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[技术交流] 粉尘爆炸分析系列之一

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发表于 2008-5-19 17:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
粉尘爆炸(生产过程中)危险性分析与预防

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发表于 2008-5-21 09:07 | 显示全部楼层
头像被屏蔽
发表于 2008-11-24 23:15 | 显示全部楼层
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
发表于 2008-11-28 13:39 | 显示全部楼层
发表于 2008-11-29 15:04 | 显示全部楼层
发表于 2009-2-20 09:43 | 显示全部楼层
好东西,正需要,谢谢
发表于 2009-2-24 21:42 | 显示全部楼层
好东西要拿来顶的
发表于 2009-4-2 16:54 | 显示全部楼层
顶,多谢楼主分享!
发表于 2009-5-22 09:39 | 显示全部楼层
是该好好学习的东西,生命安全重于一切啊。
发表于 2009-6-5 08:36 | 显示全部楼层
粉尘爆炸分析系列之一
本文来自: 安全论坛(bbs.anquan.com.cn) 详细出处参考:http://bbs.anquan.com.cn/viewthr ... &extra=page%3D1
发表于 2009-6-6 08:59 | 显示全部楼层
好东东要顶,哈
发表于 2009-10-30 13:58 | 显示全部楼层
下来学习下
发表于 2009-11-16 11:12 | 显示全部楼层
没有办法啊。上次下载的不知道放那里了
发表于 2010-3-29 11:25 | 显示全部楼层
粉尘爆炸(生产过程中)危险性分析与预防
引言(1)
    现代社会需要大量的粉末产品,在其生产过程中,最危险的因素是发生粉尘爆炸。面粉厂、纺织厂、硫横厂、饲料加工厂、塑料加工厂、金属粉末加工厂、糖厂、煤矿等存在可燃粉尘的工厂都可能发生粉尘爆炸。研究生产过程中粉尘爆炸的特点,采取相应措施预防粉尘爆炸,是安全生产的重要内容。
生产过程中粉尘爆炸的特点(2)
  1. 粉尘爆炸事故发生率高

    随着现代工业的发展,粉尘种类不断扩大,使用量不断增加,使粉尘爆炸潜在的危险大为增加。随着纳米技术的快速发展。粉体的深细加工已经成为当今生产过程中的一个重要发展方向,生产超细粉的产品日渐增多,粉尘粒径越小,爆炸下限越低,最小点火能量越小,粉尘爆炸的感度增加,由此,粉尘爆炸的事故率大为增加。据统计,世界上平均每天有一起谷物粉尘爆炸事故发生,英国近10年发生粉尘爆炸243起。

    2. 粉尘爆炸事故危害性大

    粉体的深加工使粉尘愈来愈细。粉尘粒径越小,表面积越大,燃烧越完全,燃烧速度越快,升压速度越快,爆炸压力越大。
为了实现高效、节能,生产设备朝着大型化发展,大容积设备爆炸发生时会有较多粉尘参与爆炸,爆炸压力增大;同时大容积设备的强度比小容积设备高,如果不能及时泄爆,发生爆炸时会产生较大的压力。生产中对于可能产生粉尘飞扬的设备和场所必须尽可能密封,在密闭设备里粉尘浓度容易达到爆炸极限,密闭性越好,爆炸产生的压力也越大。
    现代生产的工艺参数具有高温、高压、高速等特点,这增加了系统发生粉尘爆炸时的初始压力和紊流度,从而加大爆炸后果的严重程度。
    生产的连续化使爆炸的传播路线加长,沿着相邻设备和连接管道传播,爆炸压力和升压速度会在管道里发生叠加,甚至有发生爆轰的危险。
粉尘爆炸易产生二次爆炸,第一次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来,在爆炸后的短时间内爆炸中心区会形成负压,周围的新鲜空气便由外向内填补进来,形成所谓的“返回风”,与扬起的粉尘混合,在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆炸时,粉尘浓度一般比一次爆炸时高得多,故二次爆炸威力比第一次要大得多。例如,某硫磺粉厂,磨碎机内部发生爆炸,爆炸波沿气体管道从磨碎机扩散到旋风分离器,在旋风分离器发生了二次爆炸,爆炸波通过爆炸后在旋风分离器上产生的裂口传播到车间中,扬起了沉降在建筑物和工艺设备上的硫磺粉尘,又发生了爆炸。

    3. 生产过程中易出现多种引火源

    (1) 设备内的摩擦撞击火花

    设备内部由于机械运转部位缺乏润滑而摩擦生热;物料、硬性杂质或脱落的零件与设备内壁碰击打出火星。表面粗糙的坚硬物体相互猛烈撞击或摩擦时,产生的火星撞击或摩擦脱落的高温固体微粒。若火星的微粒直径为0.1~1mm,其所带的能量可达1.76~1760mJ,足可点燃可燃粉尘。据统计,仅粉碎研碎设备因摩擦撞击引起的爆炸事故占57%。

