近年來我國面粉工業發展迅速,全國各地新建的面粉廠迅速增加。
但新建廠由于經驗、技術、設備等因素,安全防爆沒有引起足夠重視,設施不完善,給安全生產造成潛在危險。
本文就通過粉塵爆炸的機理分析,從設計方面、電氣及日常維護保養角度去探索防爆措施,以期對面粉廠安全生產機制有所裨益。
1 、產生粉塵爆炸的機理與條件
爆炸是自然界物質劇烈運動的一種表現,它在極短的時間內能釋放出大量的能量,產生大量高溫、高壓氣體,使周圍空氣發生強烈震蕩與急劇膨脹并以300m/s速度向周圍沖擊。面粉廠所產生的粉塵絕大部分屬有機粉塵,它的粒徑很小,具有爆炸危險性。但是,并非所
有的可燃性粉塵都一定會導致爆炸,粉塵要產生爆炸必須滿足3個條件:
(1)要有一定的含塵濃度。
把可燃性粉塵輕輕收集在容器中,或堆放在一起時,著火源只能使其燃燒,決不會引起爆炸,只有當可燃性粉塵在空氣中飛揚,
與空氣混合且濃度達到一定的比例后,才有可能發生爆炸。能引起爆炸的濃度最低和最高界限稱為爆炸下限和上限。上下限之間的范圍稱為爆炸極限。粉塵濃度低于下限或高于上限時,可燃性粉塵接
觸到火源也不會引起爆炸。由于爆炸的上下限相差很大,所以我們通常以下限就是粉塵爆炸的危險性依據,即下限參數預示著爆炸的危險
。
面粉廠部分原料產品的爆炸下限
名稱 |
小麥 |
小麥淀粉 |
小麥粉 |
面粉 |
爆炸下限/g.m-3 |
55 |
25 |
9.7-50 |
45 |
名稱 |
小麥 |
小麥粉 |
小麥淀粉 |
最小點火能量/J |
0.06 |
0.05 |
0.02 |
(2)要有火種或一定溫度的灼熱體存在。為點燃爆炸混合物,必須有一個最小點火能量。面粉廠部分原料產品的最小點火能量對于明火、火花、加熱和熾熱物體、摩擦熱等點火源我們應當特別注意,因為這些
火源都有可能引起粉塵爆炸。
(3)要有充足氧氣及相對密封條件。可燃性粉塵與充足的氧混合被點燃后,在相對密封條件下,氣體壓強劇增,使燃燒的傳播速度急劇增加,產生爆炸沖擊波。大多數粉塵爆炸是在廠房內部生產設備、皮帶輸送機內、斗式提升機內、通風管道等相對密封的內部空間形
成的。雖然一些廠房門窗、排氣孔都具有一定泄壓能力,但一般都形成了相對密封的條件,并不能起到迅速泄壓的作用。粉塵爆炸后釋放出非常大的能量,其強度和破壞力均超過固體炸藥。又會使沉積的粉塵飛揚,產生更為強烈的二次爆炸。
防爆措施
由于粉塵爆炸不象火災那樣隨時可能發生,因而人們對除塵防爆問題,雖有一定認識但未引起高度重視。因而事故隱患一旦出現,后果不堪設想。下面從設計方面、電氣防爆及日常維護保養角度對防止粉塵爆炸作一淺析。
設計方面
(1)加工設備要有靈敏度高的過載保護裝置,料位自動監視,自動停車,自動切換等控制系統和顯示報警裝置。避免粉塵的逸出和都料、溢料情況的產生。
(2)有良好的除塵系統,特別對下料坑、輸送設備、磨粉機、打麥機、撞擊機、振動篩等粉塵較大部位,要有良好吸塵裝置,務使操作區含塵濃度保持在爆炸濃度下限值以下。
(3)若使用斗式提升機,應設計帶有轉數監控裝置,在低于正常轉數的80% ~ 90%時,能自動報警和自動停止轉動,并采用聚乙烯咔唑帶,防止因故停機,皮帶反轉產生沖擊火花。因為斗式提升機內的粉塵濃度,遠遠超過爆炸的下限濃度,一旦有火花就會導致爆炸。
(4)對輸送壓縮空氣管道應有能迅速切斷氣源的裝置。
(5)磨粉機、打麥機、撞擊機等設備必須在入機前安裝吸鐵裝置。
(6)除塵和氣力輸送系統,由于與加工設備相連通,火花有可能隨氣流進入除塵或氣力輸送系統點燃粉塵,所以除塵設備應設計排爆門,并應很好地接地以防靜電火花產生。
電氣設備方面
(1)選用防爆電氣設備,必須考慮爆炸性混合物的性質。
(2)選用電氣設備應充分考慮爆炸危險場所的等級。
(3)面粉廠配電房最好遠離有可能引起粉塵爆炸的危險場所,以減少爆炸事故的可能性。
(4)電氣線路敷設應充分考慮防爆的要求。
(5)采用可靠接地,杜絕粉塵靜電放電引爆。
日常維護保養管理方面
(1)要教育職工嚴格執行安全生產操作規程,生產操作人員要掌握設備保養、維修方面的安全知識。
(2)生產中應密切注意防止堵料、斷料、溢料及過載情況發生,特別是物料濕度低時更應注意。
(3)嚴禁生產車間各種用火和產生火種的活動,必要的維修工作要徹底清除后再進行。
(4)定期檢查通風除塵系統,及時清除風機葉片、風管、除塵器的積塵。
(5)防止軸承過熱,按要求滑動軸承溫升不超過45℃,滾動軸承不超過60℃,對潤滑部件保持良好的潤滑狀態。
(6)經常檢查輸送設備接地情況,避免靜電集聚,檢查電器設備、電器線路,防止元件松動或短路,經常打掃照明燈具上的積塵,防止積塵烤焦起火。
(7)對設備封閉不嚴的地方,要及時加以修補,避免粉塵外溢。
(8)發生起火時,應立即斷開風管,I皮磨還可以加大料門以小麥壓滅火焰。面粉廠防止粉塵爆炸在很大程度上可通過廠里的行政、技術和設備管理等手段來消除。同時如能配合先進、安全可靠的通風除塵系統,采取合理的自動控制裝置,加上對防爆重要性認識的提高,粉塵爆炸將可以有效制止。