德国褐煤安全参数和褐煤粉尘仓储安全要求.docx

北方华锦化学工业集团有限公司辽宁，盘锦项目地点：内蒙古东乌旗年产100万吨合成氨160万吨尿素项目德国褐煤行业，将粒度小于1mm的褐煤粉尘界定为危险物料，它们是褐煤容易发生自燃的根本性原因。尤其危险的是，当褐煤扬尘浓度（当褐煤粒度小于1mm时，其粉尘具有了漂浮的特性，在很多输送设备的转运点非常容易形成扬尘环境）达到了爆炸下限，且接触到周围存在着点燃扬尘的能量源，例如员工违规遗留在现场的烟头，设备产生的火花等，会立刻发生爆炸，所造成的损失难以估量。因此，一旦装置中涉及到褐煤粉尘，就必须严格遵守相关的安全条款，例如VDI，尽最大努力将风险控制在最低点。当然，这就意味着对装置操作人员以及相关装置安全措施有着巨大的考验。企业除了要对操作人员进行严谨的培训外，还要在正确的位置设置相关的安全设备。比如，通常德国褐煤行业都对有褐煤粉尘存在的装置安全提出了很高的要求，例如相关的设备和输送系统中，不允许粉尘泄露到操作车间。非褐煤处理设备上，严禁发生粉尘堆积，目的是为了防止由于粉尘堆积和扬起而发生火灾或者爆炸。当设备存在于褐煤粉尘环境下，那么必须对其进行ATEX安全标准认证，采取相关措施，以保障人员及财产的安全。粉尘不能对装置操作人员产生负面影响粉尘不能提高电机，轴承和减速机等敏感部件的磨损尽可能降低褐煤的损失鉴于褐煤粉尘的危险性，通常我们的褐煤安全系数测定以及相关安全措施的制定都是与德国的相关安全技术研究所合作完成的。首先，我们说明一下有哪些褐煤的安全参数需要高度注意：褐煤粉尘安全参数说明为了能够安全可靠的处理燃料，以及设计相关的防爆设备和保护系统，其前提条件是要掌握相应物料的特性。所得到的特性参数并非物理系数，而是指导性参数。特别是它们的再现性以及比较性都是与相关的测试方法相关联的。褐煤粉尘 粉尘的爆炸特性包含以下数据:o 最大爆炸压力o 最大单位时间压力升高速度o KSt-值 / 粉尘爆炸级别o 爆炸下限浓度o 氧含量浓度 最小点火能 着火点 阴燃温度 自燃温度 燃烧特性/可点燃性 静电吸附性，电阻 放热分解 爆燃特性 冲击敏感性以我们给中国内蒙古地区的褐煤粉尘进行的测试为例：我们用于安全测试的物料粒度为粒度 m质量百分比112120413255637412596测试依据为VDI 2263条款，第一章，以及其他相关的行业标准。此种褐煤粉尘的安全参数测试结果为：Pmax 7.6 bar(dP/dt)max427 bar/sKst-Wert116 bar. m/sSt1UEG60 g/m3SGK = 13 Vol.-% O2我们解读为：当此种中国内蒙古的褐煤粉尘爆炸时，其爆炸所产生的最大压力为7.6 bar。爆炸压力的升高速度为427 bar/s。根据Kst值，此褐煤粉尘属于St1级，也就是其危险程度为1级。当扬尘浓度达到60 g/m3时，且氧含量在13%以上，碰到外界点燃此扬尘的能量源头，就会立刻发生爆炸。鉴于以上褐煤粉尘的严重破坏力，德国的褐煤行业通常做法是：褐煤干燥到10%为极限值，如果褐煤水份低于此值，一旦与周围的环境空气的氧气接触，很容易发生自燃。褐煤的破碎粒度不小于1cm，避免大量褐煤粉尘的产生。我们以德国著名褐煤提质工厂黑水泵为例。他们出于安全因素考虑，最低将褐煤干燥到18%，粒度破碎到0-2 mm。之后将其制作成型煤，再将型煤作为工业原料运往欧洲其他地区。当然黑水泵也有自己的粉煤储运系统，但是造价极其高昂。