     (2) 电火花和静电火花
    电气设备故障引起的电火花是常见的一种引火源,事故案例较多。物料在输送和粉碎研磨的搅拌中,粉料与管壁、设备壁,粉料的颗粒与颗粒之间的摩擦和碰击,会产生静电。一些粉尘表面的电量可达10-6~10-7C/cm2。在适当条件下,其静电电压可高达数千至数万伏。

     (3) 沉积粉尘的阴燃和自燃

     沉积在加热表面如照明装置、电动机、机械设备热表面的粉尘,受热一段时间后会出现阴燃,最终也可能转变为明火,成为粉尘爆炸的引火源。粉尘最易阴燃的层厚范围为10~20mm。可燃粉尘在沉积状态下还具有自燃的倾向,因为粉尘微粒与空气接触发生氧化放热反应,在一定条件下热量不能充分散发,粉层内温度会升高引起自燃。长期积聚在设备裂缝中和管道拐弯处的粉尘易发生自燃。
易发生粉尘爆炸的工艺过程(3)
  1. 粉碎过程

    按作用力性质不同,粉碎过程有:挤压、撞击、研磨、劈裂以及弯曲、撕裂等方法,一般情况下,粉碎研磨损作要同时利用多种作用力。粉碎操作由于机械力的作用会扬起大量粉尘,设备内悬浮的粉尘往往处于爆炸浓度范围之内。且各种力的作用更容易产生摩擦、撞击火花,静电等点火源,导致粉尘爆炸的发生。这类设备如颚式破碎机、滚筒轧碎机、球磨机、胶体磨等,都是具有粉尘爆炸的危险设备。

    2. 分离过程

    典型的分离装置有旋风分离器。和其他类似装置一样,分离的主要原理都是利用气流旋转过程中作用在物料上的离心力,使物料按重量大小达到分离的效果。在风力作用下,分离器内的粉尘均处于悬浮状态,此时,如存在足够能量的点火源,爆炸事故就会不可避免地发生。

    3. 除尘过程

    除尘器的原理通常是利用滤材将气体流中的颗粒阻挡住,除尘前粉尘是处于悬浮状态的,不仅如此,在滤材清灰时通常采用脉冲反吹风方式,此时,粘附在滤材上的粉尘又再次处于悬浮状态,若恰 好有足够能量的点火源,也将发生粉尘爆炸事故。

    4. 干燥过程

    干燥是从含水或湿物料中脱除水分或其他溶剂的操作过程,气流干燥器是一种流化设备,湿物料在高速热气流载体的流动中进行传热传质,再经旋风分离器使物料中水分随热空气排出;喷雾干燥器是将含水量高达75%~80%的溶液、悬浮液或熔融液的物料在热气流中喷成细雾,雾滴在很短时间内被干燥成粉末;沸腾干燥器又称流化床干燥器,是利用热气流使散粒状物料在干燥器内呈沸腾状态,使水分汽化、脱除,达到干燥的目的。使用喷雾、气流或沸腾干燥器干燥颗粒状物料或粉料时,设备内形成的可燃粉尘-空气混合物的爆炸事故在生产实践中时有发生。

    5. 输送过程

    为实现生产的连续和自动化,工厂生产通常采用自动输送,而粉尘由于其特性而采用气力输送管线输送,输送过程中,工业粉尘处于蓬松的悬浮状态,已具备粉尘爆炸的主要条件,只要有合适的点火源则极其危险,并且输送管线与分离和除尘设备相连,极易引起二次爆炸,造成更大的伤亡和损失。

    6. 清扫、吹扫过程

    生产过程中粉尘难免要从设备中逸出,这些粉尘堆积在厂房及设备表面,若不及时清除,在达到一定浓度并且飞扬起来之后,很容易造成爆炸事故,并且在清扫过程中,也极易粉尘飞扬,形成悬浮爆炸条件。

  1. 控制粉尘浓度

    各生产过程中的设备要密闭,操作间应有良好的通风设备,以降低空气中粉尘含量。供给设备以粉料时,必须使正常操作条件下设备和气动输送装置中的空气量不超过30%,并且最高极限含氧量为6%~8%。在粉尘浓度爆炸极限内操作的设备,可用缩小容器体积的方法提高粉尘浓度,使之超过爆炸上限,以防止粉尘爆炸,也可减弱爆炸威力。

    2. 减少粉尘沉积

    各工段设备应隔离设备在单独房间内;车间的地面、墙面、顶棚要求平滑无凹凸之处,不设凸出部件,非设置不可时,应保持其上平面与水平线成60℃以上的倾角,便于沉积的粉尘自动滑落;梁与柱子应加以覆盖,门窗与墙壁保持在同一平面内。粉末的输送管道设置要考虑粉末沉积问题。粉末输竤管段不允许铺成水平状态,不得有气流死角;死头支管及连接2个干燥设备或粉碎设备的连接管,粉末输送管与水平线所成的倾斜角不得小于45°。应定期及时清理沉积于厂房内各角落、设备、管道上的粉尘,使设备外面的粉尘和系统内各部件之间的粉尘减至最少。

