當(dāng)前位置:深圳市宏佳環(huán)保設(shè)備有限公司>>公司動(dòng)態(tài)>>防爆除塵器系統(tǒng)的消防及防爆措施
防爆除塵器系統(tǒng)的消防及防爆措施
對(duì)可燃性粉塵爆炸的防爆設(shè)備歷來(lái)都有法律法規(guī)嚴(yán)格規(guī)范。美國(guó)國(guó)家消防協(xié)會(huì)(NFPA)在爆炸的保護(hù)和預(yù)防上制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn);ATEX防爆指令是歐洲普遍采用的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了在有爆炸性環(huán)境的設(shè)備需要做到的技術(shù)要求,只有獲得ATEX認(rèn)證后,方可在這些國(guó)家銷售和使用防爆設(shè)備。我國(guó)亦有健全的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,例如粉塵防爆安全規(guī)程(GB15577-2007)、粉塵爆炸泄壓指南(GB15605-2008)、粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所用收塵器防爆導(dǎo)則(GB/T17919-2008)等等。特別在8月2日,昆山金屬?gòu)S發(fā)生爆炸后,國(guó)家安荃生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布了第68號(hào)令《嚴(yán)防企業(yè)粉塵爆炸五條規(guī)定》,進(jìn)一步挑明工業(yè)粉塵除塵防爆燃安全的重要性和對(duì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行要求。希望通過(guò)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),我國(guó)工業(yè)除塵領(lǐng)域得到應(yīng)有的重視,監(jiān)督部門(mén)和企業(yè)管理執(zhí)行力有所加強(qiáng),技術(shù)水平獲得不斷提高。
要強(qiáng)調(diào)的是,在正確設(shè)計(jì)選型和安裝通風(fēng)除塵系統(tǒng)的防爆抑爆設(shè)施后,生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理的水平也要隨之提高,保持工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境清潔,隨時(shí)*清除加工中所產(chǎn)生的易燃易爆粉塵,力爭(zhēng)從源頭上降低爆燃幾率。
易燃易爆粉塵的收集處理歷來(lái)是工業(yè)通風(fēng)除塵工作的難點(diǎn),也應(yīng)該是一個(gè)非常值得關(guān)注的重點(diǎn),這不單要求從業(yè)人員具有較為全面扎實(shí)的業(yè)務(wù)知識(shí),還要有高度嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呢?fù)責(zé)態(tài)度,兩者缺一不可。什么是易燃易爆的粉塵,現(xiàn)場(chǎng)工作人員必須對(duì)自己處理的物料有清楚的認(rèn)識(shí),有很多資料可以查詢,也有很多文獻(xiàn)可以參考,關(guān)鍵要對(duì)實(shí)際產(chǎn)塵的工藝流程做深入了解,對(duì)揚(yáng)塵塵體的物化性質(zhì)給出定義,才能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地行使除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、設(shè)備的選型以及制造應(yīng)用的責(zé)任。
金屬加工中產(chǎn)生的粉塵可能引起燃燒甚至爆炸。燃燒與爆炸的概念有所不同,首先談?wù)勅紵?,它是指可燃物與氧化劑作用發(fā)生的放熱反應(yīng),通常伴有火焰、發(fā)光、發(fā)煙的現(xiàn)象。物質(zhì)燃燒需要同時(shí)具備三個(gè)要素,即可燃物質(zhì)、助燃物質(zhì)和起火源,三缺一均不可能造成燃燒現(xiàn)象。比如在等離子切割和激光切割一些合金板材過(guò)程中,所產(chǎn)生的煙塵具有可燃性,無(wú)處不在的氧氣是助燃物質(zhì),這時(shí)環(huán)境中一旦出現(xiàn)明火、電火花、甚至摩擦、撞擊產(chǎn)生的火花及發(fā)熱,以及造成自燃起火的氧化熱等物理化學(xué)因素都能成為起火源。采取措施使三要素不同時(shí)存在,比如應(yīng)用除塵器裝置收集和控制可燃物、減少或隔絕空氣進(jìn)入除塵工藝系統(tǒng)、防止和消除起火源,即可阻止燃燒發(fā)生,從而實(shí)現(xiàn)防火救災(zāi)的目的。
