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飼料廠粉塵爆炸機(jī)理與防爆措施摘要:近年來(lái),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(lái)越大,但生產(chǎn)過(guò)程中存在的可燃性粉塵及粉塵爆炸的可能性并沒(méi)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(shí)有發(fā)生。飼料廠的粉塵爆炸危險(xiǎn)性大,發(fā)生粉塵爆炸事故時(shí),撲救難度大,且極易造成重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。關(guān)鍵詞:粉塵爆炸;危險(xiǎn)場(chǎng)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(shí)如果遇到火源,則會(huì)引起爆炸。為了避免此類(lèi)問(wèn)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(xiǎn)場(chǎng)所的安全性?;诖它c(diǎn),文章從粉塵爆炸原理分析入手,論述了粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)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(chēng)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(lái),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(shí)間完成燃燒過(guò)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(huì)產(chǎn)生有毒氣體,向周?chē)尫鸥邿崃浚⒊霈F(xiàn)較大范圍的沖擊波,嚴(yán)重破壞周?chē)h(huán)境。(2)非金屬粉塵。主要包括糧食類(lèi)粉塵、植物纖維、煤塵、木屑、燃料、膠木灰、醫(yī)藥化工類(lèi)產(chǎn)品等。在非金屬粉塵與氧氣混合之后,會(huì)因自身摩擦產(chǎn)生燃燒,也會(huì)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(huì)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(huì)以熱輻射的方式向周?chē)蹓m傳遞燃燒,在瞬間提高周?chē)镔|(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?chē)?。?dāng)粒子周?chē)鷼怏w與空氣混合之后,一旦遇到明火或高溫,便會(huì)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(huì)導(dǎo)致爆炸。粉塵爆炸實(shí)質(zhì)上屬于氣體爆炸,其爆炸過(guò)程都是在氣相狀態(tài)下完成的氧化反應(yīng),粉塵周?chē)鷼怏w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(huì)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(huì)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(jiàn)助燃?xì)怏w。(3)點(diǎn)火源。引發(fā)粉塵爆炸要有充足的點(diǎn)火能,一般情況下粉塵爆炸需要的最小點(diǎn)火能超過(guò)氣體爆炸1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。(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(duì)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(diǎn)或設(shè)備,從而形成爆炸性粉塵環(huán)境。通過(guò)對(duì)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(guò)程、通風(fēng)除塵過(guò)程、麩皮干燥過(guò)程、輸送過(guò)程、清掃、吹掃過(guò)程、排除堵料過(guò)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(cāng)底部、頂部,麥倉(cāng)底部、頂部,粉倉(cāng)底部、頂部,打包間,下腳間、灰房,卸糧口。粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的防爆安全措施4.1粉塵爆炸的預(yù)防措施4.1.1點(diǎn)火源控制粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所應(yīng)防止自燃性粉塵儲(chǔ)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(chǎng)所禁止吸煙,嚴(yán)格控制動(dòng)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(xiǎn)時(shí),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(xiǎn)場(chǎng)所內(nèi),可以通過(guò)除塵系統(tǒng)對(duì)粉塵進(jìn)行有效去除。首先,可在不同防火分區(qū)之間,對(duì)除塵系統(tǒng)的管道進(jìn)行單獨(dú)布置;其次,采用布袋除塵器對(duì)場(chǎng)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(chǎng)布設(shè)相應(yīng)的消防設(shè)施,如滅火器、消防水槍等等。同時(shí),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(duì)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(gè)工作日必須對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)及機(jī)器設(shè)備的粉塵清掃一次,在交接班時(shí),下一班的崗位人員應(yīng)當(dāng)對(duì)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(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)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(duì)廠房?jī)?nèi)及設(shè)備進(jìn)行一次全面清掃,檢查合格后,方可重新開(kāi)停機(jī),檢修過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行清理。(3)可以通過(guò)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(xiǎn)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(dú)采用隔爆。工藝設(shè)備的強(qiáng)度不足以承受其實(shí)際工況下內(nèi)部粉塵爆炸產(chǎn)生的超壓時(shí),應(yīng)設(shè)置泄爆口,泄爆口應(yīng)朝向安全的方向。通過(guò)管道相互連通的存在粉塵爆炸危險(xiǎn)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(shí),若無(wú)抑爆裝置,也無(wú)泄爆措施,則所有的工藝設(shè)備應(yīng)采用抗爆設(shè)計(jì),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(diǎn)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(wú)刮、碰、卡、擦現(xiàn)象,避免設(shè)備故障產(chǎn)生火花,并及時(shí)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(shí)落實(shí)粉塵清潔制度與計(jì)劃,定期檢查清理風(fēng)管、防止堵塞,及時(shí)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(diǎn)檢查和規(guī)范人員作業(yè)行為,激勵(lì)隱患排查報(bào)告,杜絕不安全行為。5結(jié)語(yǔ)造成粉塵爆炸事故發(fā)生的原因多種多樣,我國(guó)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(duì)粉塵爆炸危險(xiǎn)性的認(rèn)識(shí)、管理混亂、爆炸防護(hù)措施的缺陷等。結(jié)合
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