煙氣在線監測系統分享不懂布袋除塵器的防爆設計，難怪事故找上門！
近年來，布袋除塵(chen)器以自身除塵(chen)效(xiao)率高(gao)且環(huan)境(jing)污(wu)染小等優勢(shi)被廣(guang)泛(fan)用于各行業領域中，然而因我們未正(zheng)確了解粉(fen)塵(chen)防爆(bao)相關內容，忽視布袋除塵(chen)器應用過(guo)程(cheng)中可(ke)能發生的爆(bao)炸事故，導致(zhi)粉(fen)塵(chen)爆(bao)炸事故頻(pin)頻(pin)發生。
因此(ci)對其(qi)爆炸產生的(de)(de)條件(jian)以及做好(hao)相(xiang)應防爆設計的(de)(de)分析其(qi)又十(shi)分重(zhong)要(yao)的(de)(de)意義。
粉塵爆炸產生的主要條件
引起爆炸的三個必要條件，3個條件同時(shi)具備(bei)“
（1）空氣中(zhong)粉(fen)塵(chen)達到一(yi)(yi)定(ding)的濃度(du)，即處于爆炸(zha)上下限內，一(yi)(yi)般爆炸(zha)下限最為(wei)人們關注；
（2）有足(zu)夠能量的(de)點火源；
（3）足夠的空(kong)氣或氧氣混合接觸。
粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)爆炸是(shi)一個非常復雜的過程，受很多因素的影響，一般粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)爆炸經(jing)過以下(xia)發展過程：粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)爆炸首先是(shi)粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)粒(li)子(zi)從點(dian)燃源(yuan)獲(huo)得能(neng)量后(熱傳(chuan)導、熱輻射)表面受熱，另外粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)粒(li)子(zi)獲(huo)得能(neng)量后內外相繼受熱而產生熔融(rong)和(he)氣化迸發出熾(chi)熱微(wei)小質子(zi)顆粒(li)或火花，會形成粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)的點(dian)火源(yuan)。
此時(shi)在(zai)粉(fen)塵接觸空氣(qi)且其中粒子溫度升高的條件相愛(ai)，粉(fen)塵粒子的氣(qi)化過(guo)程將(jiang)表現更(geng)為明顯。
通(tong)常在點火源(yuan)作用下，空(kong)氣與(yu)粉(fen)塵(chen)接觸達(da)到(dao)一(yi)定程(cheng)度時會出現燃燒情況(kuang)，若二者混合程(cheng)度較高將(jiang)(jiang)直接產生粉(fen)塵(chen)爆炸事(shi)故，而且爆炸過程(cheng)中(zhong)的(de)能量將(jiang)(jiang)不斷(duan)釋放形成粉(fen)塵(chen)云(yun)，粉(fen)塵(chen)云(yun)與(yu)爆炸中(zhong)的(de)殘留物質(zhi)接觸時可能產生二次爆炸情況(kuang)。
綜合來看，粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)的(de)產生(sheng)主(zhu)要受(shou)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)顆粒自身(shen)的(de)直(zhi)徑與存(cun)在的(de)引(yin)(yin)爆(bao)(bao)(bao)源影響(xiang)，而且粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)云(yun)所產生(sheng)的(de)爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)會擴大爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)程度。因此粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)的(de)條件(jian)主(zhu)要體(ti)現在：粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)濃度達到爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)上(shang)下限(xian)數值；點火源的(de)能量(liang)足以引(yin)(yin)發(fa)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)；粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)與氧氣相混(hun)合。
