饲料生产企业粉尘控制ppt课件.ppt

1 2012郑州研讨会圆满成功 牧羊饲料加工技术与生产管理 祝 2 2012牧羊饲料加工技术与生产管理 饲料生产企业的粉尘控制 周乃如朱凤德 河南工业大学 祝郑州研讨会圆满成功 祝郑州研讨会圆满成功 3 目录 第三部分 粉尘爆炸防护 第二部分 粉尘爆炸基本原理 前言 第一部分 粉尘污染的危害和防治 第四部分 粉尘爆炸防护标准 4 各位领导 各位专家 同志们 上午好 首先 感谢牧羊集团给我们搭建了一个平台 让我们有机会两年一次畅所欲言在学术上百家争鸣 牧羊集团办的研讨会 培训班实在令我钦佩 借此机会 向大家表示敬意 并欢迎大家到郑州来参加研讨会 我是河南工业大学的周乃如 我和朱凤德教授能和大家共同讨论一些问题 非常高兴 众所周知 饲料生产企业正常生产中 粉尘污染比较严重存在 粉尘爆炸也时有发生并呈上升态势 难以实现安全生产 饲料生产企业如果没有安全生产 饲料生产企业就难以保证生产的产量和质量 甚至会发生机毁人亡的事故 每一位管理人员 操作人员 都必须重视安全生产 把一切可能发生的安全生产隐患消灭在萌芽中 是我们的职责 饲料生产企业的粉尘控制 前言 前言 饲料生产企业的粉尘控制 第一部分粉尘污染的危害和防治 1 粉尘污染对人体健康的危害粉尘对人体危害及危害程度的影响因素 粉尘成份 决定对人体危害的性质粉尘浓度粉尘粒度与粉尘接触时间与粉尘接触方式 决定对人体危害的程度 4 饲料生产企业的粉尘控制 粉尘的成份决定了粉尘的危害性质即产生的疾病种类 配合饲料生产企业的粉尘是以粮食谷物 动 植物蛋白等为主的有机粉尘 并混有部分矿物质等无机粉尘 同时还含有真菌孢子 螨 残留农药和真菌毒素等有害粒子 矿物预混合饲料生产企业的粉尘是以矿物性质粉尘为主的无机粉尘 当粉尘中二氧化硅含量超过1 时 对人体危害程度更大 浓缩饲料生产企业的粉尘是以动 植物蛋白为主的有机粉尘 并混有部分矿物质无机粉尘 同时还含有真菌孢子 螨 残留农药和真菌毒素等有害粒子 1 1粉尘成份 物理特性 5 饲料厂常见物料粉尘的物理特性 饲料生产企业的粉尘控制 6 饲料生产企业的粉尘控制 作业场所的粉尘浓度 决定对人体危害程度 当粉尘浓度小于5mg m3时 每天接触8小时 每周5天 对人体健康不会产生多大影响 粉尘浓度的接触极限为10mg m3 卫生标准 如断续地和高浓度饲料粉尘短时间接触 比每天均匀接触危害更大 所以 粉尘浓度越大 对人体危害就越大 对高浓度饲料粉尘 短时间接触千万不能轻视 1 2粉尘浓度 7 饲料生产企业的粉尘控制 粉尘粒度在10 m以下呈云状 肉眼看不见单个粉尘粒子 粉尘5 m以上粒子将在人体鼻腔 气管支气管滞流 小于5 m的显微粉尘 超显微粉尘粒子能被直接吸入肺部 形成肺部粉尘沉积 引起各种呼吸系统疾病 如慢性支气管炎 谷物热 肺部进行性和弥漫性的纤维组织增生等多种疾病 严重影响人体健康 甚至威胁生命 1 3粉尘粒度 8 饲料生产企业的粉尘控制 饲料生产企业常见物料粉尘的粒度 9 国内 国外 0 006 0 020 品种 物性 mm 毫米 m 微米 饲料生产企业的粉尘控制 粮食粉尘的粒度分布 离心法 谷物粉尘粒径的频率分布表 粒径间隔 m 粉尘种类 10 饲料生产企业的粉尘控制 不同粒径粉尘在呼吸系统各部位的沉积率 鼻孔肺部气管及支气管 2 4 6 8 10 d m 20 40 60 80 100 0 粒径 沉积率 11 饲料生产企业的粉尘控制 增加磨损 减少寿命 降低精度 质量不保 事故增加 效益降低 2 粉尘污染对设备的危害 12 饲料生产企业的粉尘控制 3 粉尘污染的防治 3 1饲料生产企业的通风除尘目的 改善作业环境 提高作业设备的安全性确保饲料生产企业安全生产 如各类输送设备 清理设备及打包机等 提高设备作业的生产效率吸风对设备生产效率影响程度达15 20 以上 如粉碎机等 降低饲料温度和去除饲料水分确保饲料安全储藏 如冷却机 干燥机等 确保室内作业环境达标粉尘浓度 10mg m3 粉尘排放浓度 120mg m3 13 饲料生产企业的粉尘控制 3 2饲料生产企业的通风除尘特点由于饲料生产企业的原料 中间物料 粉尘和成品物理特性有较大差异 各种物料品种规格具有较大的不稳定性 因此 与一般粮食加工企业原料品种单一不同 为了饲料生产企业获得较好除尘的效果 饲料生产企业通风除尘设计参数与一般粮食生产企业应有所不同 14 饲料生业产企的粉尘控制 3 3饲料生产企业通风除尘参数及设备选用考虑 物料和粉尘的特性 物料和粉尘的粒度 形状 粉尘浓度 比重 粘附性 静电特性等因素 气流特性 通风气流的风压 风量 温度 相对湿度 通风除尘装置的特性 设备及管道的耐腐蚀性 环境温度 安装尺寸 处理风压 风量 阻力 噪声 采用二级除尘为宜以离心除尘和脉冲除尘二级组合除尘效果较好 而容积沉降和脉冲除尘器组合的二级除尘结构紧凑 15 饲料生产企业的粉尘控制 3 4饲料生产企业通风除尘的现状目前各台设备的吸风阻力值不够准确 设备的进风口都不完善 有些设备无独立进风口物料输送时空中落差大 瞬时流量大 间歇性和冲击性大 粉尘飞扬大 使空气中的含尘浓度大为增加饲料生产企业的吸风系统主要为容积沉降和脉冲除尘器组合二级除尘系统对脉冲除尘器的脉冲储气包容量进行增容 增加储气包容量粉碎机安装位置对吸风效果的影响粉碎机吸风的风源 16 饲料生产企业的粉尘控制 3 5粉尘污染的防治3 5 