粉尘场所如何做好防爆工作

时间:2023-04-13   访问量:176

  可燃性粉尘爆炸的预防

  粉尘爆炸危险场所的工作核心是可燃性的粉尘,只有充分了解现场存在的粉尘特性,才能对症下药,采取合理有效的措施,防止其被点燃引起爆炸,或者采取有效措施降低其爆炸危害。可燃性粉尘与气体不同,即使是同一种材料的粉尘,由于其颗粒尺寸、材料形状差异,其低点燃温度、小点燃能量也不相同,例如,普通粒状铝粉的小点燃能量在15mJ左右,而片状铝粉的小点燃能量仅为3mJ,差异显著;而在对爆炸进行防护时,爆破片的选择、抑爆装置的反应速度等,也与爆炸的较大压力、上升速度相关。因此,首先应当对生产场所存在的粉尘进行统计及必要的检测,确定其点燃特性,如低点燃温度、小点燃能量、大爆炸压力、Kst等。对于通过气力管路输送的粉尘,还应考虑测量其静电积聚相关的参数,防止高速输送过程中摩擦产生的静电点燃粉尘[2]。

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  当确定场所内的粉尘具有爆炸风险时,通常从改善现场环境条件入手,从源头上消除点燃风险。这些措施通常包括:改变生产工艺,用不可燃或难燃材料代替可燃材料;改变材料形式,用较大尺寸的材料代替粉状材料;改变工艺流程,将单次大量的操作改为连续少量的操作;对工艺设备采取密封措施,防止或减少粉尘的逸出;完善除尘系统,避免粉尘扩散到设备周围区域;加强清扫措施,防止粉尘在环境内积聚形成粉尘层;对密闭的工艺设备采用惰化措施,用惰性气体或其他材料降低空气中的氧气浓度,使粉尘缺乏足够的氧气。

  这些措施应当结合现场的情况,考虑粉尘特性、工艺特点、设备情况、设施情况等,从安全、方便、经济等多方面考虑。

  在对环境采取有效的控制措施后,还应由专业的设计机构,对存在可燃性粉尘场所内的爆炸危险区域进行计算及划分,明确粉尘爆炸危险区域范围及等级,为后续的点燃源控制提供依据。在区域划分时,需要根据现场粉尘逸出的频繁程度和持续时长等因素,依据GB12476、GB50058等标准进行。在区域设计时,需要对由微小的或小的连续释放源产生的潜在危险粉尘层引起重视。

  场所不同,粉尘爆炸引起的破坏也不一样,例如,有些场所人员密集,即使是小范围的爆炸也能造成较大的人员伤亡;而有些场所无人员活动,也无高价值设备,远离其他建筑,即使区域内粉尘全爆炸,也不会造成大的损失;有些粉尘虽然爆炸威力不大,但其燃烧产物具有毒性或污染环境……这些情况各不相同,在制定安全措施时,应当分别考虑,针对性地采取合理的预防、防护措施,降低爆炸引起的危害。

  粉尘爆炸的防爆安全,应当以预防为主。在爆炸危险区域内的点燃源,应当采取有效的措施进行消除,或者避免潜在点燃源变成有效点燃源。根据GB25285.1标准,点燃源可分为13种,其中用于粉尘爆炸危险区域内的电气设备应当采取必要的防爆措施,取得防爆合格证,依据GB12476、GB50257、AQ3009等标准正确选型、安装、维护,并由专门的防爆检验机构进行定期的检验。对于非电气的设备,例如运输机械、提升机、搅拌机等,目前虽然有GB25286点燃风险评定等标准规范,但并没有得到很好的推广,也没有引起足够的重视,导致由于非电气设备引起的点燃爆炸事故时有发生[3]。例如,昆山中荣的铝粉爆炸即是由铝粉受潮产生爆炸;河北骊骅面粉爆炸是由金属工具敲击点燃引起爆炸;美国帝国糖业是由于轴承过热引起糖粉爆炸。这些事故都充分说明,爆炸危险场所非电气设备的点燃风险评定工作迫切需要认真对待,尽量由熟悉现场情况的人员和熟悉防爆要求的专业人员共同进行,以充分对现场各类点燃源进行全面评定,不遗漏。

  可燃性粉尘爆炸的防护

  虽然采取了各种预防爆炸的措施,但是由于现场情况的复杂性,以及设备的安全性,并不能完全杜绝爆炸事故的发生,还需要对爆炸进行必要的防护。这些防护措施包括:增加设备强度,使其能承受爆炸压力而不损坏,将爆炸控制在设备内部;增加爆破片、泄爆门等措施,将设备内部的爆炸压力释放到安全区域,保护设备不损坏;探测爆炸火焰或压力,在点燃初期及时扑灭火焰,防止点燃扩大引起大范围的爆炸;在连通的设备之间增加快速动作阀门,当一个区域发生点燃后,及时关闭阀门,不让火焰传播到相邻区域引起爆炸。这些措施需要结合现场粉尘的特点、设备特点、区域内情况综合考虑,在安全的基础上,降低经济成本。同时,现场的消防措施也应充分重视,要考虑消防设备是否有足够的扑灭能力,扑灭方式与粉尘是否匹配,现场的消防间距、安全通道是否能保障救援等。