防爆技術
防止爆炸(zha)的產生必從三個必要條件來考慮，限制了(le)其中的一個必要條件，就(jiu)限制了(le)爆炸(zha)的產生。
在(zai)工業(ye)過程中，通常從(cong)下述(shu)三個方面著手對(dui)易燃易爆場合進(jin)行(xing)處理(li)。
（1）預(yu)防或最大(da)限度地降低易(yi)燃物(wu)質泄漏的可能性；
（2）不用或(huo)盡(jin)量(liang)少用易產生(sheng)電火花的電所元件；
（3）采(cai)取充(chong)氮氣之類的(de)方法維持惰性狀態。
防爆(bao)(bao)技(ji)術(shu)可分為預防性(xing)(xing)技(ji)術(shu)措(cuo)施(shi)和設計(ji)性(xing)(xing)措(cuo)施(shi)。預防性(xing)(xing)措(cuo)施(shi)是指使粉塵的(de)(de)(de)濃度低于爆(bao)(bao)炸(zha)下限和粉塵的(de)(de)(de)大(da)量堆(dui)積，及消除有(you)效引燃源；設計(ji)性(xing)(xing)措(cuo)施(shi)是指預防爆(bao)(bao)炸(zha)發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)措(cuo)施(shi)難以奏效時而采取(qu)的(de)(de)(de)將(jiang)爆(bao)(bao)炸(zha)危害程(cheng)度降至(zhi)安全(quan)水平的(de)(de)(de)措(cuo)施(shi)，使爆(bao)(bao)炸(zha)不至(zhi)于造成人員傷亡，爆(bao)(bao)炸(zha)后設備短時間內可恢復使用(yong)的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)，它(ta)包括：抗暴、抑爆(bao)(bao)、隔爆(bao)(bao)、泄爆(bao)(bao)等。
布袋除塵(chen)器內作為集(ji)塵(chen)收集(ji)地，使粉(fen)塵(chen)的(de)濃度時刻(ke)低于爆炸下限(xian)，經濟上不劃算(suan)，也很(hen)難做(zuo)到(dao)；但不讓大量粉(fen)塵(chen)堆積是可以做(zuo)到(dao)的(de)。
有效引(yin)燃源(yuan)要區分下(xia)列2種引(yin)燃源(yuan)：普(pu)通引(yin)燃源(yuan)(例(li)如焊接(jie)、磨削、熏(xun)煙(yan)產生的引(yin)燃源(yuan))和機械(xie)故障引(yin)起的引(yin)燃源(yuan)(機械(xie)火花、高(gao)溫表面、無焰燃燒聚(ju)熱、靜電火花)。
其中(zhong)各(ge)類運動摩擦引然源(yuan)是(shi)最(zui)常發生(sheng)的(de)，粉塵爆炸的(de)多半事(shi)故都是(shi)由它引起的(de)。另外經調查和試驗，在(zai)粉塵云中(zhong)主要是(shi)發生(sheng)電(dian)暈放(fang)電(dian)，在(zai)工(gong)業生(sheng)產中(zhong)尚未(wei)發生(sheng)過閃電(dian)式放(fang)電(dian)。
此外，工(gong)業性生(sheng)產設(she)備(bei)也難以發生(sheng)這(zhe)種閃電(dian)式放電(dian)，除非形成的(de)粉塵(chen)云的(de)容器容積(ji)大于(yu)(yu)60m3或直徑大于(yu)(yu)3m，才有(you)這(zhe)種可能。
抗爆(bao)(bao)(bao)就(jiu)是結構(gou)本身能夠承(cheng)受爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)壓力(li)，結構(gou)本身不發生(sheng)爆(bao)(bao)(bao)裂。抗爆(bao)(bao)(bao)結構(gou)有(you)耐(nai)(nai)爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)壓力(li)及耐(nai)(nai)爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)沖擊(ji)壓力(li)2種，耐(nai)(nai)爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)壓力(li)設計(ji)(ji)應遵守壓力(li)容器設計(ji)(ji)制造規范，而(er)耐(nai)(nai)爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)沖擊(ji)壓力(li)可(ke)適當(dang)放寬。一般地(di)：耐(nai)(nai)爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)沖擊(ji)壓力(li)為(wei)1.5倍的耐(nai)(nai)爆(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)壓力(li)。