1改善作业环境的机械通风物料及各种粉尘的悬浮速度分别为1 5 2m s和0 3 0 8m s 罩口风速选为0 8 1 2m s以下 使物料不被吸出而粉尘被吸走 通风管道的风速应选择较高风速 可取14 15m s 3 5 2自然通风主要用于配料秤 混合机的进出料时的通风 连通管的风速应为4 5m s 5 5m s 17 饲料生产企业的粉尘控制 3 5 3提高工作效率的通风吸风可以使粉碎机有效地提高工作效率 粉碎机吸风系统阻力由以下几部分组成 1 喂料器进风口阻力 粉碎机进风主要从喂料器进入 2 粉碎机筛板阻力 3 脉冲除尘器阻力 4 其他局部阻力 18 饲料生产企业的粉尘控制 3 5 4降温与除湿的通风由于冷却和干燥的作业效果与环境温湿度有关 所以 冷却和干燥的作业要根据温湿度对冷却 干燥的时间 风量或干燥温度进行调整 才能确保较好的效果 3 5 5饲料厂其他设备的通风输送设备 提升机 螺旋输送机 刮板输送机 皮带输送机 料仓的吸风 清理设备 打包秤 19 饲料生产企业的粉尘控制 第二部分 粉尘爆炸基本原理 1 粉尘爆炸概念1 1什么是粉尘爆炸 粉尘爆炸是 火焰在弥散于空间的可燃粉尘云中传播 引起显著的压力 温度跃升的现象 粉尘爆炸破坏力大于TNT炸药 20 22 1 2粉尘爆炸看起来像什么 粉爆是现代工业的伴生物 粉尘爆炸虽然在工业上发生的几率比火灾少 但粉尘爆炸的破坏性要大得多 有泄放的粉尘爆炸 在100立方英尺的试验容器中点燃6磅的玉米淀粉 粉尘爆炸的结果 Flameball火球在有控制的泄放中通常携带有30英尺长的火舌PressureSpike压力峰值如果压力被在设备内遏制通常产生超过100psig的压力峰值在小于100毫秒内发生 看 23 1 3粉尘爆炸机理 1 3 1粉尘爆炸的过程一般认为 粉尘爆炸经过以下发展过程 粉尘粒子表面通过热传导和热辐射 从点燃源获得能量 由于粉尘表面积大 与空气接触充分 故表面温度急剧升高 达到粉尘粒子的蒸发或加速分解 形成粉尘蒸气或分解气体 这种蒸气或气体与空气混合后能引起点火 气相点火 这是一种情况 另一种情况是粉尘粒子获得热能后 本身从表面一直到内部 都相继发生熔融和气化 迸发出炽热微小质粒或火花 成为周围未燃烧粉尘的点火源 从而扩大了燃烧范围 并可能发展成爆炸 怎么从微观角度理解粉尘爆炸的过程呢 请看下图 24 亚麻纤维粉尘爆炸 粉尘的形状 4 5 6 7 8 粉尘爆炸过程示意图 25 1 3 2粉尘爆炸的条件 可燃性粉尘 氧气 点火源 怎么办 爆炸条件 密闭空间 可燃性粉尘 氧气 点火源 可燃性粉尘 点火源 氧气 密闭空间筒仓 密闭空间 怎么从宏观角度理解粉尘爆炸的过程呢 请看下图 破除其一不成气候 26 1 3 3粉尘爆炸的机理当燃性固体呈粉体状态 粒度足够细 飞扬悬浮于空气中 并达到一定浓度在相对密闭的空间内氧气充足遇到足够的点火能量具有粉尘爆炸危险性的物质较多 常见的有金属粉尘 如镁粉 铝粉等 煤粉 粮食粉尘 饲料粉尘 棉麻粉尘 烟草粉尘 纸粉 木粉 火炸药粉尘及大多数含有C H元素 与空气中氧反应能放热的有机合成材料粉尘等 1 3 4一次爆炸 二次爆炸与多次爆炸一次爆炸 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要大得多 可燃性粉尘 密闭空间 氧气 点火源 就能发生粉尘爆炸 27 1 3 5粉尘爆炸特点 1 粉尘爆炸速度或爆炸压力上升速度比爆炸气体小 但燃烧时间长 产生的能量大 破坏程度大 2 爆炸感应期较长 要经过尘粒的表面分解或蒸发阶段及由表面向中心延烧的过程 3 有产生二次爆炸的可能性 粉尘有不完全燃烧现象 在燃烧后的气体中含有大量的CO及粉尘 如塑料粉 自身分解的有毒气体 会伴随中毒死亡的事故 28 粉尘有不完全燃烧现象 在燃烧后的气体中含有大量的CO及粉尘 如塑料粉 自身分解的有毒气体 会伴随中毒死亡的事故 29 2 粮食粉尘的化学特性 谷物粉尘的化学成分百分含量 CaHbOcNdn1O2 n2O n3CO n4CO2 n5H n6OH n7H2 n8H2O n9NO n10N2 n11N 淀粉 30 3 粉尘爆炸特性参数 数据 爆炸压力 Pmax 爆炸指数 Kst 最小点燃能量 MIE 粉尘层最低着火温度MIT L AIT 粉尘云最低着火温度 MIE L 爆炸下限 LEL MEC 极限氧含量 LOC 比电阻 DR dustresistivity 怎麽得到的 31 玉米淀粉在1 2L哈特曼管中的爆炸 CSB 在一个装置 如 哈特曼管 中 当粉尘爆炸条件全具备时 粉尘爆炸必将发生 首先看看爆炸试验 哈特曼管中的爆炸1m3爆炸测试装置现场试验 32 1m3爆炸测试装置 了解以下实验 33 小麦粉爆炸实验 1980年 挪威 34 粉尘爆炸事故 二次爆炸 这些实验性爆炸都必须有点火源 请看 35 点燃源 点火源 机械摩擦与碰撞例 秦皇岛骊华电气火花洛阳面粉厂热表面天津港气垫机静电放电哈尔滨亚麻厂粉尘自燃 闷烧 食品添加剂明火焊接光线照射与聚焦绝热压缩 36 点火源达到MIE 10 50mJ 能使局部粉尘云的温度发生突变形成火焰的高温热源 点火源能量 自燃 轴承过热 100J 静电 10mJ 摩擦火花 10J 火焰 热表面 10 000J 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 37 粉尘层和粉尘云 