飼料廠粉塵爆炸機(jī)理與防爆措施

飼料廠粉塵爆炸機(jī)理與防爆措施摘要：近年來，隨著飼料加工企業(yè)的大型化、集團(tuán)化發(fā)展，飼料加工的生產(chǎn)規(guī)模也越來越大，但生產(chǎn)過程中存在的可燃性粉塵及粉塵爆炸的可能性并沒有引起生產(chǎn)企業(yè)的足夠重視，導(dǎo)致飼料加工廠粉塵爆炸的事件時有發(fā)生。飼料廠的粉塵爆炸危險性大，發(fā)生粉塵爆炸事故時，撲救難度大，且極易造成重大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。關(guān)鍵詞：粉塵爆炸；危險場所；防爆安全1前言工業(yè)生產(chǎn)是粉塵產(chǎn)生的主要原因，當(dāng)粉塵在一定的范圍內(nèi)達(dá)到足夠的濃度時如果遇到火源，則會引起爆炸。為了避免此類問題的發(fā)生，必須采取合理可行的防爆措施，提高粉塵爆炸危險場所的安全性。基于此點，文章從粉塵爆炸原理分析入手，論述了粉塵爆炸危險場所的防爆安全措施。粉塵及其爆炸原理分析2.1粉塵的性質(zhì)可燃性粉塵是指公稱尺寸等于或小于500ym的微小固體顆粒，在大氣中依靠自身重量可沉淀下來，但也可懸浮在空氣中與空氣混合后，在大氣壓力和常溫下與空氣形成可能燃燒或燜燃的爆炸性混合物。在粉塵遇到明火或處于高溫狀態(tài)下，易在短時間完成燃燒過程，并伴隨釋放大量熱量。構(gòu)成粉塵的物質(zhì)成分多種多樣，按照物質(zhì)性質(zhì)劃分，可分為金屬粉塵與非金屬粉塵。不同粉塵的性質(zhì)有所不同，具體表現(xiàn)為：（1）金屬粉塵。主要包括鐵、鋅、鎂、鋁等金屬元素粉塵，具備較高熱值，金屬粉塵一旦發(fā)生爆炸，便會產(chǎn)生有毒氣體，向周圍釋放高熱量，并出現(xiàn)較大范圍的沖擊波，嚴(yán)重破壞周圍環(huán)境。（2）非金屬粉塵。主要包括糧食類粉塵、植物纖維、煤塵、木屑、燃料、膠木灰、醫(yī)藥化工類產(chǎn)品等。在非金屬粉塵與氧氣混合之后，會因自身摩擦產(chǎn)生燃燒，也會因遇到明火或高溫物體產(chǎn)生燃燒現(xiàn)象，引發(fā)爆炸事故。粉塵爆炸的基本原理在空氣中存有一定量的可燃粉塵，當(dāng)粉塵與助燃劑（通常為空氣）混合后易形成爆炸性粉塵環(huán)境，遇到火源便會起火燃燒。由于粉塵擴(kuò)散范圍較大，所以在燃燒的狀態(tài)下會以熱輻射的方式向周圍粉塵傳遞燃燒，在瞬間提高周圍物質(zhì)溫度，消耗掉大量氧氣，增大局部壓力，進(jìn)而引發(fā)爆炸。粉塵爆炸的基本原理為：熱能向粒子表面供給高溫，受熱分解和干餾作用的影響，粒子表面分子轉(zhuǎn)化為氣體，分布于粒子周圍。當(dāng)粒子周圍氣體與空氣混合之后，一旦遇到明火或高溫，便會燃燒，進(jìn)而加快粉塵分解速度，向空氣擴(kuò)散更多的可燃性氣體，積攢更多的燃燒熱量，當(dāng)熱量達(dá)到一定程度就會導(dǎo)致爆炸。粉塵爆炸實質(zhì)上屬于氣體爆炸，其爆炸過程都是在氣相狀態(tài)下完成的氧化反應(yīng)，粉塵周圍氣體氧化放熱速率通常受質(zhì)量傳遞速度、顆粒擴(kuò)散程度、外界氧氣量等因素的影響，該速率一般小于顆粒表面氧化速度。