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除尘系统管理事项
工业生产是粉尘产生的主要原因,当粉尘在一定的范围内达到足够的浓度时,如果遇到火源,则会引起爆炸,后果不堪设想。
为了避免此类问题的发生,必须采取合理可行的防爆措施,提高粉尘爆炸危险场所的安全性,从根本上减少甚至杜绝粉尘爆炸的发生。
01粉尘环境下防爆电气设备选型
可燃性粉尘环境的分区方法
根据爆炸性粉尘/空气环境出现的频次和持续的时间,爆炸性粉尘环境划分场所又分为20区、21区、22区。
粉尘环境下电气设备的分类
可燃性粉尘环境用电气设备在爆炸电气设备保护等级中分组分类为III类,分为以下3个等级。
粉尘环境电气设备的保护级别
1、本质安全型“iD”
2、外壳保护型“tD”
3、浇封保护型“mD”
4、正压保护型“pD”
粉尘环境电气设备的最高表面温度
最高表面温度应该高于测得的最高表面温度,低于拟使用的具体的可燃性粉尘层或粉尘云的点燃温度。一般是具体的温度值表示。
可燃性粉尘环境用电气设备保护等级及对应区域关系如下图所示:
02什么是粉尘防爆通风除尘系统
什么是除尘系统
什么是除尘系统,也就是除尘系统的定义。除尘系统的定义其实至少在三个标准中都有涉及,在这里选用国标《GB15577-2018粉尘防爆安全规程》里边的定义,如下:“
除尘系统(dustcollectionsystem)
由吸尘罩、风管、除尘器、风机及控制装置组成的用于捕集气固两相流中固体颗粒物的系统。”
除尘系统在工程实践中按照除尘原理的不同,分为两种不同的除尘工艺,即干式除尘系统和湿式除尘系统。由于二者的工作原理不同,自然其适用的场景也是不同的。
干式除尘系统
干式除尘系统。之所以叫干式除尘系统,是因为整个除尘过程中不需要以水为介质来达到除尘效果。其工作原理是将收集的含尘气体进入过滤室,过滤一般采用物理方法过滤,例如靠重力、惯性、旋风分离等实现固体颗粒的分离,其余气体进入滤袋,小颗粒的悬浮尘在通过滤袋时会被滤袋上的纤维编织小孔黏住,从而留在滤袋表面,剩下的气体透过滤袋进行烟囱,然后排入大气。那些留在滤袋表面的微颗粒,在外力作用下最后落入尘仓,以此达到除尘效果。
通过了解干式除尘系统的原理,可知干式除尘系统的安全风险还是有的,特别是用于处理铝镁粉之类的可燃粉尘来说,因为其整个过滤系统都会产生大量的碰撞和摩擦,所以静电的产生不可避免,如果可燃粉尘一旦达到爆炸极限范围的话,会存在一定的安全隐患。所以可燃粉尘一旦采用了干式除尘系统的话,基于安全生产的角度。必须按照可燃粉尘的爆炸特性来进行预防和控制。那么具体又该怎么去做呢?这个在标准《AQ4273-2016粉尘爆炸危险场所用除尘系统安全技术规范》第4.2条有明确的控制措施,主要思想就是先对可燃粉尘进行惰化,防止达到爆炸极限范围。其次就是隔爆,也就是设施类似于隔爆阀之类的硬件设施,来达到防爆的目的。第三呢,就是泄爆和抑爆,就是一旦爆炸不可避免,那么就让爆炸产生的冲击波和能量沿着预设的方向和途径释放,从而避免伤及其他要害部位和设施。
其实干式除尘系统非常不适合用来处理可燃性粉尘的,因为其固有的物理过滤原理会不可避免地产生大量静电,再加上其采用的滤布、滤袋等一般属于非金属纤维编织物,本身不导电,所以消除静电的能力非常差,这就更容易造成静电积聚。其次处于干式除尘系统的末尾环节中,滤袋和尘仓是最容易积累粉尘的,有任何的风吹草动,都会造成扬尘现象,从而形成爆炸性悬浮粉尘。
所有这些特性都不适宜用来处理可燃性粉尘,尤其是铝镁类金属可燃粉尘。但是如果企业由于客观条件限制,只能采用干式除尘系统时,倒也不是那么绝对,不过呢这需要做大量的防爆措施和导静电连接。并且整个工艺流程要确保通风量,末尾的尘仓和滤袋要定期进行清理,避免积尘。
湿式除尘系统
湿式除尘系统就是让收集的粉尘气体和水进行充分接触(为了达到密切接触,可以采用水雾的形式),利用水和粉尘的充分混合作用捕集粉尘颗粒,增大颗粒的自重从而达到分离的条件。湿式除尘系统显而易见,可以处理高温、高湿的粉尘气体,并且和干式除尘系统相比,可以将着火、爆炸的可能性大大降低。
但是湿式除尘系统也有自身的缺陷,那就是水在运行过程中,一旦周围的环境温度降低(湿式除尘器在负压时会吸入空气,导致温度降低),水蒸气就会凝结成水滴,这些粘附了粉尘的水滴会落到滤袋上,并慢慢沉积粘附,这就会造成滤袋上的那些编织孔眼被堵塞,产生糊袋,使除尘系统失效。堵塞造成的另一个结果就是压力降过大,使系统无法有效运行。所以对于湿式除尘系统来说,需要实时监控并维持一定的温度,保证系统正常运行。其次,因为水蒸气是除尘系统的关键,所以要维持水系统的连续运转,这就需要对水箱、水管路等进行水压和流量的实时监测,并对过滤系统进行定期清理,保证水系统的正常运转。
03粉尘防爆