抑(yi)爆(bao)就是將設(she)備內可燃(ran)物質爆(bao)炸(zha)撲滅(mie)在初始階段，從而避(bi)免(mian)過高爆(bao)炸(zha)壓力的(de)措施，一(yi)個(ge)成功的(de)抑(yi)爆(bao)系統能夠在爆(bao)炸(zha)壓力1×104Pa時動(dong)作，抑(yi)制(zhi)后設(she)備內最大壓力低于1×105Pa。
抑爆分(fen)為2種(zhong)，一(yi)種(zhong)為被動式(shi)，如水袋和阻(zu)燃粉末(mo)裝(zhuang)置，這類裝(zhuang)置就(jiu)是爆炸壓(ya)力上升(sheng)到一(yi)定(ding)范圍內，自(zi)動破裂拋撒出水或阻(zu)燃粉末(mo)；一(yi)種(zhong)由探測初始(shi)爆炸傳(chuan)感器，控制單元及帶高壓(ya)驅動的(de)高速噴灑(HRD)抑爆器組(zu)成的(de)智能抑爆裝(zhuang)置。
隔(ge)爆(bao)就(jiu)是(shi)要為防止(zhi)1個容器(qi)內發生(sheng)的(de)爆(bao)炸沿(yan)連接(jie)管(guan)道傳播到(dao)后(hou)續容器(qi)，從而導致系統爆(bao)炸，造成(cheng)更大的(de)損(sun)失，然而實際(ji)中危害最大的(de)爆(bao)炸就(jiu)是(shi)因(yin)為隔(ge)爆(bao)裝置不(bu)能工作(zuo)或(huo)沒有設(she)計(ji)。它一般(ban)可在管(guan)道上安(an)裝火焰探頭，觸發相應機構，實現爆(bao)炸阻(zu)斷。
粉塵爆(bao)(bao)(bao)炸會產生高達0.7—1MPa的(de)壓(ya)力(li)(li)(li)，而泄(xie)爆(bao)(bao)(bao)措施可(ke)以將上升(sheng)的(de)壓(ya)力(li)(li)(li)限制在構件(jian)材料強度所能承受的(de)范圍內，粉塵爆(bao)(bao)(bao)炸具有圖1所示(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)特(te)征，其中的(de)曲線a表(biao)(biao)(biao)示(shi)(shi)(shi)(shi)密(mi)閉(bi)容器內發生爆(bao)(bao)(bao)炸的(de)情況(kuang)，Pmax表(biao)(biao)(biao)示(shi)(shi)(shi)(shi)最大(da)(da)爆(bao)(bao)(bao)炸壓(ya)力(li)(li)(li)，Pn表(biao)(biao)(biao)示(shi)(shi)(shi)(shi)最大(da)(da)爆(bao)(bao)(bao)炸壓(ya)力(li)(li)(li)上升(sheng)速(su)率(lv)；曲線b表(biao)(biao)(biao)示(shi)(shi)(shi)(shi)有泄(xie)爆(bao)(bao)(bao)發生的(de)情況(kuang)，Pred表(biao)(biao)(biao)示(shi)(shi)(shi)(shi)最大(da)(da)爆(bao)(bao)(bao)炸壓(ya)力(li)(li)(li)和(he)Pn表(biao)(biao)(biao)示(shi)(shi)(shi)(shi)最大(da)(da)爆(bao)(bao)(bao)炸壓(ya)力(li)(li)(li)上升(sheng)速(su)率(lv)。由此可(ke)見，泄(xie)爆(bao)(bao)(bao)對于減輕(qing)爆(bao)(bao)(bao)炸危害有著(zhu)及其重要的(de)作(zuo)用。
布袋除塵器的防爆措施
3.1 控制(zhi)布袋除(chu)塵器內的(de)粉塵堆(dui)積量
工(gong)業(ye)可燃性粉(fen)塵(chen)(chen)危(wei)險(xian)(xian)濃(nong)(nong)度一般(ban)為：20—6000g/m3。通常布(bu)(bu)袋(dai)(dai)除塵(chen)(chen)器是工(gong)藝系(xi)統最后部分(fen)，含(han)塵(chen)(chen)氣(qi)體(ti)經過(guo)管道(dao)送入布(bu)(bu)袋(dai)(dai)除塵(chen)(chen)器被捕集形成粉(fen)塵(chen)(chen)層，并通過(guo)脈沖反吹清(qing)灰(hui)落入灰(hui)斗。在(zai)這些過(guo)程中(zhong)，粉(fen)塵(chen)(chen)在(zai)布(bu)(bu)袋(dai)(dai)除塵(chen)(chen)器中(zhong)濃(nong)(nong)度很有可能處于(yu)上述危(wei)險(xian)(xian)濃(nong)(nong)度范圍(wei)之內。