    3. 防止摩擦、撞击、生热

    注意检查和维修设备,防止机械零部件松脱。注意润滑机械转动部位;经常检查轴承的温度,滑动轴承温度不得超过室温45℃,滚动轴承温度不得超过60℃;如发现轴承过热,应立即停车检修。加料应保持满料,供料流量要均匀正常,防止断料空转而摩擦生热。设备的外表面温度应比被加工材料的阴燃温度至少低50℃。排尘系统应采用不产生火花的除尘器。研磨机如果研磨具有爆炸危险的物料,则设备内需衬以橡皮或其它软材料,所有的研磨体应采用青铜球。

    4. 防止电火花和静电放电

    生产场所的电气设备要按规定选择相应的防爆型设备,整个电气线路应经常维护和检查。设备接地是最基本的防静电措施。对于能产生可燃粉尘的破碎和研磨设备,要安装可靠的接地装置。接地线必须连接牢靠,有足够的机械强度,否则在松断处可能产生静电火花。要定期检查接地线路,避免发生故障。互相间距较近的设备、管道、器具应用导体使之联成一体,进行接地。增加湿度以防止静电积累,并选取不易产生静电的材料,减少静电的产生。

    5. 增加物料湿度降低危险性

    增加湿度能降低粉尘的可爆性:一方面使粉尘结团,难以悬浮于空间;另一方面潮湿粉尘受热首先要蒸发水分,故引燃和传播火焰困难。例如,粉尘湿度增大,其着火温度升高、最小点火能量或最低可爆浓度增加。车间内可装设自动水喷淋设备,保证空气的相对湿度在70%以上。对易燃易爆物料要求很细时应考虑采用湿法作业。对不易除尘的粉碎作业也采用湿法作业。

    6. 惰性气体保护

    惰性介质保护是抑制大多数工业粉尘爆炸的有效措施。处理特别危险的物质如硫、电石等时,通常加入惰性气体如N2、CO2、He等,以减少设备中粉尘-空气混合物中的氧含量,而对金属粉尘则采用N 2保护,对有机粉尘采用CO2保护比较有效。

    7. 设置防爆泄压阻火装置

    生产或使用粉尘的厂房和车间应有足够的泄压面积,泄压比应满足0.05~0.22m2/ m3。轻质屋盖和轻质墙体门窗作为泄压面积时,轻质屋盖和轻质墙体重量不应超过120kg/m2。泄压面设置应注意靠近容易发生爆炸部位且避开当地常年主导风向,不要面向人员集中的场所和主要交通道路。用门、窗、轻质墙体做泄压面积时,不要影响相邻车间和其他建筑物的安全,注意防止负压的影响,并且清除泄压面积外的影响泄压的障碍物。

    设备内部可安装防爆膜、阀、爆破板、爆破门等,以减弱粉尘爆炸形成的压力,保护设备不遭到严重破坏。在相连设备之间设置阻火器、隔焰板、自动阀等,以防出现事故时火焰或爆炸波从设备的一部分传至另一部分。对于难以安装防爆泄压装置的设备如磨碎机,则要求设备自身能抵抗爆炸压力的破坏,或配置自动切断系统。

    8.抑制粉尘爆炸

    易发生粉尘爆炸的设备和管道,可考虑安装一种有效的抑爆系统。该系统包括爆炸检测机构和灭火剂撒播机构2个部分。爆炸检测机构的传感器主要为压力传感器。检测爆炸发出的信号传送到撒播机构以后,撒播机构立即启动能快速地(10-2~10-3s内)把灭火剂撒播出去。撒播机构内的灭火剂可用卤代烷、磷酸铵粉末或水等。

    9. 火灾事故处理措施

    当生产设备出现故障时,操作人员必须立即停车处理。当发现系统的粉末阴燃或燃烧时,必须立即停止输送物料,消除空气进入系统的一切可能性,发现着火的地方要用蒸汽或二氧化碳熄灭。不宜用强水流进行施救,以免粉尘飞扬,发生二次爆炸。

    10. 加强消防安全教育

    提高对消防安全工作重要性的认识,建立健全防火责任制度,加强安全教育。对职工进行上岗前培训时,必须将消防培训纳入其中,未受过安全规程教育的人员不得上岗操作。
发表于 2011-2-15 08:56 | 显示全部楼层
里面有没有爆炸模型?
发表于 2011-2-15 12:12 | 显示全部楼层
里面有没有爆炸模型?
yww6858 发表于 2011-2-15 08:56



14楼就是附件内容
发表于 2011-5-11 16:24 | 显示全部楼层
不错,下来学习一下~~~~
发表于 2014-8-14 18:14 | 显示全部楼层
不错学习学习
发表于 2014-12-23 14:33 | 显示全部楼层
很好!下载学习一下!谢谢!
发表于 2015-10-16 18:33 | 显示全部楼层
学习了谢谢。
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