2.3除塵器爆炸事故發(fā)生應具備的條件
除塵器爆炸事故的發(fā)生需要具備以下3個基本條件:要存在一定濃度的可燃性粉塵、達到一定的氧含量、同時存在足夠能量的點火源或熱源。
2.2.1 存在一定濃度的可燃性粉塵
首先,要求除塵器所處理的粉塵是可燃性粉塵。目前.絕大多數工業(yè)生產中涉及到的粉塵均是可燃性粉塵,如金屬粉塵、煤炭粉塵、糧食、合成材料(如塑料、染料)、飼料、農副產品(如煙草、棉花)以及林業(yè)產品粉塵。
其次,要求除塵器中的粉塵濃度達到或超過其爆炸下限,粉塵的爆炸下限與諸多因素有關,如分散度、濕度、火源的性質、氧含量、情性粉塵和灰分以及溫度等。糧食、煙草粉塵的爆炸特性亦受產地、季節(jié)等影響。此外,可燃氣體對于粉塵爆炸還具有協同效應,即可燃氣體的加入可使低揮發(fā)性可燃粉塵容易著火,高揮發(fā)性可燃粉塵更易著火。如機械鑄造行業(yè)的沖天爐在化鐵過程中,會產生大量高溫煙氣,由于煙氣中含有大量粉塵和CO等可燃氣體,此時,煙氣中粉塵的爆炸下限會相對降低。
作業(yè)環(huán)境中粉塵的種類也是多種多樣的,如紡織廠除塵系統(tǒng)內是由麻塵、棉塵、各種塵埃等組成的混合粉塵。實際工作中,應根據各類除塵系統(tǒng)所處理粉塵的特點,通過查找資料或實驗測試的方法,確定實際工況下粉塵的爆炸下限。
通常進行通風除塵系統(tǒng)設計時,將系統(tǒng)內粉塵的濃度控制在其爆炸下限之下,但是除塵器清灰時,吸附在其上的粉塵呈懸浮狀態(tài),增加了除塵器中粉塵的臺量,使之有可能達到其爆炸下限的范圍內。此時,如遇到適當能量的點火源,則有可能發(fā)生除塵器的爆炸事故。
2.2.2達到一定的氧含量
粉塵爆炸的強度隨著含氧量的減小而下降,當氧氣濃度不足以維持粉塵爆炸火焰自行傳播時,就不會發(fā)生粉塵爆炸。
對于紡織、木材加工及煙草、飼料、糧食加工中的非密閉除塵系統(tǒng)而言,含塵介質即空氣,其中氧濃度高達21%,大于工業(yè)粉塵的最大允許氧含量,具有較大的爆炸危險性。
對于水泥工業(yè)中的煤粉制備系統(tǒng)而言,當利用窯尾廢氣作為烘干介質時,廢氣中氧濃度較低,有抑制粉塵燃爆的作用,利于除塵器的防爆。當利用窯頭蓖冷機熱風或利用熱風爐熱風作烘干介質時,其氧濃度高達21%,大于煤粉的最大允許氧含量,爆炸危險性較大。
處理含氧量較高的含塵氣體時,需要嚴格控制粉塵的濃度,采取完善的防燃防爆措施,防止除塵器爆炸事故的發(fā)生。
2.2.3存在足夠能量的點火源或熱源
在生產過程中,引起除塵器爆炸的點火源或熱源較多,其中較為典型的包括:外部明火蔓延至除塵系統(tǒng),粉塵與機械摩擦發(fā)熱引燃粉塵,除塵管道內進人的金屬、石塊等雜質與機械摩擦撞擊引起火花,積聚的靜電荷放電以及粉塵自燃等。
3預防除塵器爆炸事故的安全對策
3.1 控制除塵器和管道中粉塵濃度
合理設計除塵系統(tǒng)的通風量,使除塵器和管道中的粉塵濃度低于其爆炸下限,如處理粉塵濃度過高,可考慮使用二級除塵。
3.2 控制除塵器內的粉塵堆積量
除塵器在清灰過程中,粉塵濃度較高,有可能達到其爆炸濃度范圍,故應及時清灰,防止除塵設備內積聚過量的粉塵,熱量積累,引發(fā)粉塵自燃。
3.3 惰化處理
惰化處理是指在可燃粉塵所處環(huán)境中充入氮氣、二氧化碳等惰性氣體,以降低環(huán)境中的氧含量,減小粉塵的爆炸性能,或降低其爆炸壓力和爆炸強度。
3.4 清除點火源
對于外部明火,可通過加強管理,提高職工防爆意識等方面進行控制;對于撞擊產生的火花,可通過安裝電磁除鐵裝置,防止金屬進人除塵系統(tǒng);對于靜電火花,主要采用接地和增濕的方法進行控制;對于粉塵自燃,要控制除塵器的外殼溫度,避免其過高溫度的出現。
3.5 防爆裝置
一旦除塵器中形成了粉塵爆炸的3個條件,其爆炸就不可避免地要發(fā)生。此時,可通過技術措施,盡可能地減少爆炸帶來的損失,通常的技術措施有泄爆、隔爆和抑爆。具體采用時,可根據實際情況進行設計。
4 結束語
在日常工作中,類似除塵器這類污染治理設備中的事故隱患較多,事故頻發(fā),但由于多數事故的損失較小,往往得不到人們的重視。這對于污染治理設備、設施的安全運行極為不利,有關企業(yè)必須見微知著,高度重視,切實改進污染治理設備的安全運行。