隨著工業(yè)不斷發(fā)展進(jìn)步,粉塵爆炸事故接連發(fā)生,粉塵爆炸認(rèn)識(shí)與控制不斷受到人們重視,并積極探索粉塵爆炸的防控措施以及技術(shù)和裝備。
粉塵爆炸
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1 粉塵爆炸定義
粉塵爆炸,指可燃粉塵在一定的受限空間內(nèi),與助燃?xì)怏w(如:氧氣、空氣)混合形成粉塵云,在有點(diǎn)火源存在的情況下,粉塵和助燃?xì)怏w混合物快速燃燒,并引起溫度、壓力急劇升高的化學(xué)反應(yīng)。
粉塵爆炸條件一般有五個(gè):
(1)存在可與助燃?xì)怏w發(fā)生氧化反應(yīng)的粉塵;
(2)助燃?xì)怏w;
(3)有足以引起粉塵爆炸的高溫?zé)嵩矗袋c(diǎn)火源;
(4)懸浮在助燃?xì)怏w中形成粉塵云,且達(dá)到爆炸下限;
(5)粉塵云被限制在相對(duì)密閉的受限空間。
2 常見爆炸粉塵與爆炸區(qū)域
常見爆炸粉塵種類很多,主要包括金屬、礦物、糧食、合成材料、飼料、農(nóng)副產(chǎn)品、林產(chǎn)品等。
爆炸性粉塵分類
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粉塵爆炸常見區(qū)域中,粉塵收集系統(tǒng)和粉塵、物料傳輸設(shè)備占比最大,占比達(dá)到17%,其次是儲(chǔ)存粉塵的筒倉(cāng),占比14%。這些也是目前粉塵爆炸防控技術(shù)裝備研發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。
粉塵爆炸常見區(qū)域
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3 粉塵防爆技術(shù)
(1)控制粉塵產(chǎn)生
粉塵防爆安全控制技術(shù)專注于控制粉塵產(chǎn)生的源頭。粉塵產(chǎn)生的原因主要有機(jī)械磨損、物料的輸送以及生產(chǎn)過程中的加工作業(yè)。可采取多種措施有效控制粉塵生成。例如:采用密閉式生產(chǎn)設(shè)備,通過改進(jìn)工藝,減少粉塵產(chǎn)生;針對(duì)機(jī)械磨損產(chǎn)生的粉塵應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù);可設(shè)置抽塵裝置或噴霧降塵系統(tǒng),對(duì)易產(chǎn)生揚(yáng)塵的作業(yè)環(huán)節(jié)及時(shí)進(jìn)行除塵作業(yè),減少揚(yáng)塵濃度。
(2)隔離爆炸源
粉塵防爆技術(shù)還包括對(duì)火花、靜電、高溫設(shè)備等爆炸源的隔離,采取多種措施有效隔離爆炸源。例如:防爆設(shè)備或防爆電器設(shè)備可用于易產(chǎn)生火花的設(shè)備,有效地防止火花的產(chǎn)生;凡靜電堆積之處,可采用接地裝置或靜電消除器,使積靜量降低;對(duì)于高溫設(shè)備,可設(shè)置溫度監(jiān)測(cè)裝置,對(duì)溫度異常情況及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理,避免粉塵因溫度過高而發(fā)生爆炸。
(3)易爆環(huán)境監(jiān)測(cè)與警示
環(huán)境監(jiān)測(cè)與預(yù)警技術(shù)也是粉塵防爆安全控制技術(shù)的重要內(nèi)容,對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)粉塵濃度的異常情況以及對(duì)潛在的爆炸危險(xiǎn)做到心中有數(shù)起著關(guān)鍵的作用。通過設(shè)置監(jiān)測(cè)裝置和傳感器對(duì)空氣中的粉塵濃度、溫度、濕度等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄,及時(shí)反映工作場(chǎng)所粉塵污染的程度和爆炸危險(xiǎn)的變化情況,從而為制定有效的防控策略提供科學(xué)依據(jù)。例如:監(jiān)測(cè)到粉塵濃度超過安全閾值,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)并觸發(fā)相應(yīng)的應(yīng)急措施,以保障生產(chǎn)過程的安全。
4 粉塵爆炸控制技術(shù)
(1)抗爆
