近年來,車間除塵設(shè)備除塵器以自身除塵效率高且環(huán)境污染小等優(yōu)勢被廣泛用于各行業(yè)領(lǐng)域中,然而因我們未正確了解粉塵防爆相關(guān)內(nèi)容,忽視車間除塵設(shè)備除塵器應(yīng)用過程中可能發(fā)生的爆炸事故,導(dǎo)致粉塵爆炸事故頻頻發(fā)生。
因此對其爆炸產(chǎn)生的條件以及做好相應(yīng)防爆設(shè)計的分析其又十分重要的意義。
1粉塵爆炸產(chǎn)生的主要條件
引起爆炸的三個必要條件,3個條件同時具備“
。1)空氣中粉塵達到一定的濃度,即處于爆炸上下限內(nèi),一般爆炸下限最為人們關(guān)注;
。2)有足夠能量的點火源;
(3)足夠的空氣或氧氣混合接觸。
粉塵爆炸是一個非常復(fù)雜的過程,受很多因素的影響,一般粉塵爆炸經(jīng)過以下發(fā)展過程:粉塵爆炸首先是粉塵粒子從點燃源獲得能量后(熱傳導(dǎo)、熱輻射)表面受熱,另外粉塵粒子獲得能量后內(nèi)外相繼受熱而產(chǎn)生熔融和氣化迸發(fā)出熾熱微小質(zhì)子顆粒或火花,會形成粉塵的點火源。
此時在粉塵接觸空氣且其中粒子溫度升高的條件相愛,粉塵粒子的氣化過程將表現(xiàn)更為明顯。
通常在點火源作用下,空氣與粉塵接觸達到一定程度時會出現(xiàn)燃燒情況,若二者混合程度較高將直接產(chǎn)生粉塵爆炸事故,而且爆炸過程中的能量將不斷釋放形成粉塵云,粉塵云與爆炸中的殘留物質(zhì)接觸時可能產(chǎn)生二次爆炸情況。
綜合來看,粉塵爆炸的產(chǎn)生主要受粉塵顆粒自身的直徑與存在的引爆源影響,而且粉塵云所產(chǎn)生的爆炸會擴大爆炸程度。因此粉塵爆炸的條件主要體現(xiàn)在:粉塵濃度達到爆炸上下限數(shù)值;點火源的能量足以引發(fā)粉塵爆炸;粉塵與氧氣相混合。
2防爆技術(shù)
防止爆炸的產(chǎn)生必從三個必要條件來考慮,限制了其中的一個必要條件,就限制了爆炸的產(chǎn)生。
在工業(yè)過程中,通常從下述三個方面著手對易燃易爆場合進行處理。
(1)預(yù)防或最大限度地降低易燃物質(zhì)泄漏的可能性;
。2)不用或盡量少用易產(chǎn)生電火花的電所元件;
。3)采取充氮氣之類的方法維持惰性狀態(tài)。
防爆技術(shù)可分為預(yù)防性技術(shù)措施和設(shè)計性措施。預(yù)防性措施是指使粉塵的濃度低于爆炸下限和粉塵的大量堆積,及消除有效引燃源;設(shè)計性措施是指預(yù)防爆炸發(fā)生的措施難以奏效時而采取的將爆炸危害程度降至安全水平的措施,使爆炸不至于造成人員傷亡,爆炸后設(shè)備短時間內(nèi)可恢復(fù)使用的技術(shù),它包括:抗暴、抑爆、隔爆、泄爆等。
klhb/pclass/?classa=1&classb=3" target="_blank">車間除塵設(shè)備除塵器內(nèi)作為集塵收集地,使粉塵的濃度時刻低于爆炸下限,經(jīng)濟上不劃算,也很難做到;但不讓大量粉塵堆積是可以做到的。
有效引燃源要區(qū)分下列2種引燃源:普通引燃源(例如焊接、磨削、熏煙產(chǎn)生的引燃源)和機械故障引起的引燃源(機械火花、高溫表面、無焰燃燒聚熱、靜電火花)。
其中各類運動摩擦引然源是最常發(fā)生的,粉塵爆炸的多半事故都是由它引起的。另外經(jīng)調(diào)查和試驗,在粉塵云中主要是發(fā)生電暈放電,在工業(yè)生產(chǎn)中尚未發(fā)生過閃電式放電。
此外,工業(yè)性生產(chǎn)設(shè)備也難以發(fā)生這種閃電式放電,除非形成的粉塵云的容器容積大于60m3或直徑大于3m,才有這種可能。
抗爆就是結(jié)構(gòu)本身能夠承受爆炸壓力,結(jié)構(gòu)本身不發(fā)生爆裂?贡Y(jié)構(gòu)有耐爆炸壓力及耐爆炸沖擊壓力2種,耐爆炸壓力設(shè)計應(yīng)遵守壓力容器設(shè)計制造規(guī)范,而耐爆炸沖擊壓力可適當放寬。一般地:耐爆炸沖擊壓力為1.5倍的耐爆炸壓力。
抑爆就是將設(shè)備內(nèi)可燃物質(zhì)爆炸撲滅在初始階段,從而避免過高爆炸壓力的措施,一個成功的抑爆系統(tǒng)能夠在爆炸壓力1×104Pa時動作,抑制后設(shè)備內(nèi)最大壓力低于1×105Pa。
抑爆分為2種,一種為被動式,如水袋和阻燃粉末裝置,這類裝置就是爆炸壓力上升到一定范圍內(nèi),自動破裂拋撒出水或阻燃粉末;一種由探測初始爆炸傳感器,控制單元及帶高壓驅(qū)動的高速噴灑(HRD)抑爆器組成的智能抑爆裝置。
隔爆就是要為防止1個容器內(nèi)發(fā)生的爆炸沿連接管道傳播到后續(xù)容器,從而導(dǎo)致系統(tǒng)爆炸,造成更大的損失,然而實際中危害最大的爆炸就是因為隔爆裝置不能工作或沒有設(shè)計。它一般可在管道上安裝火焰探頭,觸發(fā)相應(yīng)機構(gòu),實現(xiàn)爆炸阻斷。
粉塵爆炸會產(chǎn)生高達0.7—1MPa的壓力,而泄爆措施可以將上升的壓力限制在構(gòu)件材料強度所能承受的范圍內(nèi),粉塵爆炸具有圖1所示的特征,其中的曲線a表示密閉容器內(nèi)發(fā)生爆炸的情況,Pmax表示最大爆炸壓力,Pn表示最大爆炸壓力上升速率;曲線b表示有泄爆發(fā)生的情況,Pred表示最大爆炸壓力和Pn表示最大爆炸壓力上升速率。由此可見,泄爆對于減輕爆炸危害有著及其重要的作用。