粉塵爆炸所需的基本條件粉塵燃燒在達(dá)到一定條件下才會引發(fā)爆炸，基本條件包括：（1）粉塵含量。使用g/m3表示粉塵濃度，區(qū)別于氣體爆炸用體積百分比的表示方式。粉塵濃度是指單位體積內(nèi)的粉塵粒子質(zhì)量，在顆粒之間的間隙不斷縮小的情況下，粉塵濃度達(dá)到一定水平，就會促使顆粒之間火焰熱量快速傳播，出現(xiàn)連續(xù)性燃燒。（2）助燃?xì)怏w?？諝鉃榉蹓m爆炸的常見助燃?xì)怏w。（3）點火源。引發(fā)粉塵爆炸要有充足的點火能，一般情況下粉塵爆炸需要的最小點火能超過氣體爆炸1-2個數(shù)量級。（4）懸浮條件。粉塵需懸浮于空氣中，呈粉塵云狀，擴(kuò)大粉塵與空氣的接觸面，才能加快爆炸的反應(yīng)速度。此外，粉塵爆炸對空間范圍、空氣壓力和溫度也有著一定要求。飼料加工廠粉塵釋放源分析爆炸性粉塵環(huán)境是由粉塵釋放源形成的。粉塵釋放源是指能釋放或產(chǎn)生可燃性粉塵的點或設(shè)備，從而形成爆炸性粉塵環(huán)境。通過對飼料加工廠的工藝工序、設(shè)備及特定的區(qū)域可能產(chǎn)生粉塵釋放源的分析，確定易產(chǎn)生粉塵的工藝工序有：粉碎過程、通風(fēng)除塵過程、麩皮干燥過程、輸送過程、清掃、吹掃過程、排除堵料過程等。易產(chǎn)生粉塵的生產(chǎn)設(shè)備有：集塵器、除塵器、氣力輸送設(shè)備、麩皮烘干設(shè)備、磨粉機(jī)、斗式提升機(jī)等。易產(chǎn)生粉塵的特定區(qū)域有：筒倉底部、頂部，麥倉底部、頂部，粉倉底部、頂部，打包間，下腳間、灰房，卸糧口。粉塵爆炸危險場所的防爆安全措施4.1粉塵爆炸的預(yù)防措施4.1.1點火源控制粉塵爆炸危險場所應(yīng)防止自燃性粉塵儲存條件不當(dāng)引起粉塵自燃。應(yīng)加強(qiáng)明火管控，作業(yè)場所禁止吸煙，嚴(yán)格控制動火作業(yè)，防止明火與熱表面引燃。應(yīng)做好防雷措施，當(dāng)存在靜電引燃危險時，所有金屬設(shè)備、裝置外殼、金屬管道、支架、構(gòu)件等，應(yīng)采用防靜電直接接地，金屬管道聯(lián)接處應(yīng)進(jìn)行防靜電跨接。應(yīng)采取防止發(fā)生摩擦、碰撞的措施，防止摩擦、碰撞火花的產(chǎn)生。4.1.2防止形成爆炸性粉塵環(huán)境（1）嚴(yán)格控制區(qū)域環(huán)境內(nèi)粉塵濃度。在一些粉塵爆炸的危險場所內(nèi)，可以通過除塵系統(tǒng)對粉塵進(jìn)行有效去除。首先，可在不同防火分區(qū)之間，對除塵系統(tǒng)的管道進(jìn)行單獨布置；其次，采用布袋除塵器對場所內(nèi)的粉塵進(jìn)行收集。要求布袋為阻燃性材料，并在現(xiàn)場布設(shè)相應(yīng)的消防設(shè)施，如滅火器、消防水槍等等。同時，應(yīng)當(dāng)采取有效的方法和措施，阻止粉塵在機(jī)器設(shè)備上堆集。布袋除塵器之間的距離應(yīng)當(dāng)不小于6.0m,與安全出口之間的距離應(yīng)當(dāng)不小于6.0m。