最低着火温度 粉尘层和粉尘云点火温度越低 越容易爆炸设备的最高温度推荐值 A t设备内部的最高温度 2 3t粉尘云的最低着火温度 t设备表面的最高温度 t粉尘层的最低着火温度 75 B t粮食厂仓设备表面最高温度 105 t粮食厂仓设备内部最高温度 280 38 20L爆炸测试装置 最小点燃能量的测定 最小点燃能量MIE测定装置 粉尘层着火温度的测定 粉尘层着火温度 粉尘云着火温度的测定 粉尘爆炸特性参数测定你做过吗 ok 39 谷物粉尘的爆炸特性参数 自测 40 粉尘爆炸的特性及影响因素评价粉尘爆炸危险性的主要特征参数是爆炸极限 最小点火能量 最低着火温度 粉尘爆炸压力及压力上升速率 粉尘爆炸极限不是固定不变的 它的影响因素主要有粉尘粒度 分散度 湿度 点火源的性质 可燃气含量 氧含量 惰性粉尘和灰分温度等 一般来说 粉尘粒度越细 分散度越高 可燃气体和氧的含量越大 火源强度 初始温度越高 湿度越低 惰性粉尘及灰分越少 爆炸极限范围越大 粉尘爆炸危险性也就越大 41 4 粉尘爆炸分析 粮食粉尘的真实密度为堆积密度的2 4倍 粉尘颗粒群的空隙率大 容易吸附熏蒸过程中的PH3等有害气体 使粉尘爆炸的潜在危险性增大 应引起足够的重视 粮食粉尘的摩擦角为41 67 可见粮尘比粮粒的流动性差 更容易滞留在管道和设备内 成为一种隐形爆炸源 在工艺设计中应注意清除这种隐形爆炸源 粉尘的粒度分布实验结果为粉尘粒径 28 m占50 28 m占50 15 m约占30 3 m占3 其粉尘的中位粒径d50在22 m 33 m之间 这说明粮食行业宜采用二级除尘才能有效地控制粉尘 减少环境污染 同时 粒度较少的粮食粉尘百分含量较高 也使粉尘爆炸的危险性提高 国产粮食粉尘中 一般有机成分 无机成分各占50 虽然国产粮食粉尘的无机物含量较高 粉尘平均粒径较大 但实验表明这些粉尘仍然具有爆炸性 而且粉尘层着火的敏感度比玉米淀粉还要高 但爆炸的猛度较低 这将有利于实施泄爆技术 进口粮食粉尘中有机成分的百分含量远远高于国产粉尘 在清理 运输 加工等过程中 要尽量减少粮食破碎 减少再生性有机粉尘的数量 以降低粉尘爆炸的危险性 这些结论对装卸作业有指导意义 42 5 粉尘爆炸案例 教训与思考 5 1哪些粉尘可能发生爆炸 所有 1 10 可与空气发生氧化反应的粉尘都可能发生粉尘爆炸 1 粮食及农产品粉尘 例如玉米淀粉 面粉 小麦粉尘 大麦粉尘 麦芽粉尘 燕麦粉尘 大豆粉尘 奶粉 食糖 葡萄糖粉等 2 金属粉尘 例如镁粉 铝粉 锌粉等 3 石油化工粉尘 例如聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 ABS树脂 丙烯腈 苯乙烯 丁二烯共聚物 等各种聚合物塑料和树脂 4 纺织工业粉尘 例如亚麻 棉花 毛纤维等 5 制药工业粉尘 例如各种医药中间体 粉剂 6 农药与杀虫剂 例如环嗪酮 杀虫剂 恶唑酰草胺 除草剂 7 煤粉 焦炭粉尘 沥青粉尘 石油焦粉 8 木材粉尘 9 非金属单质 例如硫磺粉 磷粉 硅粉等 10 其它化工粉尘 例如抗氧化剂 缓释剂等 43 美国1980 2005年不同粉尘爆炸事故比例 我国粉尘爆炸行业分布 我国粮食粉尘爆炸形势严重 顺时针看 5 2粉尘爆炸行业分布 44 可燃性粉尘爆炸事故呈现多发态势 与我国安全生产 总体稳定 趋向好转 的发展态势不相称 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 引起国家安全总局等领导高度重视 45 5 3粉尘爆炸案例综述 世界每年发生粉尘爆炸的次数为400 500起 平均每天超过1起 根据美国化学危险和灾害调查委员会 CSB 的统计 从1980年 2005年间 美国共发生了280多次的粉尘爆炸 造成119人死亡 718人受伤 有人说 25年死伤不到一千人 比地震少多啦 可地震是天灾 粉爆是人祸 死伤一千人不得了啊 况且 美国同型企业比我国人员少得多 因此 粉爆一度在美国视为灾难 筒仓招不到工人 严重吗 七十年代后 美国下大力气研究粉爆 成果不少 但仍有粉爆不断发生 请看 2008年美国皇家糖厂糖粉粉尘爆炸是美国近年来损失最大的工业粉尘爆炸事故 死14人 伤36人 其中19人重伤 46 粉尘爆炸案例综述 续 1952 1979年间 日本发生各类粉尘爆炸事故209起 伤亡共546人 其中以粉碎制粉工艺和除尘系统较突出 各为46起 1965 1980年间 联邦德国发生各类粉尘爆炸事故768起 其中较严重的是木粉及木制品粉尘和粮食饲料爆炸事故 分别占32 和25 美国田纳西州加纳庭市海格纳士公司铁粉爆炸 四个月内发生三次粉爆 事故1时间 2011年1月31日事故类型 可燃粉尘爆炸损失 2人死亡 事故2时间 2011年3月29日事故类型 可燃粉尘爆炸损失 1人受伤 事故3时间 2011年5月27日事故类型 气体爆炸导致可燃粉尘爆炸损失 2人死亡 1人重伤 2人轻伤 47 新西兰奶制品冷库爆炸马来西亚面粉厂爆炸韩国链斗提升机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水泥厂煤尘爆炸印度奶粉厂喷雾干燥器爆炸 近年来 亚太地区粉尘爆炸事故状况 近几年来 我国每年发生粉尘爆炸的频率为 局部爆炸150 300次 系统爆炸1 3次 呈增长趋势 48 1963天津铝制品厂修整 抛光 