近年来我国面粉工业发展迅速,全国各地新建的面粉厂迅速增加。
但新建厂由于经验、技术、设备等因素,安全防爆没有引起足够重视,设施不完善,给安全生产造成潜在危险。
本文就通过粉尘爆炸的机理分析,从设计方面、电气及日常维护保养角度去探索防爆措施,以期对面粉厂安全生产机制有所裨益。
1 、产生粉尘爆炸的机理与条件
爆炸是自然界物质剧烈运动的一种表现,它在极短的时间内能释放出大量的能量,产生大量高温、高压气体,使周围空气发生强烈震荡与急剧膨胀并以300m/s速度向周围冲击。面粉厂所产生的粉尘绝大部分属有机粉尘,它的粒径很小,具有爆炸危险性。但是,并非所
有的可燃性粉尘都一定会导致爆炸,粉尘要产生爆炸必须满足3个条件:
(1)要有一定的含尘浓度。
把可燃性粉尘轻轻收集在容器中,或堆放在一起时,着火源只能使其燃烧,决不会引起爆炸,只有当可燃性粉尘在空气中飞扬,
与空气混合且浓度达到一定的比例后,才有可能发生爆炸。能引起爆炸的浓度最低和最高界限称为爆炸下限和上限。上下限之间的范围称为爆炸极限。粉尘浓度低于下限或高于上限时,可燃性粉尘接
触到火源也不会引起爆炸。由于爆炸的上下限相差很大,所以我们通常以下限就是粉尘爆炸的危险性依据,即下限参数预示着爆炸的危险
。
面粉厂部分原料产品的爆炸下限
名称 |
小麦 |
小麦淀粉 |
小麦粉 |
面粉 |
爆炸下限/g.m-3 |
55 |
25 |
9.7-50 |
45 |
名称 |
小麦 |
小麦粉 |
小麦淀粉 |
最小点火能量/J |
0.06 |
0.05 |
0.02 |
(2)要有火种或一定温度的灼热体存在。为点燃爆炸混合物,必须有一个最小点火能量。面粉厂部分原料产品的最小点火能量对于明火、火花、加热和炽热物体、摩擦热等点火源我们应当特别注意,因为这些
火源都有可能引起粉尘爆炸。
(3)要有充足氧气及相对密封条件。可燃性粉尘与充足的氧混合被点燃后,在相对密封条件下,气体压强剧增,使燃烧的传播速度急剧增加,产生爆炸冲击波。大多数粉尘爆炸是在厂房内部生产设备、皮带输送机内、斗式提升机内、通风管道等相对密封的内部空间形
成的。虽然一些厂房门窗、排气孔都具有一定泄压能力,但一般都形成了相对密封的条件,并不能起到迅速泄压的作用。粉尘爆炸后释放出非常大的能量,其强度和破坏力均超过固体炸药。又会使沉积的粉尘飞扬,产生更为强烈的二次爆炸。
防爆措施
由于粉尘爆炸不象火灾那样随时可能发生,因而人们对除尘防爆问题,虽有一定认识但未引起高度重视。因而事故隐患一旦出现,后果不堪设想。下面从设计方面、电气防爆及日常维护保养角度对防止粉尘爆炸作一浅析。
设计方面
(1)加工设备要有灵敏度高的过载保护装置,料位自动监视,自动停车,自动切换等控制系统和显示报警装置。避免粉尘的逸出和都料、溢料情况的产生。
(2)有良好的除尘系统,特别对下料坑、输送设备、磨粉机、打麦机、撞击机、振动筛等粉尘较大部位,要有良好吸尘装置,务使操作区含尘浓度保持在爆炸浓度下限值以下。
(3)若使用斗式提升机,应设计带有转数监控装置,在低于正常转数的80% ~ 90%时,能自动报警和自动停止转动,并采用聚乙烯咔唑带,防止因故停机,皮带反转产生冲击火花。因为斗式提升机内的粉尘浓度,远远超过爆炸的下限浓度,一旦有火花就会导致爆炸。
(4)对输送压缩空气管道应有能迅速切断气源的装置。
(5)磨粉机、打麦机、撞击机等设备必须在入机前安装吸铁装置。
(6)除尘和气力输送系统,由于与加工设备相连通,火花有可能随气流进入除尘或气力输送系统点燃粉尘,所以除尘设备应设计排爆门,并应很好地接地以防静电火花产生。
电气设备方面
(1)选用防爆电气设备,必须考虑爆炸性混合物的性质。
(2)选用电气设备应充分考虑爆炸危险场所的等级。
(3)面粉厂配电房最好远离有可能引起粉尘爆炸的危险场所,以减少爆炸事故的可能性。
(4)电气线路敷设应充分考虑防爆的要求。
(5)采用可靠接地,杜绝粉尘静电放电引爆。
日常维护保养管理方面
(1)要教育职工严格执行安全生产操作规程,生产操作人员要掌握设备保养、维修方面的安全知识。
(2)生产中应密切注意防止堵料、断料、溢料及过载情况发生,特别是物料湿度低时更应注意。
(3)严禁生产车间各种用火和产生火种的活动,必要的维修工作要彻底清除后再进行。
(4)定期检查通风除尘系统,及时清除风机叶片、风管、除尘器的积尘。
(5)防止轴承过热,按要求滑动轴承温升不超过45℃,滚动轴承不超过60℃,对润滑部件保持良好的润滑状态。
(6)经常检查输送设备接地情况,避免静电集聚,检查电器设备、电器线路,防止元件松动或短路,经常打扫照明灯具上的积尘,防止积尘烤焦起火。
(7)对设备封闭不严的地方,要及时加以修补,避免粉尘外溢。
(8)发生起火时,应立即断开风管,I皮磨还可以加大料门以小麦压灭火焰。面粉厂防止粉尘爆炸在很大程度上可通过厂里的行政、技术和设备管理等手段来消除。同时如能配合先进、安全可靠的通风除尘系统,采取合理的自动控制装置,加上对防爆重要性认识的提高,粉尘爆炸将可以有效制止。