1 引言
2005年9月,筆者參與了2起事故的調(diào)查工作。2起事故均是車間通風(fēng)除塵系統(tǒng)中除塵器的爆炸。2起事故均與新改擴項目有關(guān),一起事故是車間的技術(shù)改造項目,另一起是污染搬遷項目。為了減少車間工位上產(chǎn)生的大量粉塵,保證污染物的達標(biāo)排放,兩項目采取通風(fēng)除塵凈化方法,且均通過了環(huán)保驗收和職業(yè)衛(wèi)生驗收,各項指標(biāo)符合國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。但是,除塵設(shè)備中的安全措施并未落到實處,安全問題未得到有關(guān)人員應(yīng)有的重視,最終引起爆炸事故的發(fā)生。
以下,筆者結(jié)合參與事故調(diào)查的所得,探討除塵器的防爆安全問題,借以引起有關(guān)單位對污染治理設(shè)備設(shè)施中安全問題的關(guān)注。
2 除塵器的防爆安全
近些年來,粉狀物料的應(yīng)用領(lǐng)域愈來愈廣,隨著環(huán)保意識和健康意識的加強,除塵系統(tǒng)已普及到幾乎所有涉及粉狀物料的行業(yè)。除塵系繞是利用通風(fēng)機所提供的能量,依靠排風(fēng)罩將各個塵源所散發(fā)出的粉塵予以捕集,通過通風(fēng)管道將含塵氣流送入除塵器進行凈化,以達到凈化作業(yè)環(huán)境和減少污染的目的。然而,在相對密閉的除塵系境內(nèi),粉塵濃度往往較高,有些已達到粉塵的爆炸下限,這就為粉塵的爆炸提供了前提條件。據(jù)統(tǒng)計,粉塵爆炸事故大多發(fā)生在除塵系統(tǒng),而除塵器又是除塵系繞中最危險的部位。
2.1一起除塵器爆炸事故
2.1.1事故概況
2005年9月17日9時20分左右,北京某企業(yè)的外殼分廠轟轟兩聲巨響,3號抽塵倉發(fā)生爆燃,強烈的爆炸氣體沖擊波和火焰向四周傳播,引燃了4號抽塵倉,爆燃點周邊20m范圍內(nèi)部分廠房和設(shè)施損壞,由于是周六,部分分廠加班,爆燃區(qū)域無人,未造成人員傷害,但造成了較大的經(jīng)濟損失。
2.1.2事故原因分析
在油漆木制件砂、磨、拋的工藝過程中,產(chǎn)生大量的樹脂漆粉塵,匯集于除塵系統(tǒng)中,且系統(tǒng)內(nèi)風(fēng)量未達到設(shè)計要求,具備了粉塵爆炸的第一個條件。在除塵系統(tǒng)中的管道內(nèi),管道內(nèi)壁產(chǎn)生細(xì)小粉塵結(jié)成的塵垢,樹脂漆粉塵在風(fēng)道內(nèi)運動,粉塵顆粒之間或粉塵顆粒與有塵垢的管壁之間會發(fā)生互相碰撞和摩擦,這種相互之間反復(fù)接觸和分離會發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,致使粉塵和管壁分別帶上不同極性的靜電。通過現(xiàn)場分析,樹脂漆粉塵布袋除塵器發(fā)生靜電引燃引爆的可能性是最大的。此外,金屬撞擊,電氣火花導(dǎo)致樹脂漆粉塵爆炸也是有可能的。但是由于現(xiàn)場調(diào)查時沒有發(fā)現(xiàn)足夠的證據(jù),對此不能做出肯定結(jié)論。
2.l.3整改措施
(l)日常使用時,除塵系統(tǒng)要確保一定的控制風(fēng)量,按照作業(yè)指導(dǎo)書要求,及時清理抽塵倉粉塵,使粉塵濃度處于爆炸危險范圍之外。
(2)接地是防靜電危害的主要措施,通風(fēng)管道和抽塵倉應(yīng)進行可靠的電氣接地。
(3)根據(jù)此次事故抽塵倉爆燃沖擊波的威力來看,抽塵倉應(yīng)設(shè)有足夠泄壓面積的泄壓裝置,真正起到泄壓的作用。
(4)加強對職工的安全救育,提高職工的安全意識和自我保護能力,不在易燃易爆區(qū)域內(nèi)抽煙、動火。
2.2典型行業(yè)除塵器爆炸事故案例
煤礦、農(nóng)林、冶金、化工、紡織、輕工、建材等幾乎所有生產(chǎn)、使用、加工粉狀物料的工業(yè)部門,都會涉及到除塵器爆炸事故。如化工生產(chǎn)中的粉狀物料輸送、攪拌、分離等流體動力過程以及篩分、過濾、粉碎、混合等機械過程,冶金工業(yè)中煤粉的制備過程,紡織工業(yè)中棉、毛、麻紡織生產(chǎn)過程,以及糧食的貯運和加工,飼料、煙草生產(chǎn),食品加工,木材加工等過程。其中,部分行業(yè)發(fā)生的除塵器爆炸事故列于表1。
表1 部分行業(yè)除塵器爆炸事故案例
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行業(yè) | 發(fā)生地點 | 事故發(fā)生時間 | 事故發(fā)生部位 | 損失情況 | 事故原因分析 |
建材 | 新疆某水泥廠 | 1988.8.19 | 高壓電除塵器 | 部分設(shè)備損毀 | 存在過量的CO和未完全燃燒的煤粉,且電除塵器入口溫度過高。 |
糧食加工 | 華北某面粉廠 | 1987.8 | 靜電除塵器 | 部分設(shè)備損毀 | 高壓電源打火引起 |
紡織 | 哈爾濱亞麻廠 | 1987.3.15 | 中央除塵換氣室南部除塵器 | 職工傷亡235人,其中重傷65人,輕傷112人,死亡58人,直接經(jīng)濟損失881.9萬元。 | 多數(shù)專家認(rèn)為是由布袋除塵器內(nèi)靜電引爆的;少數(shù)專家認(rèn)為是由搖紗換氣室內(nèi)手提行燈引燃麻塵,導(dǎo)致除塵器的首爆。 |
金屬加工 | 東北某輕合金加工廠 | 1978.12.12 | 除塵器排氣管 | 鎂粉粉塵爆炸,當(dāng)場炸死5人,重傷2人,432m2廠房全部炸毀,直接經(jīng)濟損失22萬元。 | 清除除塵器排氣管壁粘著的鎂粉時,管壁撞擊鋼制隔板產(chǎn)生火花,引發(fā)爆炸。 |
木材加工 | 沈陽市某地板廠 | 2001.3.21 | 除塵器 | 6名工人受傷,其中1名嚴(yán)重?zé)齻?,直接?jīng)濟損失70多萬元。 | 點火原因可能是靜電,也可能是粉塵在除塵器內(nèi)部堆積,造成粉體團塊產(chǎn)生悶熱。 |