车间铝粉爆炸1967北京冶炼厂的铝粉爆炸1978济南向阳化工一厂铝粉爆炸1980北京加气混凝土厂铝粉爆炸1994江西萍乡泸溪铝粉厂爆炸2009江苏省丹阳市一个废弃铝粉厂的铝粉火灾和爆炸2009宁波江北气雾剂厂铝粉火灾和爆炸2009无锡一个金属制品厂的铝粉爆炸和火灾2010浙江瑞安市铝粉抛光作坊铝粉爆炸 5 4我国金属粉尘爆炸事故 49 2002年1月9日 上海大江饲料厂发生粉尘爆炸事故 导致8人受伤 2002年1月 安徽丰原集团淀粉糖车间麦芽糊精包装工段发生粉尘爆燃事故 16人肢体外露部分被灼伤 1人腿部骨折 原因 电焊时 同时拆卸除尘器软连接 粉尘从软连接中泄漏出形成粉尘云 被电焊渣点燃 2008年12月5日 科盛饲料 一车间发生粉尘爆炸事故 事故造成在场的6名职工受到不同程度灼伤 部分设备受损 车间外墙玻璃爆裂 发生爆炸的位置是饲料厂的一处简易搅拌工厂 事发时 有多名工人正在拆除一部搅拌机 5 5我国粮食粉尘爆炸事故 50 2008年12月6日 汕头市金平工业区的广东富味制果有限公司二楼生产车间发生淀粉爆炸 事发时 该车间内共有34名刚上班不久的员工 事故造成了21人受伤 大部分为烧伤 其中 至少10名伤者有生命危险 2人伤势极为严重 烧伤面积达到了90 以上 车间大楼共有五层 发生爆炸的则是二楼的生产车间 爆炸后的车间浓烟滚滚一片狼藉 二楼与三楼之间的墙壁也被熏得漆黑 由于爆炸力度很强 该层车间的几十扇窗户均被震破 碎玻璃撒满了工厂的大院 2011年5月20日 成都富士康产业基地发生爆炸 事故造成3人死亡 15人受伤 事故原因为抛光车间收尘风管可燃铝粉尘意外爆炸所致 惨痛的事故警示我们 在发展生产的同时 必须高度重视安全生产 要以人为本 51 2008年11月2日 15时30许 宁夏银川市大北农饲料加工厂四楼生产车间内发生粉尘爆炸 当场将正在四楼工作的4名员工炸伤 三 四楼车间内几乎所有窗户的玻璃都被炸碎 30多个饲料仓口中有20余个冒着浓烟 空气中迷漫着大量的烟雾和饲料粉尘 事故是焊接工具箱时 火花掉入仓口引发爆炸 近日 禾丰牧业两个饲料厂连续发生棕榈粕粉尘爆炸 52 14 粉尘爆炸案例介绍如下 53 禾丰牧业两个饲料厂爆炸 时间 2011年8月地点 沈阳和长春每处2起粉尘 棕榈粕粉的点燃能量较低 比电阻较大 易于积累静电 并易于被点燃 点火源 静电起火 原因复杂损失 斗式提升机 刮板机 分料器 料仓等部分设备受损 幸无人员伤亡 案例1 54 沈阳禾丰牧业两个饲料厂爆炸现场图片 55 解决措施 1 停用现有的顶装式阻尼料位计 改用其它不伸入料仓较长距离的料位计 并在侧壁安装 料位计伸入料仓应尽可能短 并且无尖端 2 所有设备部件出现导电连续性中断的地方跨接 并可靠接地 3 料仓 斗式提升机 刮板机等采取爆炸泄压措施 如设备位于室内 通过泄压导管将泄压口引至室外 料仓的泄压面积 尽可能大 斗式提升机每处泄压口的泄压面积为箱体截面积 机头和机尾均需泄压 其它位置6m一处 注意斗式提升机的泄压口应设置在料斗和皮带的侧方位 刮板机 6m间距 4 封闭料仓之间的通气孔 防止爆燃在料仓之间传播 5 为加强静电释放 并弱化仓内电场强度 料仓内增加金属隔板 边长不大于1m 6 斗式提升机增设跑偏监控 7 加强室内尤其是料仓顶部平台的清扫 8 棕榈粕投料尚未满仓时 如果可能满仓运行 其它工艺暂停操作 56 广州黄埔新港散粮筒仓粉尘爆炸 我国港口散粮筒仓粮食粉尘较大的粉尘爆炸事故 时间 1981年12月10日 11时30分地点 广州黄埔新港码头粉尘 粮食粉尘点火源 工业动火损失 整个散粮筒仓的33个立仓中的28个立仓顶部坍塌 仓顶工作间倒塌 伤7人 直接经济损失超过100万 1981币值 事故过程概述 爆炸的当天早上电焊施工 尽管采取了防火防爆措施 但由于没有彻底清扫斗提机内部的积尘 没有敞开全部的清扫门以利泄爆 致使被割下的铁块掉落到斗提机内扬起粉尘 红热铁块引爆斗提机内的粉尘云 爆炸通过除尘风网 从斗式提升机传播到仓顶工作间 继而在筒仓群内发生了多次爆炸 案例2 57 广州黄埔新港散粮筒仓粉尘爆炸事故过程演示 切断风网隔爆安全 爆炸通过除尘风网传播最好采用独立风网 筒仓泄压 斗提机 红热铁块 电焊施工 积尘 泄压门 隔爆阀 筒仓 筒仓 筒仓 泄压门 泄压门 自动秤 58 2010年秦皇岛市抚宁县骊骅淀粉公司玉米淀粉爆炸 2010年2月24日 河北省秦皇岛市抚宁县骊骅淀粉股份有限公司 我国农业产业化玉米深加工生产淀粉的龙头企业 发生玉米淀粉粉尘爆炸 国家安全局立即组织现场调查 本次爆炸事故中造成了巨大的人员伤亡和财产损失 死21人 伤37人 其中6人重伤 从人员伤亡和财产损失来看 这是1987年3月15日哈尔滨亚麻厂爆炸事故以来 第二大工业粉尘爆炸事故 是我国粮食行业最大的粉尘爆炸事故 案例3 59 爆燃 强烈 二次爆炸 南 北 东三面围墙倒塌 发生了爆燃 糖三库房 更猛烈的 连锁性大爆炸 5号振动筛 4号包装机 旋风分离器下料管 上部 包装间 房顶坍塌 约占仓库房顶三分之一 仓库 干燥车间 两辆集装箱车被砸毁 一辆集装箱车被砸毁 惨痛教训 部分玻璃窗被震碎 窗框移位 墙 60 发生爆炸的淀粉四车间包装间和仓库 仓库的南 北 东三面墙体倒塌 仓库西端的预制板房顶坍塌 倒塌的淀粉仓库房顶支架 坍塌的淀粉仓库房顶 火灾之后的淀粉垛 淀粉4车间玻璃震碎 窗框移位 仓库南侧的制糖三车间玻璃被震碎 仓库北侧集装箱被毁 