面粉企业粉尘防爆技术培训PPT课件.ppt

江苏云雪粮油科技实业有限公司粉尘防爆培训左晋兵 1 昆山中荣工厂爆炸现场 2 事故概况 截至2014年8月6日14 30时 共75人死亡 185人受伤 2014年8月2日33分37秒左右 昆山中荣金属制品有限公司汽车轮毂抛光车间突然冒起一大股白色烟雾 大约10秒之后烟雾由白色转变为青灰色 并且越来越浓烈 7时35分许 汽车轮毂抛光车间发生爆炸 7点42分左右 烟雾已经蔓延至整个厂区 随后警方和120急救人员赶到 与一些附近的群众一起 将受伤人员送上救护车 爆炸后厂房的屋顶被掀开了三分之二以上 厂房顶部的钢铁轮毂清晰可见 3 事故调查2014年8月4日晚 国务院昆山爆炸事故调查组对事故作出判定 并总结出5大原因 认为昆山爆炸事故是一起重大责任事故 事故的责任主体是中荣公司 原因在于企业存在问题和隐患长期没有解决 粉尘浓度超标 遇到火源 发生爆炸 爆燃是由爆炸粉尘被引燃引发 这些物质附着性较强 裹在人身上难以甩脱 事故导致大部分人烧伤面积超过90 伤势最轻的烧伤面积也超过50 几乎所有人都是深度烧伤 8 调查组总结的5点原因 1 企业厂房没有按二类危险品场所进行设计和建设 违规双层设计建设生产车间 且建筑间距不够 2 生产工艺路线过紧过密 2000平方米的车间内布置了29条生产线 300多个工位 3 除尘设备没有按规定为每个岗位设计独立的吸尘装置 除尘能力不足 4 车间内所有电器设备没有按防爆要求配置 5 安全生产制度和措施不完善 不落实 没有按规定每班按时清理管道积尘 造成粉尘聚集超标 没有对工人进行安全培训 没有按规定配备阻燃 防静电劳保用品 4 近年来 国内外粉尘爆炸事故状况 亚太地区有新西兰 奶制品冷库爆炸马来西亚 面粉厂爆炸韩国 粮食粉尘爆炸新加坡 塑料粉尘爆炸 奶酪厂喷雾干燥器爆炸澳大利亚 食糖爆炸菲律宾 印度 水泥厂粉尘爆炸印度 奶粉厂喷雾干燥器爆炸 5 八十年代我国发生较大影响的粉尘爆炸事故1987 3 15 黑龙江哈尔滨亚麻厂发生亚麻粉尘爆炸事故 造成58人死亡 65人重伤 112人轻伤 涉及到的粉尘 饲料木材硫磺色母粉铝粉硅铁粉食糖2010年2月24日 秦皇岛骊骅淀粉股份有限公司 2 24淀粉爆炸事故 20人死亡 8人重伤 49人受伤 2002年以来 我国的可燃性粉尘爆炸事故呈现出多发态势 全社会 相关生产经营单位 从业人员粉尘爆炸及预防认知欠缺 从而 引起了国家安监总局的高度重视 今年国家安监总局专门下发了通知 并在不断地完善各项标准和规定 6 一 粉尘爆炸基本原理 1 1什么是粉尘爆炸 1 2为什么粉尘会发生爆炸 1 3粉尘爆炸五个要素1 4粉尘爆炸的破坏性 7 1 1什么是粉尘爆炸 1 粉尘国际标准化组织定义 粒径小于75um的固体悬浮物细微的固体颗粒可分为 呼吸性粉尘 飘尘 降尘 可见粉尘 显微粉尘等特点 能在空中停留 一段时间后可以沉降 2 可燃性粉尘 可与助燃气体发生氧化反应而燃烧的粉尘 如 农业 淀粉 面粉 饲料 粮食 化学 塑料 香料 硫 橡胶 染料 杀虫剂 化肥 医药食品工业 药品 糖 金属加工 铝 镁 锌等 煤 木材 烟草 造纸 家具等象水泥 泥沙 飞灰是不可燃粉尘 8 3 粉尘云悬浮在助燃气体中的高浓度可燃粉尘与助燃气体的混合物 4 粉尘爆炸火焰在粉尘云中传播 引起压力 温度明显跃升的现象 5 一次爆炸与二次爆炸 多次爆炸一次爆炸 也叫初始爆炸 由初始点火源引起的爆炸 二次爆炸 第一次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来 在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸 二次爆炸时 粉尘浓度一般比一次爆炸时高得多 故二次爆炸威力比第一次爆炸要大得多 多次爆炸 随着爆炸引起极大的震动 沉积在不同部位的粉尘扬起 形成多个粉尘云 从而产生连环爆炸 9 1 2为什么粉尘会发生爆炸 粉尘云着火时 顷刻间完成燃烧过程 释放大量热能 形成爆燃 