糧食加工廠粉塵防爆的必要性和措施

劉麗麗

無(wú)錫中糧工程科技有限公司 (214035)

在我國(guó)粉塵爆炸事故多發(fā)生于糧食加工儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)，這是行業(yè)加工特性決定的。糧食粉塵是糧食在收割、運(yùn)輸、加工、儲(chǔ)藏等過(guò)程產(chǎn)生的一種以有機(jī)成分為主的成分復(fù)雜的細(xì)微顆?；旌衔铮写罅坑泻ξ镔|(zhì)，容易滋生害蟲(chóng)，糧食粉塵還具有比表面積大、荷電性、爆炸性、吸水性等特性，不僅污染環(huán)境，危害人體健康，影響糧食儲(chǔ)存品質(zhì)和成品質(zhì)量，而且還有引發(fā)粉塵爆炸的風(fēng)險(xiǎn)[1]。有效的粉塵爆炸預(yù)防措施是許多糧食加工企業(yè)面臨的難題，也是設(shè)計(jì)單位需要考慮的核心問(wèn)題。

1 糧食加工廠產(chǎn)生粉塵爆炸的原因分析

粉塵爆炸是當(dāng)漂浮在空氣中的易燃粉塵與點(diǎn)火源接觸時(shí)能量迅速釋放的過(guò)程。發(fā)生粉塵爆炸的五要素分別是：可燃性粉塵、氧氣、點(diǎn)燃源、粉塵形成云狀(可燃粉塵與空氣形成混合物的濃度處于爆炸范圍以內(nèi))、相對(duì)封閉的環(huán)境(設(shè)備和建筑物)，但是，即使是在相對(duì)空曠的空間也有發(fā)生粉塵爆炸的可能，比如可燃性粉塵累計(jì)達(dá)到一定濃度，在有氧環(huán)境下遇到點(diǎn)燃源也會(huì)發(fā)生粉塵爆炸。

1.1 可燃性粉塵

當(dāng)糧食加工廠的除塵風(fēng)網(wǎng)設(shè)計(jì)不當(dāng)，管道安裝不規(guī)范、密封效果不好以及工藝設(shè)備存在跑、冒、滴、露現(xiàn)象，車(chē)間清掃不及時(shí)或清掃方式不當(dāng)時(shí)都會(huì)導(dǎo)致車(chē)間的粉塵堆積，這是引發(fā)粉塵爆炸的基本要素。

1.2 潛在點(diǎn)燃源

(1)工藝設(shè)備的機(jī)械摩擦與碰撞。如粉碎設(shè)備中進(jìn)入鐵等金屬物質(zhì)或石子，損壞設(shè)備的同時(shí)還可以因摩擦產(chǎn)生火花；錯(cuò)誤安裝或使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致的提升機(jī)皮帶跑偏、打滑，在不采取補(bǔ)救措施時(shí)會(huì)引起摩擦，進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱和火花。

(2)電氣火花。如設(shè)備電纜使用期過(guò)長(zhǎng)、老化、電纜被動(dòng)物啃咬過(guò)、受到機(jī)械破壞，電纜的導(dǎo)體(銅絲/鋁絲)電阻會(huì)變大，在電流和時(shí)間不變的情況下電阻變大，電纜的發(fā)熱量會(huì)也會(huì)變大，會(huì)擊穿絕緣層造成短路出現(xiàn)電火花引燃附近的可燃物。

(3)靜電。當(dāng)工藝過(guò)程中產(chǎn)生和積累足夠的靜電，導(dǎo)致局部電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)電介質(zhì)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)，發(fā)生放電，產(chǎn)生靜電火花，若靜電火花的能量超過(guò)周?chē)旌衔锏淖钚∫荚茨芰?，則有可能引起火災(zāi)和爆炸。

(4)糧堆發(fā)熱自燃引發(fā)的火災(zāi)和爆炸。當(dāng)糧食水分過(guò)高時(shí)，導(dǎo)致微生物快速繁殖并伴隨產(chǎn)生熱量，熱量不能及時(shí)散發(fā)時(shí)糧堆發(fā)熱自燃。

(5)明火。如抽煙、作業(yè)動(dòng)火、其他明火等。

因國(guó)內(nèi)外粉塵爆炸事故的頻發(fā)，造成巨大的傷亡及經(jīng)濟(jì)損失，國(guó)家和行業(yè)越發(fā)重視粉塵爆炸的預(yù)防。對(duì)于糧工行業(yè)，在生產(chǎn)加工過(guò)程中粉塵是一直存在的，所以客觀上發(fā)生粉塵爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)也是存在的，對(duì)于任何企業(yè)來(lái)講一旦發(fā)生事故，后果會(huì)非常嚴(yán)重，所以在項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該充分考慮到預(yù)防粉塵爆炸的措施。

2 糧食加工廠粉塵防爆的防治措施

糧食加工廠一旦發(fā)生粉塵爆炸的主要傳播途徑是工藝管道、除塵風(fēng)網(wǎng)管道、建筑開(kāi)口，或者從車(chē)間內(nèi)局部區(qū)域傳播到車(chē)間內(nèi)其他區(qū)域。糧食加工廠在前期設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮到預(yù)防粉塵爆炸的措施。

2.1 建筑設(shè)計(jì)

建筑專業(yè)會(huì)先依照火災(zāi)危險(xiǎn)性給車(chē)間進(jìn)行分類(lèi)，再根據(jù)生產(chǎn)工藝加工性能進(jìn)行爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分，針對(duì)有爆炸危險(xiǎn)的廠房，合理地考慮建筑布局和平面布置，采取防爆泄壓措施消除或減少可燃粉塵的產(chǎn)生或積聚，從而大大減輕爆炸的破壞強(qiáng)度，避免造成人員重大傷亡和經(jīng)濟(jì)損失[2]。

(1)糧食筒倉(cāng)配套的工作塔的火災(zāi)危險(xiǎn)性類(lèi)別為乙類(lèi)，工作塔的樓梯間設(shè)置防爆門(mén)斗，門(mén)斗和樓梯間的門(mén)應(yīng)錯(cuò)位放置，并需要設(shè)為甲級(jí)防火門(mén)，門(mén)斗設(shè)置防火隔墻.

