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粉尘防爆技术讲座2012年3月2,2,ExplosionPreventionPmaxMaximumExplosionPressureKstExplosibilityIndex(Dusts),20literSphereASTMstandardtestapparatus(ATEXstandards1m3*),ExplosibilityIndexAnsweringthequestion:Howquicklydoesitgeneratepressureandwhatisthemaximumpressurecreated?,*Requiresalotofdustfortesting!,粉尘收集器,旋风分离器,存在粉尘爆炸危险的过程设备,Dryers干燥器,Silos筒仓,Mills磨粉机,Bins箱柜,链式提升机,25,评估风险-火源的例子,Impactsparks碰撞火花-NonferrousMaterials无含铁的物料,StaticDischarges静电放电,Friction摩擦,BurningEmbers燃烧余烬,SelfHeatingLayers自热层,预防和保护粉尘爆炸的方法,27,爆燃的三个组成包含“安全三要素”预防策略的第一步要消除三要素中的一个或者多个组成因素。当不能预防的时候，采取保护措施就是必需的了。,安全的三要素,FuelDispersion燃料,Oxidant氧化剂,Ignition火源,28,过程设备的防爆选择措施Prevention预防InertAtmosphere(内部空气惰性化)用惰性气体如N2、C02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合）,爆炸的预防,29,ElectricalGrounding（电接地）必须符合当地规范ProperElectricalClassification.-正确分类电（通常有易燃粉尘的地方，要确保电气设备具有与该环境相称的等级.）,爆炸的预防,30,HouseKeeping（保持工作间的整洁）良好整洁的工作间；保持工作区无粉尘是非常重要的；防止粉尘的二次爆炸；由于更大量的燃料的加入，二次爆炸往往比初次爆炸要强很多；,爆炸的预防,31,SparkDetection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,爆炸保护装置,34,泄放要考虑的因素,Environment环境OperatingConditions操作条件VesselLocation容器的位置VesselStrength容器的强度Interconnections;联接Isolateducting隔离的管道PostExplosionFires爆炸后火焰ReactionForces反作用力,Cantheflameballbeaccepted?允许火球？,35,Videoshowingexplosionventundertest,36,VentexplosionwithHighspeedCamera,37,VideoshowingFlamePropagationafterventedexplosion,38,ExplosionReliefVenting防爆板,ExplosionVents防爆板Lowburstpressure低的设定压力Widerangeofsizes尺寸范围广StainlessSteel不锈钢onepiececleantype单片金属型compositetype复合结构型hightemptype高温型Replaceafteruse使用后更换Lowinertia/fasttoopen低的惯性，打开迅速Nofragmentation无碎片OpenVentsensoroption可选择爆开传感器SizedinaccordancewithNFPA68orVDI3673orEN14491:2006（尺寸确定遵循NFPA68或者VDI3673或者EN14491:2006）,39,将容器安装在室外：泄放到安全的地方！,40,通过墙壁泄放到外面,墙壁的另一面是什么？,41,通过屋顶泄放到外面,采取什么措施来保护免受雨水、冰雹和雪的影响？允许火球？,42,直接泄放到屋内！,.不推荐！,43,SiloProtectionwithVSPVents,44,泄放方式的优点和缺点,Pros（优点）无管道时最低的成本选择；安装容易；不需要日常维护；Cons（缺点）允许完全爆开；清洁很重要；需要保护隔离相联的设备；不能接受产生火球；在动作以后设备需要重修，除非使用很高的设计压力（PredMAWP）,45,FlamelessVents无焰泄放筒,当设备在室内和不能通过管道进行安全泄放或者不允许产生火球的情况设计,46,无焰泄放装置,Interceptsflame截取火焰Quenchesflame探测到爆炸启动发射筒3.把灭火剂喷进容器4.抑制爆炸和隔离燃烧的物料5.设备停车,52,安装的发射筒和压力传感器:IPD发射筒可以按任意方向安装,53,爆炸保护,Isolation隔离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.化学措施抑制灭火技术,54,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,ChemicalIsolation（化学隔离）.1.探测到爆炸2.启动发射筒3.把灭火剂喷进容器4.抑制爆炸和隔离燃烧物料,旋风分离器上的应用,隔离管道进出口,设备抑制,过滤器,出口物料过滤器,螺旋输送机的隔离,化学隔离和抑爆,ChemicalIsolationPreventsSpreadofBurningMaterialThroughDucting,SuppressionProtectsProcessEquipment,干燥原料厂房的典型设备,储存和研磨斗式提升机磨碎机筒仓粉尘收集器旋风分离器过滤器风力输送系统,MaterialHandlingandAirPollutionControl,典型的物理处理系统,ElevateRawMaterial,GrindandSift,SortandStore,ProcesstoEndCondition:Mill,Blend,Hydrogenation,andotherprocesses,典型的面粉加工布置图,斗式提升机的保护:室内设备抑爆方案,1.顶部和底部抑爆；2.支架上部和下部隔离；3.