使燃烧气体温度骤然升高 体积剧烈膨胀 形成很高膨胀压力 一旦空间受限 发生爆炸 可燃粉尘氧化反应释放能量 诱发较大区域粉尘反应释放能量 温度 压力急剧上升 气体急剧膨胀 10 1 3粉尘爆炸的五个要素 粉尘爆炸五个要素 燃烧三要素 氧气 可燃性粉尘 点火源 增加 扩散 受限空间 11 1 3粉尘爆炸的五个要素 1 可燃性粉尘 一定浓度或数量 2 氧气 一定的氧含量是粉尘燃烧的基础 3 点火源 达到MIE 10 50nj 能使局部粉尘的温度发生突变形成火焰的高温热源 点火源分为以下几类 根据产生能量方式的不同 点火源可分成七类 明火焰 动火 吸烟 气焊割等 高温物体 过热马达 电烙铁 白炽灯 汽车排气管 烟囱火星 焊割作业金属熔渣 暖气片等过热表面 电气火花 接线盒 开关 控制箱漏电 短路 接触不良 继电器接点等 撞击与摩擦 使用铁制工具 运输工具撞刮 润滑不良轴承 氧化剂撞击 绝热压缩 光线照射与聚焦 雷闪电 光线聚焦 化学反应放热 氧化燃烧 自燃 静电放电 电晕放电 静电积累 火花放电 12 4 扩散粉尘必须处于悬浮状态 即粉尘云状态 这样可以增加气固接触面积 加快反应速度 最小浓度 MEC 低于MEC 粉尘粒子间距过大 火焰难以传播 如玉米机淀粉 45g m2沙糖 19g m2 5 受限空间粉尘云要处在相对封闭的空间 压力和温度才能急剧升高继而发生爆炸 无受空间也会爆燃 爆轰 13 1 4粉尘爆炸的破坏性 1 具有极强的破坏性 粉尘爆炸涉及的范围很广 煤炭 化工 医药加工 木材加工 粮食和饲料加工等部门都时有发生 粉尘爆炸尤其是系统爆炸 造成了损失严重 仅1987年哈尔滨亚麻厂的亚麻粉尘爆炸事故 死亡58人 轻 重伤177人 直接经济损失882万元 当时 2 容易产生二次爆炸 多次连环爆炸 3 能产生有毒气体 一种是一氧化碳 另一种是爆炸物 如塑料 自身分解的毒性气体 毒气的产生往往成爆炸过后的大量人畜中毒伤亡 必须充分重视 可加图片 14 二 粉尘预防技术措施 2 1哪些粉尘容易爆炸 2 2影响粉尘爆炸的因素2 3容易发生粉尘爆炸的生产工艺2 4容易发生粉尘爆炸的设备2 5粉尘预防技术措施 15 2 1哪些粉尘容易爆炸 一般容易发生爆炸事故的粉尘大致有 铝粉 锌粉 镁粉 铝材加工研磨粉 铁粉 各种塑料粉末 有机合成药品的中间体 小麦粉 糖 木屑 染料 胶木灰 奶粉 茶叶粉末 烟草粉末 煤尘 植物纤维尘等特点 活泼金属有较强的还原剂H C N S等元素存在当它们与氧化物共存时 便发生分解 由氧化反应产生大量的气体 释放出大量的燃烧热 燃烧热越大的物质越容易爆炸 如煤尘 碳 硫磺等 氧化速度快的物质容易爆炸 如镁粉 铝粉 染料等容易带电的粉尘也很容易引起爆炸 如合成树脂粉末 纤维类粉尘 淀粉等通常不易引起爆炸的粉尘有土 砂 氧化铁 研磨材料 水泥 石英粉尘以及类似于燃烧后的灰飞等 这类物质的粉尘化学性质比较稳定 所以不易燃烧 16 2 2影响粉尘爆炸的因素 1 自身因素化学性质 主要指燃烧热和燃烧速度物理性质 粒子越细越容易爆炸 爆炸强度越高 粉尘浓度越高爆炸压力越高 但达到一定高度后有下降趋势 粉尘点火温度 点火温度越低 越容易爆炸粉尘云粉尘层煤粉510 165 玉米淀粉520440低密度聚乙烯450融化态铝粉850450调色剂570450 17 2 2影响粉尘爆炸的因素 2 外部因素粉尘分散情况 分散度越高 爆炸强度越高点火源强度 点火能量越高 越容易爆炸最小点火温度 如玉米及淀粉 470 氧含量 必须达到最低氧含量粉尘云的温度 越高越易爆炸湍流情况 湍流越严重 爆炸范围越大空气湿度 越低 爆炸强度越高 18 2 3容易发生粉尘爆炸的生产工艺 1 粉碎过程由于机械力的作用会扬起大量粉尘 设备内悬浮的粉尘往往处于爆炸浓度范围之内 且各种力的作用更容易产生摩擦 撞击火花 静电等点火源 导致粉尘爆炸的发生 2 气固分离过程在风力作用下 分离器内的粉尘均处于悬浮状态 此时 如存在足够能量的点火源 爆炸事故就会不可避免地发生 3 