死4人 61 2008年美国皇家糖厂爆炸 美国近年来伤亡最惨重 损失最大的粉尘爆炸 美国职业安全与健康协会 OSHA 为此颁布了相关指令 ProgramDirective 时间 2008年2月7日19 15地点 美国佐治亚州 温特沃斯港 Georgia州 Wentworth港 粉尘 糖粉点火源 皮带机辊机械摩擦发热损失 死14人 伤36人 整个糖厂被夷为废墟 包装车间 造粒车间 筒仓 散糖集装箱装卸车间和部分制糖精炼车间被毁 事故过程描述 通过螺旋输送 带式输送机 皮带机 和斗式提升机将糖粉从精炼车间提升到约32m高的筒仓 然后通过皮带机 斗式提升机输送到特殊的糖加工区域和包装车间 糖产品在筒仓周围四层楼高的多个包装车间包装 或者直接输送到散料集装箱装卸车间发运 案例4 62 2008年美国皇家糖厂爆炸后的废墟 好惨啊 63 初始爆炸发生的位置在筒仓底部封闭式皮带机内 有录像 局部过热 积尘 燃烧 64 哈尔滨亚麻厂粉尘爆炸 时间 年 月 日凌晨 时 分地点 哈尔滨亚麻厂的梳麻 前纺 细纱 个车间粉尘 亚麻粉尘点火源 中央换气室南部的两台除尘器静电起火损失 死亡 人 受伤 人 厂房 设备遭受破坏 直接经济损失880多万元 建国以来 最大的粉尘爆炸事故 案例5 65 6 减少粉尘爆炸的思考 当一个个生命逝去 看到遇难者家属痛不欲生的表情时 相信每个人的心情都是沉痛的 然而 悲剧还是在重复 对于企业而言 安全是无形的节约 事故是有形的浪费 安全事故不仅给企业带来经济损失 对于企业信誉也会造成很大的负面影响 而且会冲击企业正常的运营秩序 对于管理干部来讲 所有的工作成绩都会随着事故的发生而一笔勾销 安全事故一票否决 安全证件齐全 为什么还是事故频发 为什么管理制度一大堆 到了执行就变样 隐患天天查 为什么还是一大堆事故 为什么违章总是不能根治 为什么我们总是提心吊胆 这就需要 播观念 建体系 纠违章 查隐患 全文念 66 墨菲定律1 年 一位名叫墨菲的空军上尉工程师 认为他的某位同事是个倒霉蛋 不经意间开了句玩笑 如果一件事情有可能被弄糟 让他去做就一定会弄糟 这句话迅速流传 并扩散到世界各地 在流传扩散的过程中 这句笑话逐渐失去它原有的局限性 演变成各种各样的形式 其中一个最通行的形式是 如果坏事情有可能发生 不管这种可能性多么小 它总会发生 并引起最大可能的损失 墨菲定律的意义 墨菲定律揭示了在安全问题上要时刻提高警惕 人人都必须关注安全问题的科学道理 这对于提高全员参加安全管理的自觉性 将产生积极的影响 67 各级领导重视 设计理念先进 规章制度完善 各级培训到位 粉爆事故少发生 学术团体 设计人员 安全管理 培训班 同心协力 减少粉尘爆炸的思考 设备厂家的通力合作 68 九方面 1粉尘控制2建筑设计与设备布置3点燃源控制4爆炸泄压5惰化6爆炸抑制7爆炸隔离8抗爆设计9喷油抑尘 第三部分 粉尘爆炸的防护 69 吸尘罩 插板阀 除尘风管 900弯头 300三通 600弯头 变形管 一级 旋风除尘器 闭风器 二级 脉冲袋式除尘器 尘 风管 插板阀 离心通风机 净空气 风帽 软连接 1 粉尘控制1 1除尘风网的主要设备 70 1 2除尘风网的特例 落料斗的吹吸式粉尘控制装置电子秤落料斗呼吸系统仓顶进仓风网的隔离系统积尘清扫系统管道 设备的泄瀑 71 排料 喷口 料斗 落料斗的吹吸式粉尘控制装置 进料 空气幕 吹风 吸风 落料 72 出仓线风网一般分支较多 特别要关注阀门严密不泄漏的问题 才能利用一定的风量完成除尘任务 多分支风网 73 积尘清扫系统 八十年代时 很多企业属劳动密集型 固定式积尘清扫系统处超前状况 廉价劳动力人工清扫抗拒电动积尘清扫系统的广泛使用 固定式积尘清扫系统研究有一定难度 高真空泵 风机 适用产品不多 现在维玛风机可以 各种吸嘴 快速接头 控风阀 闭风卸尘器等也无配套产品 固定式积尘清扫系统的计算理论研究成果不多 标准要求不严格 2000年后 企业招不到干重活脏活的体力劳动者 积尘清扫系统正逢时 目前有快速推广的趋势 配套设备也不断研制出来 积尘清扫系统定会大上 74 离心除尘器 袋式除尘器 钢管 快速接头 软管 吸咀 汇集管 吸气管 风帽 排气管 闭风器 积尘清扫系统示意图 多级涡轮风机 75 1 3如何管理好除尘风网 监测风机工况检查管道漏风状况测风速闭风器不漏风清扫过程 检维修过程防止形成粉尘云 不要用压缩空气吹扫 使用不产生火花的工具 防止粉尘和物料从工艺设备中泄漏到车间 76 2 建筑设计与设备布置 2 1建筑设计 有粉尘爆炸危险的建筑采用框架结构 墙体采用轻质材料 宜采用单层建筑 立筒库 仓库和打包车间 粉碎车间留出足够的防火间距 相关标准 GB50016 建筑防火设计规范 人员集中的办公区域远离有爆炸危险的场所 77 1981年科珀斯克里斯蒂 CorpusChristi 筒仓爆炸后新建工作楼采用框架结构 78 2 2设备布局 斗式提升机 除尘器设置在建筑物外或靠外墙布置 以便于泄爆 除尘器布置在建筑物高处 除尘器外置 79 3 点燃源控制a b c d e f g 防止机械火花与摩擦防止静电积累与放电使用粉尘防爆型电气设备防止自燃防止明火 严格的动火制度 80 火源的例子 碰撞火花无含铁的物料 燃烧余烬 自热层 摩擦 静电放电 81 a 可靠接地 b 使用粉尘防爆电器 消除火源 c 火花探测与熄灭 e 防止局部过热 d 消除明火 82 局部过热 