空氣中易爆炸粉塵種類可以包括:1)金屬類,如鉬、銻、硅、鋯、鐵、硅鐵合金,鎂、鋁鎂合金等;2)合成材料類,如塑料、合成樹(shù)脂、合成纖維素、有機(jī)化工原料、纖維素絮凝物;3)糧食產(chǎn)品類,如面粉、淀粉、砂糖等;4)工業(yè)原材料類,如煤粉、木材、干紙漿等。粉塵的爆炸性指數(shù)(Kst)值是通風(fēng)除塵工程設(shè)計(jì)的主要依據(jù)之一,同時(shí)要明確能夠引起爆炸的zui低濃度,即爆炸下限(以g/m3表示)。一般來(lái)講,粉塵粒徑越小,爆炸下限越低;氧濃度越高,爆炸下限越低;可燃揮發(fā)份含量越高,粉塵爆炸下限越低。通風(fēng)除塵設(shè)備及管內(nèi)的此類物質(zhì)濃度應(yīng)該控制在其爆炸下限值的50%以下。通過(guò)減小爆炸的影響,使余壓低于過(guò)程設(shè)備的承壓安全水平,zui大爆炸壓力(Pmax)通常高于100psi,設(shè)定余壓值(Pred)通常低于3psi。
粉塵燃爆炸指數(shù)(Kst)是指在1m3密閉容器內(nèi),粉塵爆炸試驗(yàn)中zui大爆炸壓力上升速率與容器容積的立方根的乘積一常數(shù),用來(lái)表明粉塵爆燃的劇烈程度和危險(xiǎn)性,Kst值越大危險(xiǎn)性越高。
針對(duì)除塵器或通風(fēng)管道內(nèi)可能出現(xiàn)的粉塵爆炸,采取爆炸抑制和化學(xué)隔離系統(tǒng)是目前一種較為行之有效的措施。爆炸抑制的設(shè)計(jì)原理:檢測(cè)到爆炸起始的早期癥兆,通過(guò)迅速噴射化學(xué)滅火劑至正在發(fā)展的火球中,以*結(jié)束燃燒的苗頭而達(dá)到預(yù)防燃爆的作用。抑制過(guò)程完成后,可以進(jìn)行快速清理,允許生產(chǎn)再次進(jìn)行。 爆炸抑制系統(tǒng)包括一個(gè)的傳感器,將檢測(cè)到爆炸初始階段的壓力波(它總是比火球的速度快)傳導(dǎo)。傳感器的設(shè)計(jì)應(yīng)該預(yù)防由于震動(dòng)或其他非爆炸壓力波事件而引起的誤啟動(dòng)。傳感器形成的一個(gè)電氣信號(hào)啟動(dòng)安裝在設(shè)備表面的"滅火炮",直接噴射食品級(jí)的NaHCO2 滅火劑到設(shè)備中。滅火劑通過(guò)噴嘴進(jìn)行有效噴撒,熄滅還沒(méi)有形成爆燃的火源。根據(jù)除塵器的使用條件,該系統(tǒng)通常限制壓力在0.2bar以內(nèi)。研究表明,一個(gè)沒(méi)有保護(hù)的粉塵爆炸通??梢栽?/4秒內(nèi)達(dá)到zui低8bar的壓力(不同的易燃粉塵的壓力值有所不同)。
除塵器防爆燃的zui簡(jiǎn)便常見(jiàn)的方法之一是采用泄爆膜片,設(shè)計(jì)考慮因素包括設(shè)備安裝的環(huán)境,泄爆口的方向,除塵器殼體及其管道的耐壓強(qiáng)度等。它的優(yōu)勢(shì)是成本較低,安裝容易,不需要日常維護(hù)和監(jiān)測(cè);缺點(diǎn)是泄爆膜片將會(huì)*爆開(kāi)并損毀,需要更換新的配件和修復(fù),局部爆炸后的設(shè)備內(nèi)部及周邊環(huán)境要做清掃,并且不能夠應(yīng)對(duì)已形成火球的消防熄滅。泄爆膜片的強(qiáng)度和尺寸與不同類型的除塵器相匹配的設(shè)計(jì)計(jì)算很關(guān)鍵,不然可能會(huì)造成頻繁泄爆動(dòng)作,或者泄爆動(dòng)作滯后而延誤施救。
有些防爆要求特別嚴(yán)格的工況,比如在合金部件打磨和金屬件熱噴涂工藝生產(chǎn)中,還會(huì)采取機(jī)械隔爆和化學(xué)抑爆結(jié)合應(yīng)用,在化學(xué)抑爆的同時(shí)機(jī)械隔爆閥分段及時(shí)關(guān)閉,切斷火勢(shì)外延的可能。除塵器或管道內(nèi)聚集的粉塵,往往被初次爆炸充分揚(yáng)起,引發(fā)新的"二次爆炸",由于這時(shí)的懸浮揚(yáng)塵濃度更高,二次爆炸比一次爆炸更具有破壞性和殺傷力,許多事故中發(fā)生的傷亡事件幾乎是由二次爆炸造成的,因此對(duì)二次爆炸的預(yù)防尤為重要,措施和手段更應(yīng)迅速可靠。
在考慮通風(fēng)除塵系統(tǒng)消防抑爆的時(shí)候,還有其他方面應(yīng)加以探究,比如風(fēng)機(jī)電機(jī)和電氣控制的防爆要求,濾料的阻燃能力、防靜電性能,除塵器接地導(dǎo)通問(wèn)題,入風(fēng)口火花撲集器的形式等等,必要的話一定要增加到位不得疏漏。構(gòu)成通風(fēng)除塵系統(tǒng)的吸罩和管道等周邊設(shè)備也要科學(xué)合理,正確設(shè)計(jì)、制作和安裝,調(diào)試運(yùn)行達(dá)標(biāo)后才可投入生產(chǎn)。