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粉尘防爆控制技术

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登记号:G20190463

所属行业:水利、环境和公共设施管理业

学科分类:安全科学技术;

关键词: 风险评估 可燃粉尘 粉尘浓度 爆炸/爆燃/爆轰 除尘技术

绿色分类:大气污染治理;

  • 基本信息
成果名称: 粉尘防爆控制技术
成果登记号: G20190463 学科分类: 安全科学技术;
绿色分类: 大气污染治理; 项目关键词: 风险评估  可燃粉尘  粉尘浓度  爆炸/爆燃/爆轰  除尘技术
推荐单位:

上海化工研究院有限公司

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 面洽, 成果所属行业: 水利、环境和公共设施管理业
国家/地区: 中国/上海 知识产权: 实用新型专利,其他
简介: 点击查看

一、项目简介(简要介绍项目基本情况)

随着现代工业不断发展,涉及粉体加工以及粉尘产生的工艺情况日益增多,大多数粉尘存在可燃性,具有爆炸性风险,同时许多企业车间设备、管道、天花板、防护罩上都存在严重的积尘,沉积粉尘将成为粉尘二次爆炸的“尘源”,一旦发生粉尘初次爆燃事故,将带来叠加的粉尘爆炸事故。每年世界各地都会发生粉尘爆炸事件,造成巨大的人身和经济损失。1980-2006年,美国共发生了280起粉尘引起的火灾爆炸事故,导致119人死亡,700人受伤。201482734分,位于江苏省苏州市昆山市昆山经济技术开发区的昆山中荣金属制品有限公司抛光二车间发生特别重大铝粉尘爆炸事故,当天造成75人死亡、185人受伤。

粉尘爆炸多发生在冶金、汽车制造、军工、煤炭、纺织、纤维、粮食及食品药品等工业方面。爆炸事故将产生高温气体,形成高速高压冲击波,极大威胁到涉及粉尘生产企业的几乎所有生产工艺及流水线。所以,导致粉尘爆炸的后果严重程度成倍增加,一旦发生将直接造成房顶掀翻、墙壁倒塌、厂毁人亡。

粉尘爆炸严重威胁工业生产安全,也使得粉尘防爆技术成为了工业安全的关键技术。

二、合作内容

(一)涉及到的主要相关技术简介(主要介绍本项目所涉及到的主要技术内容、以及需要配套的其他技术

1. 防火分区及爆炸危险场所的区域划分。工业建筑防火分区,可以将火灾限制在一定的局部区域内(在一定时间内),不使火势蔓延,减少火灾损失,同时可以为人员安全疏散,消防补救提供有利条件。可燃性粉尘和易燃性纤维与空气混合的场所,按照爆炸性粉尘环境出现的频率和持续时间,对爆炸性粉尘场所进行相应的区域划分,分为20区、21区、22区。粉尘爆炸危险场所的爆炸危险程度随着空间爆炸浓度出现的频度、存在时间的长短和是否混有可燃性气体而不同。空间经常处于爆炸浓度的场所,如以空气流吹送易燃粉尘的管道和料仓内部,比偶尔扬起粉尘场所的爆炸几率高。若还混有可燃气体,如生产过程中带来的易燃溶剂的蒸气,则所需的点燃能量更小、更易点爆,危险程度就更高些。