干式除尘过程除尘前粉尘是处于悬浮状态的 粘附在滤材上的粉尘在清灰状态下也处于悬浮状态 若恰好有足够能量的点火源 将发生粉尘爆炸事故 4 干燥过程使用喷雾 气流或沸腾干燥器颗粒状物料或粉料时 设备内形成的可燃粉尘 空气混合物的爆炸事故在生产实践中时有发生 19 2 3容易发生粉尘爆炸的生产工艺 5 输送过程气力输送过程中 工业粉尘处于蓬松的悬浮状态 已具备粉尘爆炸的主要条件 只要有合适的点火源则极其危险 并且输送管线与分离和除尘设备相连 极易引起二次爆炸 造成更大的伤亡和损失 6 清扫 吹扫过程生产过程中粉尘难免要从设备中逸出 这些粉尘堆积在厂房及设备表面 若不及时清除 在达到一定浓度并且飞扬起来之后 很容易造成爆炸事故并且在清扫过程中 也极易粉尘飞扬 形成悬浮爆炸条件 20 2 4容易发生粉尘爆炸的设备 集尘器除尘器气力输送机筒仓干燥器磨粉机链式提升机 21 面粉车间粉尘爆燃的设备现场 22 典型案例 典型事故 1 2003年1月29日 西部制药厂 6人死亡 38人受伤 23 典型案例 粮库爆炸现场 24 典型案例 粮库爆炸现场 25 本行业高危设备 集尘器 除尘器 气力输送机 26 2 5粉尘预防技术措施 安全三要素 燃料 火源 氧化剂 预防就是消除三要素中的一个或多个因素 燃料 火源 氧化剂 27 1 消除火源 a 可靠接地 b 使用粉尘防爆电器 c 火花探测与熄灭 d 消除明火 e 防止局部过热 f 不用金属敲击 防止产生火花举案例分析 2 24 秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故 点火源为铁质工具与铁质构件或装置的机械撞击与摩擦所产生的火花 28 点燃过程分析发生爆炸前 生产厂房三层平台有10人正在进行清理 维修 清理和维修工具为 铁质扳手 铁质钳子 铁锹等 清理人员将清理的淀粉装袋后 通过楼梯往下滚落到一层地面 直接原因 在进行平台清理作业过程中产生了粉尘云 维修振动筛和清理平台淀粉时 使用铁质扳手 铁质钳子 铁锹等铁质工具 产生了机械撞击和摩擦火花 导致 初始爆炸 发生 包装间 仓库设备和地面积尘严重 导致 二次爆炸 发生 29 间接原因 1 生产管理不善 当5 6号振动筛出现堵料事故时 没有及时采取停止送料措施 造成振动筛处及附近平台大量淀粉泄漏 堆积 2 未认真执行粉尘防爆安全国家相关标准GB15577 粉尘防爆安全规程 等3 企业管理人员 技术人员 作业人员粉尘防爆知识欠缺 对粉尘爆炸危害认识不足 作业人员安全技能低 在清理和维修作业中违规操作 4 改造工程不规范 淀粉包装车间为原仓库改造的 对粉尘防爆考虑不完善 防火 防爆措施 管理没有相应改进 30 2 消除燃料保持工作间的整洁 正确清扫设备表面清洁 注意天花板上的粉尘 3 消除氧化剂内部空气惰化用惰性气体如N CO2等替代氧气通常适用于筒仓 但对于旋风分离器 干燥器 粉尘收集器等设备不适用 4 粉尘爆炸保护措施 a 泄爆 b 抑爆 c 隔爆 d 提高设备耐压能力 e 多种保护方案并用 31 a 泄爆定义 存在于围包体内的粉尘云发生爆炸时 在爆炸压力尚未达到围包体的极限强度之前 爆炸产物通过泄压膜泄除 使围包体不致被破坏的控爆技术 目的 通过设置泄爆装置 降低爆炸损失 泄爆要考虑的因素 卸放到墙外爆炸后火焰的影响 允许火球 反作用力采取措施免受雪灾 雨水影响不推荐直接泄放到屋内 32 b 抑爆定义 爆炸初始阶段 通过物理化学作用扑灭火焰 抑制爆炸发展的技术 目的 通过设置抑爆装置 提前探测 灭火 抑制爆炸 早期探测 觉察到爆炸启动发射筒把灭火剂喷进容器抑制爆炸和隔离燃烧的物料设备停车 33 c 隔爆定义 爆炸发生后 通过物理化学作用扑灭火焰 阻止爆炸传播的技术 目的 防止火焰通过管道传播 哈尔滨亚麻厂案例 d 通过设备耐压能力制造高强度的设备来承受Pmax 结构上要遵循压力容器标准 因为这样会造成成本过高 所以不是很实际 e 多种保护方案组合应用泄爆 隔爆 抑爆相互组合 34 三 国家监管力度 1 八五规划以来 国