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饲料粉碎粉尘爆炸安全隐患及控制措施
发布时间:2019-04-16 16:18

【摘要】本文通过分析饲料粉碎作业中粉尘产生原因,结合粉尘爆炸的关键要素,分别从设备本质安全、加强控制措施及应急培训等方面采取措施,预防饲料粉碎作业过程粉尘爆炸,确保安全生产。

【关键词】饲料粉尘;粉碎;粉尘防爆;控制措施

近几年粉尘爆炸事故都带来了严重的人员伤亡和财产损失。特别是化工厂、机械制品加工、打磨抛光、粮食等粉尘爆炸的多发,引起了国家重点管控。粮食行业中的饲料加工的生产环节,存在大量的粉尘,特别是在粉碎工段,固体物质被粉碎成粉尘以后,其燃烧特性有很大的变化。原来是不燃的物质可能变成可燃物质,原来难燃的物质可能变成易燃物质,在一定条件下就有可能发生爆炸。近年来,水产饲料加工粉碎选用超微粉碎,饲料被粉碎成更小的粒径,这也加大了爆炸的严重程度。

可燃粉尘爆炸

1粉尘爆炸产生要素及特点

粉尘爆炸的五要素:可燃性粉尘、可燃性粉尘云、点火源、充足氧气、受限空间。当可燃性粉尘在爆炸极限范围内,遇到明火或高温,火焰在整个混合粉尘空间传播,迅速燃烧并释放大量的热能,产生高温高压,设备密闭性越好,爆炸产生压力越大。粉尘爆炸易产生二次爆炸,第一次爆炸将沉积在地面或设备的粉尘杨起来,在第一次爆炸的余火下引起第二次爆炸。一般,二次爆炸的强度比一次爆炸高很多。

2饲料粉碎粉尘爆炸安全隐患

饲料粉碎由喂料系统、粉碎机、闭风绞龙(或风运)、除尘系统等组成的负压加工系统。粉碎过程是相对密闭有限空间内对饲料颗粒进行锤击、研磨、劈裂以及弯曲撕裂等,在加工成更小粒度颗粒的同时形成爆炸性粉尘环境,在粉尘浓度或外部点火源满足的条件下产生粉尘爆炸的可能。除尘过程物料流动不畅,或者堵塞,会引起粉尘飞扬,如果遇上足够能量的点火源,也将发生粉尘爆炸。

21原料自燃

菜粕、鱼粉等是水产饲料的主要原料,特别是鱼料含有较高的脂肪,进口鱼粉含脂肪约占10%;国产鱼粉标准为10%~14%,但有的高达15%~20%,含钙3.8%~7.0%、磷2.76%~3.50%。贮存过程中,脂肪易氧化升温,或化学分解,磷被游离出来而成为单质磷。单质磷燃点很低,不需明火即可自然,在粉碎过程中受热更易形成引燃源。

2.2机械火花和磨损发热

饲料原料进料系统中未设置除杂装置或在进粉碎机前未根据《饲料加工系统粉碎防爆安全规程》要求安装磁选器,饲料原料自身带有金属性或大块状杂质进入粉碎系统或设备零部件脱落,在粉碎房内因锤击、摩擦产生火花,成为引燃源;布袋除尘器采用正压吹送粉尘,风机安装在除尘器进风口端,含尘气体从除尘器的进风口进入除尘器,粉尘与叶轮摩擦易产生火花和静电,存在爆炸的风险;除尘器密封不严时易产生泄露,造成粉尘扩散,增加了粉碎房周边环境的危险性。

可燃粉尘防爆除尘设备

2.3电气火花、静电和设备热表面

电气设备未选用防爆型,在开启时产生电火花易扩散,粉碎机频繁开闭产生的电弧,短路产生火花,粉料的颗粒之间的摩擦或碰击产生静电火花,人体的带电或焊接切割火花等,高温热和电火花可引燃堆积其表面的粉尘。

