(shù)量的鎂粉放入運(yùn)動(dòng)中的振動(dòng)篩機(jī)入料口，經(jīng)過(guò)幾秒鐘，粉料運(yùn)動(dòng)至出料口，經(jīng)溜槽在出料口端采用法拉第筒法測(cè)定粉塵的電量。實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行了21次，測(cè)試結(jié)果表明，混合鎂粉經(jīng)過(guò)這一過(guò)程，靜電荷質(zhì)比最高達(dá)0.309C/kg，已超過(guò)安全標(biāo)準(zhǔn)0.02C/kg近31倍。測(cè)試表明，在鎂粉的生產(chǎn)過(guò)程中，如果不采取有效的靜電消除措施，靜電災(zāi)害所引起的事故是可能發(fā)生的。2銑銷鎂粉的爆炸危險(xiǎn)性分析2.1鎂塊銑銷過(guò)程危險(xiǎn)工點(diǎn)分析銑銷機(jī)床內(nèi)部容積較小，具有著火的可能性。旋風(fēng)分離器、收塵鳳網(wǎng)的總管線體積較大，內(nèi)部的粉塵濃度處于可爆范圍，靜電火花、由銑銷機(jī)床竄入的過(guò)熱粉塵團(tuán)和機(jī)械火花不可避免。所以，銑屑車間的危險(xiǎn)工點(diǎn)主要為旋風(fēng)分離器、收塵風(fēng)網(wǎng)的總管線。旋風(fēng)分離器是最危險(xiǎn)的工點(diǎn)。如果旋風(fēng)分離器發(fā)生爆炸，爆炸產(chǎn)生的氣浪和沖擊波可能揚(yáng)起卸料口附近的鎂粉，其內(nèi)部的未燃粉塵也可能噴出并彌散在車間，從而產(chǎn)生二次爆炸。二次爆炸非常危險(xiǎn)，可能引燃其他設(shè)備并對(duì)車間工作的操作人員造成人身傷害。所以旋風(fēng)分離器必須與車間其他設(shè)備尤其是操作者隔離。風(fēng)網(wǎng)總管線、每個(gè)銑銷機(jī)的支管線均按原布置設(shè)置。風(fēng)網(wǎng)總管線應(yīng)與操縱者隔離。隔離宜采用輕質(zhì)吊棚如帶構(gòu)架鍍鋅板。旋風(fēng)分離器應(yīng)設(shè)置在墻外或單獨(dú)設(shè)備在一個(gè)房間。旋風(fēng)分離器與銑銷機(jī)工作間用防爆墻隔離。2.2粉碎工段危險(xiǎn)工點(diǎn)分析粉碎后的鎂粉稱為混合粉，未經(jīng)分級(jí)的混合粉含有各種不同粒徑的鎂粉。在粉碎過(guò)程中，粉碎機(jī)殼內(nèi)即粉碎刀具旋轉(zhuǎn)的空間，通過(guò)振動(dòng)給料器不間斷地給料，其內(nèi)部粉塵云在工作狀態(tài)連續(xù)存在；收料口附近、旋風(fēng)除塵器及除塵管道內(nèi)部都有可能形成粉塵云；在作業(yè)過(guò)程中，粉塵的外溢、散落不可避免，使設(shè)備表面、地板、墻壁形成粉塵的沉積。在粉碎機(jī)內(nèi)部，當(dāng)振動(dòng)給料中的鐵屑未通過(guò)磁鐵完全除去時(shí)，由于粉碎機(jī)調(diào)整旋轉(zhuǎn)，形成摩擦和沖擊引燃源；粉碎、氣體輸送、旋風(fēng)除塵、落料等都易產(chǎn)生靜電，使粉體顆粒帶電，如果電荷不能及時(shí)泄漏，可能在落料處、管道出口放電，產(chǎn)生靜電放火花，成為一種靜電引燃源；風(fēng)機(jī)葉片作用于旋風(fēng)除塵器未除凈的粉塵，這種風(fēng)機(jī)葉片如果是易產(chǎn)生火花的鐵器材料，尤其是有鐵銹存在時(shí)，則不可避免地會(huì)產(chǎn)生沖擊點(diǎn)火源；星型給料閥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片志閥外殼之間的摩擦是造成接料箱體著火的主要原因之一；粉碎機(jī)殼內(nèi)的爆燃、接料口的著火、風(fēng)機(jī)出口管道的爆鳴都可能引發(fā)更大的粉塵爆炸事故。因此，首先采取積極的預(yù)防措施，其次應(yīng)采取防護(hù)措施，使人機(jī)隔離。2.3篩分不同粒度的鎂粉的分級(jí)是在機(jī)械振動(dòng)篩中進(jìn)行的。實(shí)驗(yàn)表明，由于振動(dòng)過(guò)程中的靜電災(zāi)害及機(jī)械沖擊摩擦，振動(dòng)篩具有較大的危險(xiǎn)性。在采取防爆措施時(shí)，應(yīng)首先考慮振動(dòng)篩與操作者隔離，以保證人員的安全。為了防止爆炸事故所造成的超壓，使振動(dòng)篩毀壞，造成更大的損失，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果泄爆裝置采用較低的開(kāi)啟壓力。3結(jié)