有很多严重的事件可以追溯到1878年,当时美国最大的面粉厂Washburn A Mill爆炸。爆炸造成18人死亡,并摧毁了周围的大片地区。最近,2008年2月7日,乔治亚州一家糖厂发生糖粉爆炸和火灾,造成14人死亡,许多工人严重受伤。这些事件都是可以预防的。对于任何给定的粉尘类型,粉尘点燃的容易程度和它们燃烧的速率,随各种因素而有很大的不同。
主要影响因素包括粉尘的初级粒径分布、云中粉尘浓度分布和云中湍流度。其中两个因素完全依赖于尘埃云产生和持续的实际过程。本文将介绍粉尘的基本背景,爆炸的因素和潜在的火源。最后,防止意外粉尘爆炸的方法,包括可以阻止更严重事件发生的爆炸隔离措施。
1878年的爆炸导致了改革2018必威体育下载 减少铣削过程中空气中的灰尘,改善内务管理。卫生和清洁成了战斗口号,人们开始更加关注这个问题。早期问题的一部分是无处不在的开放式输送系统,使粉尘扩散到整个工厂。在气动技术出现之前,铲斗、螺杆和拖动系统是可用的典型机械设备,尽管许多机械系统今天仍在使用,但它们产生的灰尘正被现代灰尘控制系统控制和收集。
尘埃的性质
微小的空气颗粒在加工设施的各个阶段被释放到空气中,特别是在原料颗粒进入最初的研磨区,但筛分和包装区也会产生大量的颗粒物质。生产线上处理产品的每个区域都会产生需要控制的灰尘。重要的是要确保员工不会接触到过量的空气微粒。从一般卫生和清洁的角度来看,为了满足当前的行业标准,含有颗粒物同样重要。
一个常见的错误是认为,由于一个工厂已经运行多年,没有火灾或粉尘爆炸,它一定是安全的。这从来不是确定一个设施是否在防止粉尘爆炸方面做得很好的有效依据。可燃粉尘爆炸在工厂的许多区域都是危险的。设备产生的粉尘颗粒可以通过空气传播,并分散到整个工厂。当这些颗粒处于可燃环境中时,它们就代表了工业事故的重大风险。
处理可吸入颗粒物和粉状物质的严重危害可能被许多工厂人员忽视,因为他们不完全了解。工厂是否有粉尘是现在审计中首要检查的项目。各设施现在必须实施一项战略计划,管理其所在地点的可燃粉尘,并积极主动地缓解这些粉尘问题。美国国家防火协会(NFPA)制定了保护建筑免受火灾和爆炸风险的标准和规范,而职业安全与健康管理局(OSHA)正在日益提高警惕地执行这些标准。
法规标准(nfpa)及其对粉尘控制的意义
NFPA 652:NFPA于2015年发布了2016版可燃粉尘基本原理标准。本标准的范围是提供识别和管理可燃粉尘和颗粒固体的火灾和爆炸危险的基本原则和要求。其目的是提供可燃性粉尘的总体最低要求,并参考特定行业或正在处理的材料的适当特定NFPA标准,但并不取代这些现有标准。
8.3.3.3.6 *为系统选择的空气-物料分离器(AMS)的设计应考虑可燃粉尘从空气或气体流中分离出来的特性。
排放灰尘的设备应配有吸入通风连接和/或吸入罩。它们连接到歧管,然后歧管连接到分离器(旋风分离器和/或袋式除尘器)。袋式除尘器的效率可超过99%,具体取决于过滤介质的类型和粉尘特性。在选择过滤器和系统设计时,必须仔细考虑灰尘特性。滤袋和介质表面的“尘饼”将颗粒从进入的脏气流中分离出来,从而使干净的空气从袋式除尘器中排放到大气中。
旋风分离器的效率高度依赖于许多因素,包括:粒径分布,颗粒密度,旋风分离器的设计/尺寸和制造/安装的质量。在旋风应用中,含尘空气在旋风中形成向下移动的漩涡,固体颗粒被离心力抛到外面。当空气涡旋反转时,灰尘在重力作用下从气流中落下,洁净的空气从旋风顶部排出。
NFPA 652的一个关键方面是粉尘危害分析(DHA)的要求。设施的拥有人/营办商有责任确保已按照已确定为可燃或易爆物料的标准完成DHA。这是一个有追溯效力的要求。从该标准生效之日(2015年9月7日)起,现有设施可以在三年内完成DHA。在此期间,将在完成DHA方面取得合理进展。
该标准允许两种选择来确定粉尘或颗粒材料的可燃性或爆炸性。首先,历史设备数据或已发布的数据是当前材料和工艺条件的准确表示。第二,根据标准中规定的测试方法对有代表性的样品进行分析。有几个实验室可以根据所需的方法进行所需的测试和分析。