e 防止局部过热 83 秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故的点燃源为 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 f 不用金属敲击 防止产生火花 84 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 天花板上积尘爆炸 g 消除粉尘 相当于燃料 85 斗式提升机跑偏与打滑监控 斗式提升机跑偏与打滑监控 安装除铁器 设备接地 黄绿线 皮带机轴温监测 86 爆炸泄压的设计 GB T15605粉尘爆炸泄压指南NFPA68 2007StandardonExplosionProtectionbyDeflagrationVentingEN14491 2006Dustexplosionventingprotectivesystems 4 爆炸泄压 美国68 2007防爆爆燃的通风标准EN14491 2006粉尘防爆通风防护系统 87 适合采取 以泄为主 的防护措施 关于泄压面积的计算 有三种常用的方法 即Kmax法 St诺谟图法和估算法 设备泄压要通过管道引出至室外1 5米远 泄压管截面要计算合理 泄压膜或泄压门要适用 经济 爆炸泄压的设计 88 爆炸指数Kmax值诺谟图法 Av a Kmaxb Pred maxc V2 3式中 Av 泄爆面积 m2 V 围包体容积 m3 Kmax 爆炸指数 MPa m s 计算时以barm s为单位 Pred max 设计最大泄爆压力 MPa 计算时以bar为单位 a 0 000571exp 20Pstat b 0 978exp 1 05Pstat c 0 687exp 2 26Pstat Pstat 开启静压 Mpa 89 粉尘爆炸等级St诺谟图法 A 当Pstat 0 01MPa时logAV C1 0 67005 logV 0 96027 Pred max 0 2119 B 当Pstat 0 02MPa时logAV C2 0 67191 logV 1 03112 Pred max 0 3 C 当Pstat 0 05MPa时logAV C3 0 65925 logV 1 20083 Pred max 0 3916 泄压面积的估算法 F泄 V 1 6 10 m2 m3 1998 2002年我们先后测得广州黄埔新港15组风网中除尘器的泄压面积 用三种方法进行了核实计算 其实测结果与计算结果接近 90 应采取爆炸泄压的设备和建 构 筑物 筒仓 料仓 除尘器等容积设备筒仓顶的工作间 筒仓仓底以下的空间提升机 刮板机 封闭式皮带机等输送设备管道 91 容易发生粉尘爆炸的生产工艺 1 粉碎过程 2 气固分离过程 3 干式除尘过程 4 干燥过程 5 输送过程 6 清扫 吹扫过程 92 集尘器 除尘器 气力输送机 容易发生粉尘爆炸的设备 93 干燥器 筒仓 磨粉机 94 链式提升机 95 斗式提升机的泄压实例 96 除尘器没有泄爆口 人孔有时有一定的泄压作用 除尘器安装了爆破片 并用导管导到墙外 人孔 爆破片用导管导到墙外 97 顶部出楼板 顶部出墙 中部出墙 室内泄爆 斗式提升机泄压图示 98 室外 室内 除尘器泄爆口图示 泄爆口 出墙 99 100 安装爆破片 并用导管导出到室外 管道换向泄爆 泄爆导管 管道换向泄爆 除尘气流 泄爆片 爆破片 101 立筒库的爆炸泄压示意图 泄压板 门 102 筒仓顶部泄压实例 筒仓顶部泄压实例 筒仓顶部工作间的泄压实例 筒仓底部地下室泄压实例 建筑间栈桥的泄压实例 103 103 OptionsforExplosionProtectionofProcessEquipment 过程设备爆炸保护的选择措施 Protectionmethods保护措施ExplosionVenting 爆炸泄放Vents Doors FlamelessVents BuildingVents 防爆板 无焰阻火器 建筑用防爆板 ExplosionSuppression爆炸抑制ExplosionIsolationBarriers 爆炸隔离PinchValve涨缩阀KnifegateValve闸阀ChemicalIsolation化学隔离 爆炸防护装置 104 用于建筑的爆炸泄放 VentPanelsforBuilding VSB 用于建筑的防爆板 VSB Lowsetpressure intherangeof10 30mbartofollowbuildingcodes 低的设定压力 在10 30mbar的范围 符合建筑规范 WindandWeatherresistance 抗风和天气 Lowmass fastdynamicperformance 重量轻 迅速的开启 Translucentoropaquefinish usesmaterialsuchaspolycarbonatesheet 半透明或者不透明涂饰剂 采用聚碳酸酯薄片材料 Nofragmentation 无破碎 Noroutinemaintenancerequirement minimalinspectioncomparedtolatchtypedevices 无日常维护的需要 相对于带锁型装置更少的检查 Viewfrominlet indoorside 从内测或者屋内看 Viewfromoutlet