除尘系统防燃防爆
悬浮在空气中的某些粉尘,当达到一定的浓度时,如果存在着能量足够的火源,如火焰、电火花、炽热物体或由于摩擦、振动、碰撞等引起的火花就会发生爆炸。
粉尘的爆炸在瞬间产生,伴随着高温、高压、热空气膨胀形成的冲击波具有很大的摧毁和破坏性。除尘设备燃爆事故屡有发生。
1.粉尘爆炸
粉尘爆炸有如下3个条件。
(1)存在易燃物质易燃粉尘或气体以适当的浓度,飘浮在空气中(氧化剂)。这些物质颗粒直径在15/1m以下,浓度在20~6000s/m’之间是危险的。发生事故较多的粉尘有铝粉、铝材料研磨粉、锌粉、硅铁粉、铁粉、硅粉、钛粉、镁粉、各种塑料制品粉末、有机合成药品中间体、小麦粉、木材粉、其他易燃粉末等。
(2)存在氧化剂除尘装置的氧化剂主要是空气,而且换气在装置内进行,氧气供应充足。
(3)存在火源已知火源包括电火花、静电火花、火焰明火、自燃起火、高温表面热辐射、热线(光线、辐射热)、冲撞摩擦、隔热压缩等。这些火源中,除尘装置易产生的是静电火花、冲撞摩擦、自燃以及明火。
当以上3个条件都具备时就会发生爆炸。因此,只要除掉其中一个因素即可防爆。
2.粉尘爆炸机理及特点
粉尘爆炸与气体爆炸相似,也是一种连锁反应,即尘云在火源或其他诱发条件作用下,局部化学反应释放能量,迅速诱发较大区域粉尘发生反应并释放能量,这种能量使空气提高温度,急剧膨胀,形成摧毁力很大的冲击波。
与气体爆炸相比,粉尘爆炸有3个特点。
(1)必须有足够数量的尘粒飞扬在空中才能发生粉尘爆炸。尘粒飞扬与颗粒的大小和气体的扰动速度有关。
(2)粉尘燃烧过程比气体燃烧过程复杂,感应期长。有的粉尘要经过粒子表面的分解或蒸发阶段,即便是直接氧化,这样的粒子也有由表面向中心延烧的过程。感应时间(接触火源到完成化学反应的时间)可达几十秒,为气体的几十倍。
(3)粉尘点爆的起始能量大,几乎是气体的几十倍。
在粉尘爆炸的危害方面还有以下两个特点。
①粉尘爆炸有产生二次爆炸的可能性,因为粉尘初始爆炸的气浪会将沉积的粉尘扬起,在新的空间形成爆炸浓度而产生爆炸,这叫二次爆炸。这种连续爆炸会造成极严重的破坏。
②粉尘爆炸会产生两种有毒气体:一种是一氧化碳;另一种是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性气体。毒气的产生往往造成爆炸过后的大量人畜中毒伤亡,必须充分重视。
3.形成粉尘爆炸的因素
形成粉尘爆炸的因素有粉尘自身形成的与外部条件形成的两方面因素(表2—?)。一般常见的粉尘爆炸形成的3个要素是粉尘的可燃性、空气的存在和点火源。
4.防燃防爆对策
(1)粉尘污染源的吸尘罩引起爆炸的原因有高浓度粉尘云的产生与冲撞、静电火花、明火等。因此,应充分排气换气,清扫工厂内堆积的尘土,防止明火进入吸尘罩,操作时注意明火,对操作人员加强安全教育。
(2)除尘管道引起爆炸的原因有堆积的粉尘、没有彻底清除的易燃气体等。因此,应合理制定粉尘输送风速,定期检查除尘管道维护管理好防火挡板、减压器和弯管接头,尽快修理管道破损处,保持管道内流速稳定,输送易燃粉尘时,避免用挡板进行切换。管道要尽量短。减压器的角度应在15‘以下。另外,还要注意打扫管道时产生的火花和修理时的明火。对易爆粉尘管道要设置足够的防爆阀面积。
(3)除尘装置引起爆炸的原因:除尘袋室和尘箱内的高浓度粉尘、明火、混进的高温颗粒、静电火花、粉尘自燃、粉尘自身热能积累、混入的低沸点物质以及易燃气体着火。因此,应在结构上做到不使铁片等粗硬物质进入。维修装置时,千万不要把螺钉、工具等忘在装置内。要采用合适的排泄装置切断火花。除尘袋室、管道等都应用连接器接地。过滤袋要用防静电滤布。粉尘箱内的粉尘不能太多。如有可能,应附加连续排放装置。监视袋室内的温度分布,达到一定温度时要有防阴燃措施,亦可作紧急停止或其他合适的处理。最好采用另外的系统处理含油雾、易燃气体的粉尘。除尘室要设防爆阀。除尘装置在启动或停止时应进行气体洗涤。
(4)风机和电动机处理易燃、损耗大的粉尘时,这些机器原则上应安装在除尘装置的后边。因为粉尘造成的磨损、黏着、腐蚀等,可以使叶轮失掉平衡,发生强烈的振动和噪声并迅速导致事故发生。叶轮的破损不仅可能由机械事故造成,还可能是冲撞产生的火花造成的。另外,传送带移动时引起的摩擦热、电机的火花都是火源。
(5)其他在爆炸、火灾可能发生的情况下,设备应与建筑物保持一定的安全距离,并用耐压结构的壁面将其围起来。在重要的场所设置爆炸通气口,防止易燃粉尘和气体大量泄漏,不能让粉尘在室内特别是房梁、架子上堆积,要经常打扫。根据防灾要求,不断完善防燃防爆措施。
出自:玻璃钢脱硫塔