针对磨粉和谷物行业,NFPA 61:《农业和食品加工设施火灾和粉尘爆炸预防标准》(2017版)最近也进行了更新。本标准规定了设施建设、通风与通风、传热操作、防尘措施、设备设计与安装、防爆与防护、气力输送、建筑防火等方面的要求。本标准由13章重组为9章,与NFPA 652一致。它现在还包括执行和记录DHA的要求。
了解被处理材料的特性和工艺条件是很重要的。这些NFPA标准为处理有害物质提供了指导方针。然而,并不是所有应用程序都有一个单一的解决方案。确定这些要求从设施的设计阶段或项目改进阶段开始,一直持续到工厂的运行和维护。最好的解决方案是评估风险条件(DHA),了解业主/操作人员的要求,以及可用的选项:
风险条件(DHA)
- 确定材料的危害(Kst, Pmax, MIE, MEC, AIT, MIT等)
- 识别和评估操作危害和区域要求
- 受保护设备所需的额定值(即物料空气分离器的Pred)
- 控制可能的火源(火花检测,预防,抗火花,静电)
额外的所有者/经营者的要求
- 设备保护(排气、无焰排气、抑制、隔离)
- 设备的位置
- 有管辖权的机构(AHJ)或特定的保险公司要求
- 运营费用和维护
- 管理和沟通风险
你们策略的一个重要元素——灰尘收集系统
了解除尘系统是如何整合到你的设施的总体风险评估和运行中的,这是至关重要的。一个设计良好、兼容的系统可以极大地帮助管理任何分散的粉尘。它还可以为您的设施提供重要的能源和维护节省,给您一个较低的初始价格单位,以降低运营成本。
包含和捕获灰尘
在控制粉尘之前,必须首先控制粉尘。大多数情况下,这意味着确保设备“紧密”且密封良好。排放灰尘的设备应配有吸风连接和/或吸风罩。它们连接到歧管,然后歧管连接到分离器(旋风分离器和/或袋式除尘器)。使用抽风机将整个灰尘控制系统置于真空下。在许多方面2018必威体育下载 ,五磅的袋子里全天候装满面粉颗粒。当袋子装满面粉时,含有面粉粉尘的置换空气被收集并过滤。
随着时间的推移,回收的面粉会为产品流带来巨大的收益。它还有助于预防卫生和健康问题。没有一个粉尘控制系统是百分之百有效的,但面粉爆炸正变得越来越不常见,因为面粉加工厂继续改善卫生条件和工人健康,并降低了发生灾难的可能性。
良好的集尘系统期望:
- 减少设备设施内的扬尘
- 保护资产(人员、设备和设施)
- 减少到处“跟踪灰尘”
- 增加存储容量
- 减少爆炸的可能性
- 更好的产品流动能力
维护解决方案
一个重要的项目,影响防尘系统的持续性能是适当的维护。当涉及到维护时,粉尘控制系统往往被忽视和忽视。如果一台机器(如传送带)下降,整个操作就会中断。这种破坏不容忽视,需要立即予以关注。然而,如果防尘管道被一种材料堵塞,它通常甚至不会被注意到,因为吸力往往会逐渐变得更糟。很快,由于缺乏关注,防尘系统变得完全无效。解决方案是将粉尘控制系统纳入计划的维护计划。
定期检查这个系统,就像你检查其他设备一样,以确保它正常运行。不仅要检查明显的东西,如风扇传动皮带和轴承,还要检查堵塞的旋风,磨损的弯头,堵塞的管道或引擎盖。这些问题中的许多都会影响引擎盖的吸力。因此,通过取通风罩上的空气读数(静压),并将其与系统最初安装时记录的读数进行比较,就可以确定系统是否仍在正常运行。这种类型的阅读是非常简单的采取和所需的设备是便宜的,易于使用。
重要的是要认识到,只有在保持设计的情况下,设计合理且平衡的系统才能正常运行。换句话说,对系统所做的任何更改(例如,添加额外的拾取点或取消现有拾取点)都将对整个系统的运行产生不利影响。该系统是为一定量的空气流过一定尺寸的管道而设计的。系统设计用于处理的空气量只有一定量。当向系统中添加其他拾取点时,空气总量不会改变,而只是从现有拾取点中抽取。同样,当拾取点关闭时,系统在该点缺少空气,管道中的空气速度下降,导致灰尘沉降并堵塞管道。每当考虑对系统进行任何变更时,必须重新检查设计计算,以确定此类变更是否可以适当纳入现有系统,如果可以,必须进行哪些修改才能允许。许多良好的灰尘控制系统(以及所有类型的空气系统)由于未考虑设计因素而进行的修改而变得完全无效。
与经验丰富和声誉良好的系统设计师一起工作将有助于确保您正在安装一个安全、经济有效的解决方案。Kice工业公司从事粉尘控制系统和设备的设计、分析和建造已有70多年的历史。在设计粉尘控制系统时,必须考虑许多因素。Kice的工程师了解处理空气的原理,并将他们的经验应用于各种情况。