externalfaceofbuildingside从外侧或者屋外看 DynamicTestingofBuildingVents 建筑用防爆板的动态实验 105 此外还有以下四种防护方法 5 惰化6 爆炸抑制7 爆炸隔离8 抗爆设计 国内尚未广泛推广 简介 106 惰化设计 CEN TR15281 2006GuidanceonInertingforthePreventionofExplosions 5 惰化 控制氧气浓度 消除发生爆炸的条件 为防止爆炸惰化指导 15281 2006惰化防止爆炸指导 107 惰化防爆的选择应用 用惰性气体N2 C02等替代氧气通常适用于筒仓对于旋风分离器 干燥器 粉尘收集器等设备不适合 108 爆炸抑制的设计 EN14373 2005Explosionsuppressionsystems EN14373 2005爆炸抑制系统 NFPA69 2008StandardonExplosionPreventionSystems 美国69 2008爆炸预防系统标准 我国尚无国家标准 制定中 6 爆炸抑制 109 抑制防爆的措施抑制早期探测跟着用碳酸氢钠吸热剂进行灭火可以在允许在低压过程设备中遏制风险 清洗以后快速重新生产 108 110 抑爆理论 Pressure FlameRadius Rf Time时间 Thegoalsareto 目的是 Detecttheinitialstagesoffuelcombustion 探测到燃料燃烧的最初阶段 2 Activatearapidflamesuppressionsystem 快速启动火焰抑制系统 3 Stopthefullexplosionpressurefromdeveloping 阻止完全爆炸压力的发展 Rf PressureWave压力波 Fuel Air燃料 空气 Pressurewavemovesfasterthanflamefrontinadeflagration 在爆燃过程中压力波要比火球传播得要快很多 111 时间 抑制过程 检测发现点火源 火势发展 喷入抑爆剂 熄火 112 112 何时选择爆炸抑制的防护方法 泄放时 存在伤害人员或设备受损的风险泄放出危险或有毒的物料设备在室内 不能合理的安装泄放装置不能提供泄放的地方爆燃泄放对社会有负面影响要求减轻泄放火焰成功的抑爆能导致该动作在毫无觉察中进行 113 113 7 爆炸隔离 Isolation隔离Preventpropagationofflamethroughpiping防止火焰通过管道传播 MechanicalMethods机械措施FastactingKnifegatevalve 快速刀阀PinchValve收缩阀Rotaryvalve回转阀Screwconveyors 螺旋输送机 ChemicalMethods 化学措施Suppressionflameextinguishingtechnology抑制灭火技术 114 114 IPDSystemappliedtoDustCollector 应用于IPD系统的粉尘收集器 PowerSupply Monitor 带有抑制系统的化学隔离 ChemicalIsolatio 化学隔离 1 ExplosionSensed察觉爆炸2 CannonsActivated启动发射筒3 SuppressionAgentReleasedIntoProcess把灭火剂喷进容器4 ExplosionSuppressed BurningMaterialIsolated抑制爆炸和隔离燃烧物料 115 115 何时选择化学隔离是正确的 ComplementtoVenting preventexplosiontravelingtoconnectedequipment 泄放辅助 防止爆炸传播到相联的设备 ComplementtoSuppression preventexplosiontravelingtoconnectedequipment 抑制补充 防止爆炸传播到相联的设备 CostEffectiveAlternativetoMechanicalIsolationforLargeLineSizes 成本低 对于大尺寸的管道 比机械隔离成本低 LowMassAlternativetoMechanicalIsolationforLargeLineSizes 质量小 对于大尺寸的管道 比机械隔离的质量低 116 116 IPDIsolationSystemappliedtoDustCollector 应用于粉尘收集器的隔离系统 Sensor IntrinsicallySafePowerSide PowerSupply Monitor 泄放和隔离的组合应用 SequenceofEvents 事件发展进程1 ExplosionSensed 察觉爆炸 2 CannonsActivated 启动发射筒 3 Ventpanelopens 防爆板爆破 4 BurningMaterialIsolated 隔离燃烧物料 VentPanel 117 仓 足够的空间 探测器 隔离 控制单元 爆炸隔离 仓 118 118 一般采用多种保护方案组合 Venting ChemicalIsolation泄放和化学隔离Venting MechanicalIsolation泄放和机械隔离FlamelessVenting