1、粮食粉粮食粉尘爆炸案例与防爆炸案例与防护技技术粉尘爆炸定义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。所有粮食与食品粉尘、粮食深加工产品粉尘都可以发生粉尘爆炸。粮食粉粮食粉尘爆炸爆炸所有粮食与食品粉尘、粮食深加工产品粉尘都可以发生粉尘爆炸。发生爆炸的粮食粉尘包括加工成粉状的粮食产品及粮食加工与储运过程产生的伴生粉尘。加工成粉状的粮食产品 玉米淀粉、面粉、大豆粉、黄豆粉、绿豆粉粮食深加工产品 奶粉、食糖、葡萄糖粉、蛋白粉、藕粉、豆奶粉等饲料 混合营养饲料、鱼骨粉等粮食伴生粉尘 玉米粉尘、小麦粉尘、大麦粉尘、麦芽粉尘、燕麦粉尘、大豆粉尘等。粉尘爆炸发生的条件粉尘爆
2、炸发生的条件可燃粉尘氧气点燃源可燃粉尘与空气形成混合物的浓度处于爆炸范围以内相对封闭的环境(设备和建筑物)粉尘爆炸五边型粉尘爆炸五边型受限空间点火源粉尘扩散氧气可燃粉尘点燃源点燃源/点火源点火源(1)机械摩擦与碰撞(2)电气火花(3)热表面(4)静电放电(5)粉尘自燃(闷烧)(6)明火粉尘爆炸的影响因素粉尘爆炸的影响因素粉尘种类粮食粉尘的爆炸性参数比较接近。粮食粉尘的爆炸压力一般小于1MPa。大米淀粉和玉米淀粉的爆炸指数比较高,分别可达19MPa.m/s和16MPa.m/s。粒度分布粉尘粒径达到250m以上时,不易悬浮形成粉尘云。粒径小于75m的粉尘易于形成粉尘云含湿量(水分)粉尘含湿量大于1
3、0%时,不易发生爆炸粉尘含湿量小于5%时,较易发生爆炸最大爆炸压力与爆炸指数最大爆炸压力与爆炸指数最大爆炸压力Pmax、最大爆炸压力上升速率及爆炸指数Kst,是反映爆炸猛烈程度的重要参数,用于爆炸泄压设计和爆炸抑制设计。爆炸压力:大部分粉尘的爆炸压力为0.5MPa1MPa。砖混结果建筑的耐压为3050kPa一般设备(除尘器、小于10m3的料仓)的耐压为0.10.2MPa爆炸指数反映了压力上升速率,间接反映了火焰传播速度。St1:Kst20 MPa.m/sSt2:20Kst30 MPa.m/sSt3:Kst30 MPa.m/s粮食粉尘的最大爆炸压力与爆炸指数粮食粉尘的最大爆炸压力与爆炸指数粉尘粒
4、径/m最大爆炸压力/MPa爆炸指数/MPa.m/s大麦粉630.808.6麦芽粉630.9013.9大麦粉尘750.558.9麦芽厂饲料750.569.7麦芽粉尘750.538.8玉米淀粉750.9015.0大米淀粉751.0019.0黄豆粉750.9211.0小麦面粉1250.838.7奶粉0.819.0最小点燃能量最小点燃能量MIE粉尘云最小点燃能量是粉尘云中可燃粉尘处于最容易着火的浓度时,使粉尘云着火的点火源能量的最小值。粉尘云最小点燃能量也称为最小点火能或最小点火能量。最小点燃能量是防爆方法选择的依据。粉尘的最小点燃能量从MIE1J,范围比较宽。如果粉尘的点燃能量MIE1J,则粉尘处理
5、工艺相对安全。如果粉尘的点燃能量MIE10mJ,则粉尘较易被点燃,通常要考虑惰化方法防爆。粮食粉尘的最小点燃能量粮食粉尘的最小点燃能量粉尘粒径/m最小点燃能量/mJ大麦粉尘752030麦芽厂饲料752030麦芽粉尘753050玉米淀粉752040小麦面粉7550100糖粉751020粉尘爆炸的传播粉尘爆炸的传播粉尘爆炸的传播途径包括工艺管道、除尘管道、建筑开口,或者从建筑内的局部传播到建筑内的其它地方。粉尘爆炸具有多次爆炸的特点。粉尘被初始爆炸的冲击波扬起形成粉尘云发生的爆炸称为“二次爆炸”。粉尘爆炸的破坏通常是二次爆炸引起的。防止“二次爆炸”主要是减少爆炸传播途径上的粉尘,减少粉尘爆炸的能量
6、来源。淀粉爆炸案例1-2010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发生玉米淀粉粉尘爆炸。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。2010 秦皇岛骊骅淀粉爆炸事故概述时间:2010年2月24日15时58分。地点:河北省秦皇岛市抚宁县粉尘:玉米淀粉点火源:铁质工具摩擦、碰撞火花。损失:21死,37伤,其中6人重伤。直接经济损失:1773万。继哈尔滨亚麻厂亚麻粉尘爆
7、炸事故(1987年3月15日,58死,117伤)以来最大的工业粉尘爆炸事故,也是我国粮食行业最大的粉尘爆炸事故。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仓库南侧的制糖三车间玻璃被震碎仓库北侧正在装货的集装箱被毁,其中死4人爆炸后的包装车间振动筛下方的淀粉包装机爆炸后的包装间-包装机和皮带机包装机支架变形5号(右)和6号振动筛及振动筛平台粉尘爆炸案例2-Pillsbury 公司筒仓爆炸时间:1980年4月21日伤亡:1死4伤粉尘:玉米1980 Pillsbury 公司筒仓爆炸前1980 Pills