德国褐煤粉尘料仓安全技术推荐 Sicherheitstechnische Empfehlungen fr den Einsatz von Braunkohlenstaub (Silogre bis 120 m)容积小于120 m1 建造和使用褐煤粉尘料仓的一些安全防护方面的建议1.1 通篇要求褐煤粉尘是一种具有流动性的物料，并且可以顺利的通过气流输送方式进行运输。由于此种物料具有自燃和爆炸的风险，因此相关的设备需要采取保护措施，以保证生产的安全1.2技术保护措施1.2.1防止火源1.2.1.1在料仓顶部和料仓出料口处需设置测温点. 如果超过了极限温度 80 C 必须发出报警信号，同时停止向料仓中继续投入物料1.2.1.2料仓配备的各种阀门，必须尽可能的降低空气进入料仓，并与其中的褐煤粉尘接触（例如封闭式的阀门）1.2.1.3储料装置必须配备持续工作的空冷器。空冷器的作用是将输送气流温度控制在80 C 以下1.2.1.4所有运送煤料的设备，都必须根据“防止火源条例“ 进行接地处理. 接地线电阻, 不能超过106 Ohm.1.2.1.5电气工具需根据 DIN EN 50281-1-2 / DIN VDE 0165粉尘防爆规定进行采购.-22区的规定是，处于此区域的生产工具需满足一下条件：内部既不能有可爆炸的粉尘/空气混合物存在，也不能发生积尘。满足此条件的前提是，设备的保护等级最低为 IP 54.-在20/21区工作的相关设备必须满足 DIN VDE 0170/0171 第 13部分的要求. 这就意味着，如果设备在下列区域中工作，例如安装在料仓内部时，必须满足以上要求。相关设备的供应商应提供证明，证实该种设备可以应用于相关工作区域。根据DIN EN 50281-1-2 / VDE 0165 部分 2 (11.1999) ，以下条款可应用于选择 处于褐煤粉尘工作环境中的设备选型依据区 20区21区22不具备导电性的褐煤粉尘IP6XIP6XIP5X标识 II 1 D标识 II 2 D标识 II 3 D除此以外，在以上三种区域中工作的工具，其表面最高温度不应能够点燃扬起的粉尘或者静止的积尘。因此，必须注意一下几点条件-有褐煤粉尘存在的环境，相关表面温度不能超过 300 C -应该尽可能的防止发生积尘现象，如果条件不允许，则应该采取定期清扫的措施。清扫的周期取决于产生的粉尘量。如果在某些地方的表面上发生了积尘，而且此种物料粉尘具备阴燃的特性，那么粉尘所处的表面，其温度不应超过165，同时积尘的厚度不应超过5 mm。进一步信息请查看 DIN EN 50281-1-2 。1.2.2设计要求1.2.2.1料仓以及仓顶除尘器需按照VDI 3673采用能够抵抗爆炸压力冲击的设计。装置内，所有与煤相关联的设备，比如管道，储料单元等，都需要按照抗爆压冲击进行设计。1.2.2.2作为泄压装置，首选的是位于仓顶配备限位器的泄爆阀。一旦泄爆装置被激活，其配备的限位器必须激活相关的安全联通或者发出报警信号(请查看 1.2.2.4)1.2.2.3在仓顶部位，必须配备足够大小的防止内爆或防止负压的装置，它的选型必须与在泄爆阀将爆炸压力泻出后,燃烧气体的快速冷却效果相匹配 。1.2.2.4在料仓出口处下方，仓顶除尘器不带尘气体处以及入料管道处，都必须安装关断阀，在爆炸发生时，相关阀门会自动关闭（比如可以和泄爆阀进行联锁）。在料仓出俩口下方，也可用抗爆压的叶轮阀取代关断阀。1.2.2.5如果料仓是为紧接其后的锅炉进行备煤，若配备了手动关断阀，且能够保证最低料位以及探测装置，那么这里就可以放弃相关的防爆隔断系统。