通過增強(qiáng)設(shè)備和設(shè)施的強(qiáng)度,使其能夠承受一定的爆炸壓力,從而防止設(shè)備損壞。對(duì)于粉塵爆炸的抗爆設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)承壓一般在1.0MPa左右,參考依據(jù)為在20L球內(nèi)粉塵爆炸的最大爆炸壓力約0.9MPa。然而,目前大部分除塵器的承壓一般為30~50kPa,所以需要考慮除塵器的泄爆。
(2)泄爆
在設(shè)備和設(shè)施上安裝泄壓裝置,如爆破片和泄壓門,允許爆炸壓力迅速釋放,降低設(shè)備內(nèi)部的壓力峰值,從而減少爆炸對(duì)設(shè)備和人員的危害。泄爆裝置需要根據(jù)設(shè)備的特性和工作環(huán)境進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和布置,需要考慮除塵器、流化床等內(nèi)部湍流對(duì)粉塵爆炸的增幅影響。值得注意的是,泄爆只能降低容器內(nèi)的最大爆炸壓力,防止容器損毀,不能阻止粉塵爆炸的火焰通過管道向其他容器傳播。
(3)隔爆
通過設(shè)置隔爆閥或抑爆器,將爆炸區(qū)域與其他區(qū)域隔離,防止爆炸波及整個(gè)系統(tǒng)。這種方法常用于復(fù)雜的管道和設(shè)備系統(tǒng),確保一旦發(fā)生爆炸,能夠?qū)⒂绊懣刂圃诒M可能小的范圍內(nèi)。
(4)抑爆
抑爆也是有效降低容器內(nèi)爆炸壓力的方法,在爆炸初期,通過快速噴射抑爆劑(如抑爆劑或氣體),抑制爆炸的傳播和發(fā)展。抑爆系統(tǒng)通常配備傳感器和自動(dòng)控制裝置,能夠在檢測(cè)到爆炸信號(hào)的瞬間啟動(dòng)抑爆劑噴射,從而有效地控制爆炸。
5 部分粉體防爆裝備企業(yè)推薦
由上述粉塵爆炸常見區(qū)域可知,粉塵爆炸涉及粉體材料加工的多個(gè)領(lǐng)域,與之關(guān)聯(lián)的防爆設(shè)備多達(dá)數(shù)十種。
(1)防爆板
北京澤華化學(xué)工程有限公司、江蘇八方安全設(shè)備有限公司、斯緹福機(jī)械(蘇州)有限公司、上海備盈倍安全系統(tǒng)設(shè)備有限公司、河北銳智納米科技有限公司、大連理工安全系統(tǒng)有限公司
(2)防爆粉碎/研磨設(shè)備
江蘇密友粉體新裝備制造有限公司、河南一六重工有限責(zé)任公司、蘇州金遠(yuǎn)勝智能裝備股份有限公司、浙江亞光科技股份有限公司
(3)防爆閥/泵
徐州眾安工業(yè)裝備有限公司、泊頭市新日環(huán)保設(shè)備有限公司、無(wú)錫諾美克環(huán)保科技有限公司、成都天新睿創(chuàng)科技有限公司、江蘇巨良自控閥門有限公司、西安匯源儀表閥門有限公司、杭州惠合機(jī)械設(shè)備有限公司
(4)防爆混合/分散篩分設(shè)備
常州市瑞美干燥設(shè)備有限公司、博億(深圳)工業(yè)科技有限公司、廣州森弘電氣機(jī)械有限公司、杭州惠合機(jī)械設(shè)備有限公司、常州市騰蛟機(jī)械有限公司、浙江拓博環(huán)保科技有限公司、上海英盛儀器有限公司
(5)防爆干燥設(shè)備
常州創(chuàng)工干燥科技有限公司、蘇州市萊頓科學(xué)儀器有限公司、常州市龍?chǎng)沃悄芨稍锟萍加邢薰?/p>
(6)防爆除塵/吸塵/風(fēng)機(jī)設(shè)備
上海茂控機(jī)電設(shè)備有限公司、吉泰來(廈門)科技有限公司、康洛吉自動(dòng)化系統(tǒng)工程(上海)有限公司、蘇州市亙晟涂裝工程有限公司、上海阜風(fēng)機(jī)電設(shè)備有限公司、蘇州伊賽爾環(huán)保科技有限公司、昆山蒂恒環(huán)保設(shè)備技術(shù)有限公司、全風(fēng)環(huán)保科技股份有限公司、吳江市宇鑫凈化技術(shù)設(shè)備有限公司、常州市龍溪干燥設(shè)備有限公司、陜西斯達(dá)實(shí)業(yè)有限公司
(7)防爆表征設(shè)備
四方光電(武漢)儀器有限公司、陜西菲恩特儀器科技有限公司
(8)防爆包裝設(shè)備
廣州恒爾電子設(shè)備有限公司、濟(jì)南大宏機(jī)器有限公司、常州楷立機(jī)械有限公司
參考來源:
鄒天宇:粉塵爆炸與防控措施,廣東科技學(xué)院
靳宇寧:涉爆粉塵特性分析與安全防控技術(shù)研究,山東智邦安全技術(shù)咨詢有限公司
郭紅娟:粉塵爆炸安全防護(hù)研究現(xiàn)狀分析與探討,蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)大學(xué)
黃亮:粉塵防爆技術(shù)措施的研討,四川中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
粉體網(wǎng)
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