2. 粉尘爆炸风险识别及评估。影响粉尘爆炸的因素,有粉尘自身形成的与外部形成的两方面的条件,主要因素有:(1) 可燃性粉尘都有一定的爆炸浓度范围,在此范围以内才能爆炸。爆炸浓度的下限一般为几十g/m3至几百g/m3,上限可达26kg/m3。由于粉尘具有一定的粒度和沉降性,其爆炸浓度的上限很少能达到,故从安全方面考虑,重点是要求不达到爆炸浓度的下限。(2)燃烧热高的粉尘,其爆炸浓度下限低,爆炸威力也大。(3)燃烧速度高的粉尘,爆炸压力较大。(4)可燃性粉尘的粒径在lμm150μm范围内,粒径越细越易飞扬。粒径小的粉尘的比表面积大,表面能大,所需点燃能小,所以容易点爆。因此,限制小颗粒粉尘的产生,或设法使小粒子凝聚成大尘粒,对防止爆炸是有作用的。(5)氧含量随着空气中氧含量的增加,爆炸浓度范围也扩大。(6)惰性粉尘和灰分惰性粉尘和灰分的吸热作用会影响爆炸。例如:粉尘中含11%的灰分时还能爆炸,但当灰分达到15%30%时,就很难爆炸了。(7)气体中含水量对粉尘爆炸的最小点燃能量有影响。水分能使粉尘凝聚沉降,使粉尘不易达到爆炸浓度范围,水分的蒸发要吸收大量热能使温度不易达到燃点而破坏化学反应链,产生的水蒸汽占据空间,稀释了氧含量而降低粉尘的燃烧速度。(8)当粉尘与可燃气共存时,爆炸浓度下限相应下降,最小点燃能量也有一定程度的降低,可燃气的存在能大大增加粉尘的爆炸危险性。(9)温度和压力温度升高和压力增加,均能使爆炸浓度范围扩大,所需着火能量下降。(10)粉尘着火能量一般为十毫焦耳至数百毫焦耳,相当于气体着火能量的一百倍左右。粉尘的着火能量除与粉尘的种类有关外,还与粉尘的浓度、粒径、含水量、含氧量、可燃气含量等许多因素有关。

根据以上影响因素,对粉尘生产场所进行爆炸风险识别及评估。爆炸风险性的高低,决定着防爆控制技术的应用。

3. 粉尘防爆控制技术。粉尘防爆控制需要从粉尘环境、暖通工程、过程控制、安全技术、除尘技术、粉尘防爆电气、企业制度等多方面考虑。(1)工艺方法和工艺布置合理化,采取新工艺、新设备、新材料做到机械化、自动化、消灭尘源或减少粉尘飞扬。在工艺流程和工艺设备布局时,应使主要操作点位于车间内通风良好和空气较为清洁的地方。(2)对产尘点的设备进行密闭,形成微负压环境,防止粉尘外逸。(3)通风除尘暖通系统进行风阻平衡设计,同时考虑抗爆及隔爆设计。(4)对粉尘除尘过程中的温度、压力、风速、粉尘浓度等过程参数进行实时监测,及时预警风险。(5)点火源控制。采用粉尘防爆电气设备、或惰化技术等措施,降低粉尘爆炸环境中的点火源的产生概率。(6)爆炸灾害控制技术。爆炸灾害控制技术的目的在于把爆炸事故控制在其发生的初始阶段或局部区域内,尽量降低灾害的破坏程度和损失大小,包括泄爆技术、隔爆技术、抑爆技术。根据实际情况,可一种或多种技术配合使用。(7)企业应加强管理和培训,规范操作,增强安全风险意识,完善企业管理制度。

(二)拟合作区域及合作对象(主要说明该项目希望合作的区域及承接对象

希望与全国范围内涉及粉体加工以及产生可燃性粉尘的工艺的行业合作,包括企业、企业协会、行业协会、地方政府安全部门等。

(三)拟合作模式(简要介绍项目未来的商业模式,以及希望开展的合作模式

合作模式为:EPC共建或其它。

三、合作案例(如已经有示范、应用等,可提供

本公司于2017年与上海金发科技发展有限公司合作,对上海金发科技发展有限公司的19条改性塑料生产线的粉尘环境进行了粉尘爆炸风险分析,应用除尘系统粉尘防爆控制技术,降低了该公司的改性塑料生产线的粉尘爆炸的风险性以及爆炸灾害的危害性,得到了上海市安全监管部门的肯定和认可。


姓名: 刘德礼 性别:
出生日期: 1982-03-02 08:00:00.0 职务: 副高
国籍(地区): 中国 联系地址: 上海市普陀区云岭东路345号
电子邮件: 13816472294@qq.com
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