(2)有爆炸危險(xiǎn)的廠房宜采用框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)主體的抗爆性能良好，并能滿足在外墻面開(kāi)設(shè)孔洞門(mén)窗起到泄壓作用。

(3)對(duì)有爆炸危險(xiǎn)的筒倉(cāng)、工作塔、粉碎車(chē)間進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)預(yù)留出與其他相鄰建筑間足夠的防火間距。

(4)對(duì)于糧食加工廠內(nèi)部有爆炸危險(xiǎn)的局部區(qū)域(如大米加工廠的除塵間)，宜在外墻面開(kāi)設(shè)大面積的門(mén)窗孔洞或者墻體采用輕質(zhì)材料，起到泄壓的作用。

2.2 設(shè)備布局

(1)在工藝流程的進(jìn)料處，應(yīng)安裝磁選設(shè)備除去混入料中雜物，防止雜物與設(shè)備碰撞產(chǎn)生火花[3]，并增加對(duì)礱谷機(jī)、粉碎機(jī)、拋光機(jī)、米機(jī)的電流監(jiān)測(cè)。

(2)斗式提升機(jī)、刮板機(jī)需要在合適位置設(shè)泄爆口[4]，電控系統(tǒng)中增加提升機(jī)的測(cè)速，刮板機(jī)和絞龍的防堵監(jiān)測(cè)，進(jìn)料口做好密閉處理，避免物料外溢。如在乙類(lèi)車(chē)間使用還應(yīng)配置防爆電機(jī)，安裝時(shí)確保畚斗和畚斗帶連接牢固，使用一段時(shí)間后定期維護(hù)檢查，避免出現(xiàn)皮帶跑偏、打滑引起摩擦，進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱和火花。

(3)設(shè)備管道法蘭連接處，應(yīng)用跳線(可為銅線或銅片)進(jìn)行跨接安裝；安裝溜管時(shí)連接處可先纏繞一圈膠帶后再固定，做好管道的密封，避免粉塵外溢；工藝設(shè)備的接頭、檢查門(mén)、擋板、泄爆口蓋均應(yīng)封閉嚴(yán)密；另外需加強(qiáng)車(chē)間管理，對(duì)設(shè)備和溜管中溢出或堵塞的物料應(yīng)及時(shí)清掃，防止粉塵積聚，清掃時(shí)應(yīng)避免二次揚(yáng)塵。

(4)在粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所配備的設(shè)備應(yīng)采用防爆型[5]，設(shè)備外殼、金屬管道、支架應(yīng)采取靜電接地，防止在加工流程中產(chǎn)生靜電，進(jìn)而可能引起粉塵燃燒或爆炸。

(5)車(chē)間中應(yīng)根據(jù)糧食粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)，正確選用滅火劑。在粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所盡量不進(jìn)行動(dòng)火作業(yè)，若要進(jìn)行動(dòng)火作業(yè)必須清除動(dòng)火區(qū)域粉塵及易燃物品并配備充足的滅火器材。

(6)車(chē)間設(shè)置有效的除塵系統(tǒng)[3]。調(diào)查研究表明：在已知發(fā)生的粉塵爆炸事故中有近40%的事故起因是除塵系統(tǒng)引發(fā)。因此，糧食加工廠的工藝設(shè)計(jì)中核心設(shè)計(jì)即為除塵風(fēng)網(wǎng)的設(shè)計(jì)，風(fēng)網(wǎng)的設(shè)計(jì)及除塵設(shè)備的選用應(yīng)能滿足防止粉塵在風(fēng)管中沉積。要求設(shè)計(jì)時(shí)風(fēng)網(wǎng)選取要合理，脈沖除塵器如在乙類(lèi)車(chē)間使用應(yīng)配置防爆電機(jī)、進(jìn)出風(fēng)口處安裝風(fēng)壓差監(jiān)測(cè)裝置、有足夠的泄爆面積或泄爆裝置[6]，安裝時(shí)設(shè)置在建筑物的露天場(chǎng)所，如不能布置在露天場(chǎng)所可靠墻布置，以便于泄爆；風(fēng)網(wǎng)管道中在合適的位置設(shè)置摸手孔，便于檢查管道堵塞情況。

3 結(jié)束語(yǔ)

糧食行業(yè)的安全穩(wěn)定發(fā)展關(guān)系著民生，加強(qiáng)企業(yè)安全意識(shí)是發(fā)展的重中之重，除了上述針對(duì)建筑布局和工藝設(shè)備的防爆措施之外，企業(yè)更要加強(qiáng)粉塵防爆的意識(shí)，建立健全企業(yè)相應(yīng)的制度，在日常生產(chǎn)中加大對(duì)企業(yè)員工的教育培訓(xùn)，開(kāi)展各項(xiàng)檢查，及時(shí)排查消除隱患，定期組織應(yīng)急演練。