料仓的锥形设计与水平面的角度应不低于70，并配备类为监测，一旦料位高度低于料仓出口直径的2倍，则必须立刻发出警报，同时停止从料仓中继续排料。只有在排除了阴燃的可能性后，才允许将料仓完全排空。在填充料仓时，必须关闭下方的手动关断装置。1.2.2.6出于操作要求的考虑，料仓必须配备一个持续料位检测器，以及与三级料位相匹配的线路1.最高料位(停止入料)2.中等料位(可注入新的物料)3.最低料位(最低料位报警)1.2.3消防措施1.2.3.1如果料仓按照这几条推荐建造并运行的话，那么则可以不考虑事先预备惰性气体。在需要的情况可以随时采购惰性气体，这对安全技术方面来讲足够了。1.2.3.2在料仓底部，设置一条惰性气体管道，通向料仓顶部以及疏松料仓所用的喷嘴。1.2.3.3为了扑灭褐煤粉尘引起的火灾，需要安装相应的特殊消防器材 比如-特殊灭火器, 型号 W 9 BKS 依据 DIN EN 3当然，所有专门为了相同目的，且通过相关认证的灭火器都可以使用。灭火器可以经固定后挂在墙上，并明确标识，这种灭火器仅用于消除褐煤粉尘阴燃。1.3装置操作守则1.3.1卸料1.3.1.1只有当料仓的运输车卸料结束，且现场不存在极端的生产条件，方可允许填充料仓。1.3.1.2料仓运输车在卸料前，必须做接地处理1.3.1.3运输车内不得是常压或者负压。1.3.1.4料仓装料时，严谨靠近仓顶1.3.1.5传输管道以及空气管道在使用完毕后，必须采用盲连接进行封闭1.3.2装置的操作1.3.2.1只有当煤仓卸料时，才能启动空气疏松装置。疏松装置的使用时间及开启频率视褐煤的流动性而定。1.3.2.2要避免热源直接出现在料仓附近（散发热量的管道，锅炉等）1.3.2.3吸烟，灯以及火等，等严禁出现在料仓及装料系统附近（必须要用提示牌明确）。1.3.2.4在非煤炭处理系统中严禁出现褐煤粉尘堆积的现象。1.3.2.5在严禁升温的区域，禁止进行焊接，切割，打磨等工作。除非相关工作人员拿到了领导人员的许可，且所涉及到的装置部分已经停车，并将现场堆积的粉尘进行彻底清扫，并彻底浸湿相关位置。在作业的同时，还要时刻监控火险的发生。在维修工作结束后，必须对相关区域进行降温处理，并消除可能存在的消防隐患。1.3.2.6在操作料仓和其他褐煤粉尘储料罐时，必须遵守 BGV C12 和 BGV C15 条款。1.3.2.7如果料仓中所存储的煤是为了就地供锅炉燃烧使用，那么就不能将其出售给第三方。1.3.2.8无论料位如何，料仓在不使用时，必须做好封闭。如果长时间不适用料仓，那么就应该将其清空。若想关闭仓顶除尘器旁的板阀，但是板阀失效，那么就要立刻进行惰性化处理。1.3.2.9在1.3.1.4 的前提下，维修作业时，附近不能存在极端的作业条件。1.3.2.10 根据相关的装置操作守则，料仓及其相关部件，在投入使用前，或者最多每间隔3年时间，要进行一次检查。1.3.3 料仓着火时应采取的措施1.3.3.1停止料仓的所有作业1.3.3.2停止空气疏松装置的运行.1.3.3.3相关负责人员必须立刻到位处理现场1.3.3.4一旦燃烧或者爆炸后，必须立刻封闭料仓。目的是通过缺氧而抑止燃烧。也可从仓顶通入惰性气体，以更加快速的灭火。为了防止在通入惰性气体时，料仓内形成负压的环境，负压会损坏相关的泄压设备，因此在通入惰性气体时，应该开启相关的关断部位。1.3.3.5一旦料仓内发生阴燃，那么要立刻采取下列措施，以便安全的清空料仓:根据相应的料仓空余容积，导入二氧化碳(2 kg CO2/m3)和氮气(1 m3 N2/m3)。在保护气体环境下，可将料仓内的物料排入燃烧时，同时要注意将