此外，除塵器應(yīng)當(dāng)設(shè)置鎖氣卸灰裝置。（2）可建立一套相對完善的粉塵清理制度，粉塵的日常清掃工作由相關(guān)崗位的人員負(fù)責(zé)，每個工作日必須對生產(chǎn)現(xiàn)場及機(jī)器設(shè)備的粉塵清掃一次，在交接班時，下一班的崗位人員應(yīng)當(dāng)對上一班的粉塵清掃情況進(jìn)行檢查，確認(rèn)達(dá)到要求后，方可交接；每周應(yīng)當(dāng)對生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行一次全面徹底地粉塵清掃；在設(shè)備停運(yùn)檢修前、檢修后，應(yīng)對廠房內(nèi)及設(shè)備進(jìn)行一次全面清掃，檢查合格后，方可重新開停機(jī)，檢修過程中產(chǎn)生的粉塵應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)行清理。（3）可以通過補(bǔ)充惰性氣體、惰性粉塵進(jìn)行惰化保護(hù)。4.2粉塵爆炸的控制措施存在粉塵爆炸危險的工藝設(shè)備，應(yīng)采用泄爆、抑爆、隔爆和抗爆中的一種或多種控爆方式，但不能單獨采用隔爆。工藝設(shè)備的強(qiáng)度不足以承受其實際工況下內(nèi)部粉塵爆炸產(chǎn)生的超壓時，應(yīng)設(shè)置泄爆口，泄爆口應(yīng)朝向安全的方向。通過管道相互連通的存在粉塵爆炸危險的設(shè)備設(shè)施，管道上宜設(shè)置隔爆裝置。生產(chǎn)和處理能導(dǎo)致爆炸的粉料時，若無抑爆裝置，也無泄爆措施，則所有的工藝設(shè)備應(yīng)采用抗爆設(shè)計，且能夠承受內(nèi)部爆炸產(chǎn)生的超壓而不破裂。4.3安全管理措施（1）設(shè)備管理。加強(qiáng)設(shè)備設(shè)施的日常巡視、預(yù)防性點檢與養(yǎng)護(hù)，不斷提升“以養(yǎng)代修”水平，確保設(shè)備安全靈活運(yùn)轉(zhuǎn)，無刮、碰、卡、擦現(xiàn)象，避免設(shè)備故障產(chǎn)生火花，并及時維修出現(xiàn)物料泄漏的設(shè)備與管道。（2）粉塵控制。加強(qiáng)設(shè)備與管道密封不嚴(yán)、物料跑冒滴漏的治理，嚴(yán)控粉塵濃度。切實落實粉塵清潔制度與計劃，定期檢查清理風(fēng)管、防止堵塞，及時清掃地面、墻壁和設(shè)備設(shè)施上的粉塵、防止粉塵積聚，并嚴(yán)禁使用壓縮空氣吹掃，以防形成粉塵云。（3）人員控制。加大粉塵防爆宣教培訓(xùn)，加強(qiáng)機(jī)電維修、生產(chǎn)操作人員崗位技能、安全作業(yè)培訓(xùn)，重點檢查和規(guī)范人員作業(yè)行為，激勵隱患排查報告，杜絕不安全行為。5結(jié)語造成粉塵爆炸事故發(fā)生的原因多種多樣，我國現(xiàn)階段生產(chǎn)企業(yè)中導(dǎo)致粉塵爆炸事故發(fā)生的原因主要是缺乏對粉塵爆炸危險性的認(rèn)識、管理混亂、爆炸防護(hù)措施的缺陷等。結(jié)合