进口和出口的化学隔离；,为了防止爆炸传播到其他设备，连接管道必须隔离,顶部保护,底部保护,糖厂斗式提升机的抑爆,65,ChinaABSDryerProtectionProject1,66,ChinaABSDryerProtectionProject1,SensorElectronicsremotelyInstalledoninletofDryerDueToHighProcessTemp,InletisolationCannonwithHeatIsolationAssy,SparkDetectorSensorwithFiberOpticconnection,InletisolationCannonwithHeatIsolationAssy,INLETSideofDryer,67,InstalledPicturestakenfromsiteduringcommissioningProject1.,OutletisolationCannonsForDryer,InletIsolationCannonforDC,OutletSideofDryer,典型的奶粉生产工艺干燥器，震动流化床，分离器等应考虑爆炸保护,69,典型的奶粉生产工艺干燥器，震动流化床，分离器等应考虑爆炸保护,斗式提升机:爆炸风险举例,DustCollectionSystem,HammerMill:HeatingEffect=IgnitionRisk,FeedChute,粉尘收集系统:排放到室外例子,GrainandFoodIndustryOfteninsideDryEnvironmentPestControlWhenOutsideIsolateinlet(Aaron)IsolateRecirc.LinesNotethattheAirisre-circulatedbackintothebuilding!,旋风分离器抑爆系统应用,旋风分离器上抑爆和化学隔离保护！ChemicalIsolationisalsoreferredtoasblocking=preventionofflamepropagation.,粉尘收集器的保护,Murphy-RodgersOneidaRees-MemphisScientificDustCollectorsStilesMachineryWheelabrator,AirHandlingSystemsDonaldsonToritDISASystemsDustexFarrKiceMikropul,ProperExplosionProtectionistheresponsibilityoftheowner/operatoroftheequipment.Thisiswhohas,orcanfind,thecompleteapplicationinformationforriskassessment.,75,多种保护方案组合应用,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,Codes&Standards（美国相关法规和标准）,77,标准和原则-预防和保护系统,NFPA68StandardforVentingDeflagrations（NFPA68爆燃泄放的指导）NFPA69StandardonExplosionPreventionSystems（NFPA69有关爆炸保护系统的标准）OxidantReduction（减少氧化剂）Fuelconcentrationreduction（减少燃料浓度）Suppression（抑制）Isolation（隔离）PressureContainment（压力遏制）,78,NFPA654:2006粉尘处理系统的防护要求,NFPA654StandardforthepreventionofFireandDustExplosionsfromtheManufacturing,Processing,andHandlingofCombustibleParticulateSolids.（关于制造、加工、处理易燃颗粒过程中火灾和粉尘爆炸之保护措施的标准）Introducesstrongfocusonisolationofducting（集中介绍了管道隔离问题）Includedasareferenceinthe2006InternationalFireCodes（在2006版国际防火法规中作为一个参考）MaybeadoptedbyUSOSHAasbasicprotectionrequirement（可能被美国OSHA采纳并作为基本的保护要求）,79,NFPA654的隔离要求,“WhereanExplosionHazardExists,IsolationDevicesShallbeProvided”-“当有爆炸危险的存在，应当提供隔离设备”,80,Isolation（隔离）:防止爆炸火球的传播,Propagation(thefocusofnewNFPA654:2006edition)传播（新的NFPA654:2006版的焦点）Transferofflameandpressureviainterconnections（火焰和压力通过连接管道传播）pipesandducts（管子和输送管）across“I”beams（通过“I”型梁）upanddownstairwells（上下楼梯）throughtunnels（过道）acrossfloors（通道走廊）,Ducts3”andlargermustbeconsidered（3”或以上的管道必须考虑）,81,公认的隔离措施,使用隔离技术阻止传播:Chemical化学的Mechanical机械的,ExampleofChemicalBarrierIsolationon1mdiameterduct（在1m直径大的管道上使用化学隔离的例子）,82,公认的爆炸隔离措施,ChemicalIsolationSuppressors（化学隔离）,RotaryAirlocks（回转阀）(mustbeofsuitableconstruction（必须有相配的结构）),IsolationValve（隔离阀）(pinchstylevalveshown（涨缩阀）),ScrewConveyors（螺旋输送机）(cylindricalmustbemodifiedwithproductchoke（圆筒状的-必须根据物料的阻塞情况进行改进）),1、GB12476.1可燃性粉尘环境用电气设备第1部分：用外壳和限制表面温度保护的电气设备第1节：电气设备的技术要求（GB12476.1-2000，idtIEC61241-1-1:1999）2、GB12476.2-2006可燃性粉尘环境用电气设备第1部分：用外壳和限制表面温度保护的电气设备第2节：电气设