2.3除尘器爆炸事故发生应具备的条件
除尘器爆炸事故的发生需要具备以下3个基本条件:要存在一定浓度的可燃性粉尘、达到一定的氧含量、同时存在足够能量的点火源或热源。
2.2.1 存在一定浓度的可燃性粉尘
首先,要求除尘器所处理的粉尘是可燃性粉尘。目前.绝大多数工业生产中涉及到的粉尘均是可燃性粉尘,如金属粉尘、煤炭粉尘、粮食、合成材料(如塑料、染料)、饲料、农副产品(如烟草、棉花)以及林业产品粉尘。
其次,要求除尘器中的粉尘浓度达到或超过其爆炸下限,粉尘的爆炸下限与诸多因素有关,如分散度、湿度、火源的性质、氧含量、情性粉尘和灰分以及温度等。粮食、烟草粉尘的爆炸特性亦受产地、季节等影响。此外,可燃气体对于粉尘爆炸还具有协同效应,即可燃气体的加入可使低挥发性可燃粉尘容易着火,高挥发性可燃粉尘更易着火。如机械铸造行业的冲天炉在化铁过程中,会产生大量高温烟气,由于烟气中含有大量粉尘和CO等可燃气体,此时,烟气中粉尘的爆炸下限会相对降低。
作业环境中粉尘的种类也是多种多样的,如纺织厂除尘系统内是由麻尘、棉尘、各种尘埃等组成的混合粉尘。实际工作中,应根据各类除尘系统所处理粉尘的特点,通过查找资料或实验测试的方法,确定实际工况下粉尘的爆炸下限。
通常进行通风除尘系统设计时,将系统内粉尘的浓度控制在其爆炸下限之下,但是除尘器清灰时,吸附在其上的粉尘呈悬浮状态,增加了除尘器中粉尘的台量,使之有可能达到其爆炸下限的范围内。此时,如遇到适当能量的点火源,则有可能发生除尘器的爆炸事故。
2.2.2达到一定的氧含量
粉尘爆炸的强度随着含氧量的减小而下降,当氧气浓度不足以维持粉尘爆炸火焰自行传播时,就不会发生粉尘爆炸。
对于纺织、木材加工及烟草、饲料、粮食加工中的非密闭除尘系统而言,含尘介质即空气,其中氧浓度高达21%,大于工业粉尘的最大允许氧含量,具有较大的爆炸危险性。
对于水泥工业中的煤粉制备系统而言,当利用窑尾废气作为烘干介质时,废气中氧浓度较低,有抑制粉尘燃爆的作用,利于除尘器的防爆。当利用窑头蓖冷机热风或利用热风炉热风作烘干介质时,其氧浓度高达21%,大于煤粉的最大允许氧含量,爆炸危险性较大。
处理含氧量较高的含尘气体时,需要严格控制粉尘的浓度,采取完善的防燃防爆措施,防止除尘器爆炸事故的发生。
2.2.3存在足够能量的点火源或热源
在生产过程中,引起除尘器爆炸的点火源或热源较多,其中较为典型的包括:外部明火蔓延至除尘系统,粉尘与机械摩擦发热引燃粉尘,除尘管道内进人的金属、石块等杂质与机械摩擦撞击引起火花,积聚的静电荷放电以及粉尘自燃等。
3预防除尘器爆炸事故的安全对策
3.1 控制除尘器和管道中粉尘浓度
合理设计除尘系统的通风量,使除尘器和管道中的粉尘浓度低于其爆炸下限,如处理粉尘浓度过高,可考虑使用二级除尘。
3.2 控制除尘器内的粉尘堆积量
除尘器在清灰过程中,粉尘浓度较高,有可能达到其爆炸浓度范围,故应及时清灰,防止除尘设备内积聚过量的粉尘,热量积累,引发粉尘自燃。
3.3 惰化处理
惰化处理是指在可燃粉尘所处环境中充入氮气、二氧化碳等惰性气体,以降低环境中的氧含量,减小粉尘的爆炸性能,或降低其爆炸压力和爆炸强度。
3.4 清除点火源
对于外部明火,可通过加强管理,提高职工防爆意识等方面进行控制;对于撞击产生的火花,可通过安装电磁除铁装置,防止金属进人除尘系统;对于静电火花,主要采用接地和增湿的方法进行控制;对于粉尘自燃,要控制除尘器的外壳温度,避免其过高温度的出现。
3.5 防爆装置
一旦除尘器中形成了粉尘爆炸的3个条件,其爆炸就不可避免地要发生。此时,可通过技术措施,尽可能地减少爆炸带来的损失,通常的技术措施有泄爆、隔爆和抑爆。具体采用时,可根据实际情况进行设计。
4 结束语
在日常工作中,类似除尘器这类污染治理设备中的事故隐患较多,事故频发,但由于多数事故的损失较小,往往得不到人们的重视。这对于污染治理设备、设施的安全运行极为不利,有关企业必须见微知著,高度重视,切实改进污染治理设备的安全运行。
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