8、bury 公司筒仓爆炸1980 Pillsbury 公司筒仓爆炸1980 Pillsbury 公司筒仓爆炸,工作楼设备损坏1980 Pillsbury 公司筒仓爆炸,斗式提升机1980 Pillsbury 公司筒仓爆炸,筒仓破裂1980 Pillsbury 公司筒仓爆炸,筒仓破裂1980 Pillsbury 公司筒仓爆炸,筒仓破裂1980 Pillsbury 公司筒仓爆炸,卸粮坑1980 Pillsbury 公司筒仓爆炸,仓顶工作间1980 Pillsbury 公司筒仓爆炸,栈桥皮带1980 Pillsbury 公司筒仓爆炸,仓顶工作间粉尘爆炸防护方法与技术建筑设计与设备布置建筑设计有粉尘爆炸
9、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:GB 50016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。1981年Corpus Christi筒仓爆炸后新建工作楼采用框架结构设备布局斗式提升机、除尘器设置在建筑外。或靠墙布置,以便于泄爆。(湿式除尘器可布置在室内)除尘器在建筑高处布置。除尘器外置防止出现点燃源防止出现点燃源防止机械火花与摩擦斗式提升机跑偏、打滑、断链监控安装除铁器安装轴温监控防止静电积累与放电设备跨接与接地除尘器使用防静电滤袋使用粉尘防爆型电气设备防止自燃防止明火,严格的动火制度斗式提升机跑
10、偏与打滑监控斗式提升机跑偏与打滑监控设备接地(黄绿线)皮带机轴温监测粉尘控制(1)防止物料与粉尘泄漏(2)除尘系统设计(3)清扫(1)防止物料与粉尘泄漏及时维修出现物料泄漏的设备工艺设备的检查孔应密封防止工艺设备物料泄漏防止工艺设备物料泄漏检查孔应密封检查孔应密封(2)除尘系统的设计与维护40%的爆炸事故是除尘系统引起的。除尘系统的设计应防止粉尘在风管中沉积风速设计合理,保证除尘管路各处风速基本一致,从吸尘点到除尘器风速应不变或略有增加。除尘管路设计和安装减小阻力损失,尽量减少水平管道的长度。进行风速测定和压力平衡调节,保证风量与风速符合设计要求除尘器采取防爆措施:防静电滤袋、爆炸泄压、爆炸隔
11、离。风机采用防爆风机。经常检查除尘管道风速、管道堵塞情况、除尘器滤袋。在除尘器伤安装风压检测仪表。用于辅助判断除尘器滤袋的堵塞或破损。风管堵塞风管堵塞风管堵塞除尘管道设计不合理,垂直汇入主管管道设计不合理-细的风管进入相对很粗的风管(3)清扫地面、设备、建筑的梁与支架、建筑内壁都应清扫清扫过程、检维修过程防止形成粉尘云不使用压缩空气清扫不应使用产生火花的清扫工具清扫应有台账记录饲料粉尘沉积厚达50mm饲料打包机下粉尘堆积严重。不应使用铁质工具。饲料袋上粉尘沉积严重饲料车间建筑墙面上的粉尘设备上的沉积粉尘袋包溜槽上的粉尘袋包溜槽上的粉尘爆炸泄压爆炸泄压的设计GB/T 15605 粉尘爆炸泄压指南
12、NFPA 68-2007 Standard on Explosion Protection by Deflagration Venting EN 14491-2006 Dust explosion venting protective systems应采取爆炸泄压的设备和建(构)筑筒仓、料仓、除尘器等有容积的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。泄压设备-泄压门泄压设备-无火焰泄爆装置示意图有焰泄爆和无焰泄爆的比较示意图:立筒库的爆炸泄压实例: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:
13、斗式提升机的泄压泄压设计-斗式提升机实例:斗式提升机的泄压(无焰泄压)实例:无火焰泄压设备没有安装真空呼吸阀的爆炸泄压除尘器没有泄爆口(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爆破片爆破片爆炸抑制爆炸抑制的设计EN 14373-2005 Explosion suppression systemsNFPA 69-2008 Standard on Explosion Prevention Systems我国尚无国家标准(制定中)爆炸抑制原理爆炸抑制原理爆炸抑制原理爆炸抑制原理爆炸抑制-高速灭火喷射罐 爆炸
14、隔离旋转阀(主动式爆炸隔离)旋转阀(被动爆炸隔离)爆炸隔离设备-被动式芬特克斯阀门爆炸隔离设备-主动式芬特克斯阀门爆炸隔离实验-芬特克斯阀门爆炸隔离设备-管道换向隔爆爆炸隔离设备-闸板阀抗爆设计EN 14460-2007 Explosion resistant equipmentNFPA 69-2008 Standard on Explosion Prevention Systems我国尚无国家标准(制定中)特别鸣谢:本培训教材由天津市居安企业管理咨询有限公司供稿PPT根据东北大学钟圣俊教授培训教材编制。此课件下载可自行编辑修改,此课件供参考!此课件下载可自行编辑修改,此课件供参考!部分内容来源于网络,如有侵权请与我联系删除!感谢你的观看!部分内容来源于网络,如有侵权请与我联系删除!感谢你的观看!