新闻资讯

识别和理解粉尘的爆炸危害系列四——粉尘爆炸的控制预防和基本管理

Release date:2022-02-22

前面几篇小编主要从原理的角度给大家分享了粉尘爆炸的基本知识和一些产生条件,本篇作为完结篇给大家从实践的角度分享一下粉尘爆炸的控制预防措施和基本的基本管理思路。

本篇的主要内容如下:

1.  粉尘爆炸的条件及对应的控制措施;

2.  控制措施之降低混合度;

3.  控制措施之降低氧化剂含量;

4.  控制措施之爆炸保护;

5.  粉尘防爆的基本管理。

一、粉尘爆炸的条件及对应的控制措施。

在之前的分享中我们说到了粉尘爆炸的条件,本篇需要重温一下,请见下图1.

图片

图1:粉尘爆炸的条件

所以,需要预防粉尘爆炸就必须从这五个条件出发。在可燃环境不能消除的前提下,我们前面分享了点火源管理,本篇重点分享另外三个条件。请见下图2.

图片

图2:粉尘防爆五要素

二、控制措施之降低混合度。

降低混合度主要是降低粉尘云的含量即粉尘云在氧化剂中的浓度。这主要通过两种方式来进行。小编将其称为一种叫做“增加空气量”,另一种叫做“减少粉尘量”。

先来说说增加空气量。增加空气量指的是通过“稀释”粉尘量来减少粉尘浓度,主要方式是整体通风和局部排风。

整体通风就是向建筑物(房间)内提供高流量的新鲜空气并将建筑物内原气体排出以更新环境。这里要注意:虽然整体通风减少了工作区域易燃气体的背景浓度,但未在释放源处进行控制。例如,即使溢出适量易燃液体也会使此方法无效。所以,通常可用此方法防止大的蒸汽云,虽然爆燃危险一直存在。但此方法很少用于控制粉尘云的浓度,因为粉尘云均局部形成

局部排风是在释放源处拦截易燃环境并将其导入与抽气扇连接的管道系统中。一般需要可燃气体/粉尘收集设备或破坏设备如过滤器、洗涤器或热氧化器等。因为使用空气更少,要运行该装置比稀释通风费用更低。下图是一个局部排风的示例:

图片

图3:一个局部排风的简单原理图

三个出料口处是三个粉尘释放源,这三个地方有局部通风罩将逸散的粉尘吸走防止粉尘散逸和堆积。吸走的粉尘在除尘器处进行过滤收集处理

增加空气量就分享到这里,下面说说减少粉尘量。减少粉尘量指的是通过降低粉尘的绝对量来减少粉尘浓度,主要方式是减少逸散和确保清洁。

减少逸散的方式主要是两个,一个是密闭,让能够产生粉尘源的设备或者装置或者源头完全密闭,让粉尘没法形成粉尘云。粉尘云的量少了,粉尘浓度自然就低了。另一个是按照一定的方式维护运行设备以保证设备的有效性尽量减少粉尘逸散。

确保清洁是减少粉尘量的最主要方式也是对于可燃粉尘最普遍的安全管理基础。考虑到除非系统是全封闭式操作并且系统足够稳定,否则,任何敞开式的操作一定会有粉尘的逸散。所以,粉尘的存在可能是最基本的状态。

最佳也是最基本的措施就是将定期清洁纳入到日常行政管理中并成为日常的常规工作之一。做好5S是一个推荐的良好实践。清洁应当确保定期清洁地板、水平表面如管道、管、烟罩、壁架与梁的楼梯栏杆、非承重吊顶以及其它隐蔽表面以尽量减少设施工作区域内的粉尘积聚、减少粉尘云生成。以下是一些具体的清洁质量要求:

1.  不要采用会产生粉尘云的清洁方式,如:使用压缩空气吹扫。因为压缩空气吹扫仅仅是将粉尘从一点移到另一点并且一些细小的微粒反而会变的悬浮停留到更难被清洁到的区域。如果客观情况必须使用压缩空气进行清洁,则必须满足以下:

Ø  吹扫前应将该区域与设备用吸尘器清洁。

Ø  应关闭电力与其它点火源或将其移出该区域。

Ø  应不存在能点燃粉尘云或粉尘层的热表面。

Ø  应仅使用低表压( 15psi(103kPa)的压缩空气。

2.清洁的频率必须最低满足即使漏清洁一次也不会让粉尘的沉积产生危害。

3.清洁要确保表面的粉尘沉积不能超过0.8mm(132英寸)

4.那些可能积尘的地方(如窗台、横梁、一些突出的地方等)需要考虑一个倾斜的角度以便于粉尘“不堆积”。60-70°是需要的。

三、控制措施之降低氧化剂含量

降低氧化剂含量的主要措施即惰性气体保护。惰性气体保护又分为压力吹扫、真空吹扫、流动吹扫和正压空气排出四种形式。此处不展开赘述。对于降低氧化剂含量的一个基本要求是:

连续监测氧化剂时:

    当LOC大于5%时,比LOC低2%(体积百分比);

    当LOC小于5%时,为LOC的60%。

没有连续监测氧化剂时:

    当LOC > 7.5%时,比LOC低4.5%;

    当LOC < 7.5%时,为LOC的40%。

四、控制措施之爆炸保护

爆炸保护即当爆炸发生时,如果使爆炸冲击最小化从而使爆炸即使发生也不会造成破坏后果。为了便于让大家更容易理解,用小编自己的说法即:“变非开放式空间为开放式空间”。爆炸保护措施又可以分为“两大类”(还是小编自己的说法):

1.让非开放空间“无限大”,主要的措施是耐爆、抑爆、隔爆。耐爆的机理是让爆炸发生空间的耐受度比爆炸最大压力还大,这样爆炸即使发生,也只能被限制在该空间内,无法传播,自然也就无法造成破坏。抑爆的机理是让爆炸在发生的初始,传播链即被打断,让爆炸无法产生连续效应。既然连续效应无法产生,自然后续爆炸也就不会发生从而无法造成破坏。隔爆的机理主要是让爆炸无法传播到其他区域从而限制爆炸的破坏。通常来讲,隔爆要与其他爆炸保护措施共同使用。

2.让爆炸发生空间“无限大”。主要措施即泄爆。让爆炸发生从“受限空间”变为“无限空间”,降低爆炸压力,从而减小甚至消除破坏后果。

  爆炸保护措施更多的针对具体的设备,是降低爆炸后果的措施,但不能预防爆炸的发生。如果可能,应当优先考虑爆炸预防措施,在爆炸预防不能消除爆炸时,才要同时考虑爆炸保护。

五、粉尘防爆的基本管理

粉尘防爆的基本管理可以参考下图进行:

图片

图4:粉尘防爆的系统性管理

首先,应当尽可能消除或者替代涉粉操作;其次,应当尽可能消除或替代易爆性粉尘;如果必须易爆性粉尘,那么应当定期对涉粉操作进行粉尘爆炸危害评估,识别差距、进行整改,然后对关键设备建立维护保养计划确保防护措施持续有效,最后实现持续改进。


图片


 
 

首页走进君源产品中心新闻资讯

环保法规案例分享服务中心联系我们