ChemicalIsolation无焰泄放和化学隔离FlamelessVenting MechanicalIsolation无焰泄放和机械隔离Containment MechanicalIsolation遏制和机械隔离 119 8 抗爆设计 EN14460 2007Explosionresistantequipment耐恩14460 2007爆炸装置NFPA69 2008StandardonExplosionPreventionSystems美国消防协会69 2008标准对防爆系统我国尚无国家标准 制定中 爆炸实验 成功的抗爆设计 德国FSA 120 9 喷油抑尘技术的应用 用定量的食品级白油 石油加工副产品 以雾状喷洒在粮流中 可以使大部分粉尘被吸附或凝聚到谷物上 从而有效地抑制了粉尘的飞扬 粉尘的粒子越小 它被谷物吸附或凝聚的结合力就越大 原粮喷油抑尘效果很好 检测表明 喷油小麦物理 化学性质均不变 仅加工面粉时粉色微黄 饲料喷油应该较为适合 有待一试 油箱 滤油器 电机 齿轮泵 单向阀 蓄能器 溢压阀 压力表 节流阀 喷嘴 喷嘴安装方式切换点 橡胶软管 121 饲料生产企业的粉尘控制 参考资料 谢谢 连续输送机械设计手册王鹰等中国铁道出版社2001年11月 除尘技术的基本理论与应用陈明绍等中国建筑出版社1980年6月 饲料制造工艺学美国饲料工业协会 第三版 商业部武汉粮食科学研究设计院译中国粮油学会饲料专业分会出版1991年5月 饲料加工厂的安全生产王永昌2008 10 16 粮食粉尘的性质与粉尘治理关系研究周乃如等第十次全国粮食气力输送学术会议2004年12月 美国劳工部职业安全与健康管理局理事会的标准和指导方针办公室的安全系统 河南工业大学周乃如 第四部分 粉尘爆炸防护标准 GB19081 2008饲料加工系统粉尘防爆安全规程 121 企业负责人应清楚所包括的粉尘爆炸危险场所 同时应根据本标准并结合本单位实际情况制定粉尘防爆实施细则和安全检查规范 系统作业人员应先接受粉尘防爆安全知识培训 真正了解饲料生产企业安全生产的 GB19081 2008 GB19081 2008 1范围本标准规定了饲料加工系统粉尘防爆安全的基本要求 本标准适用于饲料加工系统粉尘防爆的设计 施工 运行和管理 2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件 其随后所有的修改单 不包括勘误的内容 或修订版均不适用于本标准 然而 鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件 其最新版本适用于本标准 GB15577粉尘防爆安全规程GB T15605粉尘爆炸泄压指南GB17440粮食加工 储运系统粉尘防爆安全规程GB50057建筑防雷设计规范GB50058爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50016建筑设计防火规范GB T15604粉尘防爆术语 122 3术语和定义GB T15604确立的以及下列术语和定义适用于本标准 3 1饲料feed能提供动物所需营养素 促进动物生长 生产和健康 且在合理使用下安全 有效的可饲物质 3 2饲料加工feedprocessing通过特定的加工工艺和设备将饲料原料制成饲料成品或半成品的过程 3 3饲料加工系统feedprocessingsystem由若干饲料加工设备 按工艺要求组成若干加工工段 组合在建 构 筑物内的部分 3 4饲料粉尘feeddust在空气中依靠自身重量可沉降下来 但也可持续悬浮在空气中一段时间的固体饲料微小颗粒 3 5筒仓silos储存散粒物料的立式筒形封闭构筑物 3 6饲料加工车间feedprocessingworkshop用来将饲料原料加工成饲料产品的车间 123 4一般规定4 1企业负责人应清楚所包括的粉尘爆炸危险场所 同时应根据本标准并结合本单位实际情况制定粉尘防爆实施细则和安全检查规范 4 2系统作业人员应先接受粉尘防爆安全知识培训 4 3应定期检查防火 防爆等相关设施 确保工作状态良好 4 4通风除尘 泄爆 防爆设施 未经安全主管部门同意 不得拆除 更改及停止使用 4 5系统内应杜绝非生产性明火出现 饲料加工车间内不应存放易燃 易爆物品 4 6应在粉碎系统前安装除去物料中的金属杂质及其他杂物的装置 4 7在系统作业时需进行检修维护作业时 应采用防爆手工工具 4 8防热表面应符合下列规定 干燥设备应采用隔热保温层 所有设备轴承应防尘密封 润滑状态良好 4 9防静电接地应符合GB15577的要求 4 10积尘清扫应符合下列规定 应建立定期清扫制度 及时清扫饲料加工设备转动 发热等部位的积尘 宜采用负压吸尘装置进行清扫作业 不宜采用压缩空气进行清扫作业 4 11饲料加工系统内的设备停机后及检修前 应先彻底清除设备内部积料和设备外部积尘 4 12应根据粉尘防爆实施细则和安全检查规范定期做防爆安全检查 124 5明火作业5 1系统运行时 不应实施明火作业 5 2应根据具体情况划分防火防爆作业区域 并明确各区域办理明火作业的审批权限 5 3实施明火作业前 应经单位安全或消防部门的批准 明火作业现场应有专人监护并配备充足的灭火器材 5 4待作业线完全停机并采取可靠的安全措施以后 方可进行焊接或切割 5 5防火防爆作业区域的建筑物 明火作业处10m半径范围内均应清扫干净 用水淋湿地面并打开