电气设备散热不好,粉碎电机本体及轴承缺少润滑而摩擦生热,沉积在设备表面的粉尘受热一段时间后阴然或自然,成为粉尘爆炸的点火源。

2.4粉尘爆炸环境形成及累积

设备功能失效或违章操作,引起粉尘飞扬而形成粉尘爆炸环境,粉尘爆炸环境形成方式有:①粉碎系统开停机不当,补风口反喷粉尘在重力作用下降落在设备设施表面、地面;②粉尘从粉碎机门隙、输送设备或管网、除尘器等漏风部位泄漏,降落在设备设施表面、地面;③除尘器布袋清理引起粉尘飞扬,降落在设备设施表面、地面;④设备维护或周期清扫使用压缩压气吹扫,引起积尘飞扬;⑤因排料方式不合理,设备表面粗糙、联接密封不佳等形成粉尘堆积或洒落;⑥设备超期使用或饲料原料磨损导致设备破损引起粉尘泄漏,降落在设备设施表面、地面;大量粉尘降落于设备设施表面、地面造成粉尘的堆积,由于积尘扬起形成的粉尘爆炸环境点火温度要求相对低,容易被引燃。

无论是在粉碎中还是停机清扫或维护,只要当粉碎房内有机械震动、风流动时,积尘都会被扬起,形成粉尘爆炸环境导致爆炸,爆炸时积尘扬起是引起二次爆炸的重要因素。

饲料粉碎粉尘爆炸

3饲料粉碎防爆控制措施

3.1选用泄爆型除尘器

除尘器是饲料粉碎工艺中粉尘汇集区,易形成粉尘爆炸环境,在工序配置时因选用有泄爆口的除尘器,箱体间使用静电跨接,除尘滤料选用防水、防尘、防静电材料加工,上下压仓安装压差表,并引入粉碎工序控制联锁,当仓压差值大于1500Pa时粉碎工序停止作业,确保设备内负压,减少粉尘的逸出。

3.2加强粉尘泄漏监管和清扫

密封老化、除尘器和粉碎机启停时间未超过一个除尘脉冲周期,导致粉尘从工艺设备逸出,在设备选型时可有意识的增设薄弱环节,总结工艺设备逸出点周围,选用防爆型粉尘浓度监控系统,当粉尘浓度达到10g/m³(粮食粉尘爆炸浓度下限为30~60g/m³)时启动监控系统中联锁强排风装置,降低空间内粉尘浓度。同时,通过安装光感及温感系统,当粉尘浓度达到25g/m³时,停止粉碎系统运转,触发喷淋系统,降尘防爆。对逸出沉积粉尘每班清扫,清扫过程中为避免积尘在特殊条件下形成爆炸环境,需选用棕毛扫把和铜质工具。

饲料粉碎粉尘爆炸安全隐患及控制措施

3.3控制机械引燃源

原粮或其他粉碎单一饲料进入粉碎机前需经过20mm×20mm孔径的清理筛进行除石、除铁等处

理,并在进粉碎机前安装不低于3000GS的磁选器,降低饲料在工艺中流通时脱落的金属性备件,对磁选器每半年进行一次检测,确保磁选器工作有效。

3.4消除静电及电气防爆

饲料粉碎房为粉尘爆炸危险区域,根据法规要求选择粉尘防爆型电气设备,规范布线和TN-S接线方式及设备间跨接联接,大大降低因静电和电气产生的引燃源。人员着装应统一配备棉质防静电工作服,进入粉碎房前安装静电释放装置,避免人为产生静电形成引燃源。

3.5加强检维修作业管理

检维修作业工具应选用铜质或其他防爆材质的工具,静电跨接线在维修后需要马上恢复。在维修中能不在粉碎房动火或其它能产生热源作业尽可能到粉碎房外作业,粉碎房内动火作业前需彻底清理粉尘,动火期间和动火后4h之内粉碎房内设备禁止使用,同时检维修作业结束后需对工具进行点检。

3.6加强防爆培训和应急管理机制

在员工入职安全培训中开展粉尘防爆和应急处置教育,在企业运营过程中运用各种各样的方式方法,提升员工粉尘防爆意识。建立应急机构和应急队伍,配齐应急物资和装备,不定期开展粉尘爆炸应急演练,提高员工的应急技能。

饲料粉碎粉尘爆炸安全隐患及控制措施

4结论

饲料粉碎是饲料加工的重要工段,也是饲料粉尘防爆的重要管控部位,根据其使用原料的燃烧性能、饲料加工工艺、粉碎房设计、设备设施配置、粉尘浓度监测联动、人员管理及培训教育、应急管理等方面管理,提出有针对性的控制措施,为防控饲料粉碎防爆提供技术支撑和理论引导。

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