因(yin)此，要(yao)(yao)(yao)加強(qiang)系統通(tong)風量(liang)，特別(bie)是清灰(hui)要(yao)(yao)(yao)及時(shi)，使布袋除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)和管(guan)道中的(de)粉(fen)塵(chen)(chen)濃度低(di)于危險(xian)范圍的(de)下限。及時(shi)把漏斗的(de)灰(hui)塵(chen)(chen)運(yun)(yun)走，對布袋除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)安全正(zheng)常(chang)運(yun)(yun)行等方面至關重要(yao)(yao)(yao)，布袋除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)處理的(de)粉(fen)塵(chen)(chen)多是易燃型粉(fen)塵(chen)(chen)，如果漏斗灰(hui)塵(chen)(chen)不及時(shi)運(yun)(yun)走，會(hui)使粉(fen)塵(chen)(chen)中熱量(liang)積累，容易使粉(fen)塵(chen)(chen)發生自燃。
堆(dui)積的(de)粉(fen)塵并不(bu)(bu)是(shi)一個嚴實(shi)的(de)整體，其中是(shi)有空氣(qi)的(de)，堆(dui)積的(de)粉(fen)塵其實(shi)是(shi)空氣(qi)與粉(fen)塵的(de)混合膠體，這(zhe)將會成為二次粉(fen)塵爆炸源(yuan)泉，為安全(quan)埋下隱患。采用雙層(ceng)氣(qi)動卸灰(hui)閥，可以(yi)保證及時排灰(hui)，減少漏風(feng)率，并可避免不(bu)(bu)嚴密處粉(fen)塵外(wai)溢(yi)，防止(zhi)粉(fen)塵二次污染。
3.2 清除點火源
在布袋除塵器內點(dian)火(huo)源主(zhu)要是(shi)以(yi)下幾種：普(pu)通(tong)引燃源、沖擊或摩擦產生的火(huo)化(hua)、靜(jing)電火(huo)化(hua)及外殼溫度等。
（1）普通(tong)引燃(ran)源主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)由外(wai)界的(de)(de)火(huo)源直接(jie)帶進來，特(te)別是(shi)(shi)氣(qi)割火(huo)焰和電焊火(huo)花，因為布袋(dai)除(chu)塵(chen)器(qi)一般均為焊件(jian)，對于氣(qi)割火(huo)焰和電焊火(huo)花主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)在修(xiu)理儀(yi)器(qi)時(shi)產生的(de)(de)，所(suo)以可通(tong)過(guo)加(jia)強管理，提高工人防爆意識(shi)等方面進行(xing)控(kong)制，在進行(xing)儀(yi)器(qi)修(xiu)理時(shi)還要(yao)清除(chu)修(xiu)理部(bu)位周圍的(de)(de)粉塵(chen)。
（2）沖擊(ji)或摩擦產生的(de)火(huo)花通常是由螺母或鐵塊等金(jin)屬物件吸入(ru)(ru)布袋除(chu)塵器(qi)發生碰撞引起的(de)火(huo)花，其消除(chu)方法主(zhu)要是：在吸塵罩處設置(zhi)(zhi)適(shi)當的(de)金(jin)屬網，電磁除(chu)鐵裝置(zhi)(zhi)，防止金(jin)屬進入(ru)(ru)收塵管道和布袋除(chu)塵器(qi)中，維修后應(ying)及時(shi)取出(chu)落(luo)入(ru)(ru)管道中金(jin)屬物質。
其次通風(feng)(feng)機最好布置在布袋(dai)除(chu)塵(chen)器后潔凈空氣側，防止(zhi)金(jin)屬(shu)異(yi)物與風(feng)(feng)機高速旋(xuan)(xuan)轉葉(xie)片(pian)碰撞(zhuang)產(chan)生火花(hua)，并可(ke)防止(zhi)易燃易爆粉(fen)塵(chen)與高速旋(xuan)(xuan)轉葉(xie)片(pian)摩擦發熱燃燒。最后管(guan)網內的(de)(de)風(feng)(feng)速要合理，過高風(feng)(feng)速可(ke)使粉(fen)塵(chen)加(jia)速對(dui)管(guan)道(dao)的(de)(de)磨(mo)損，試驗表明磨(mo)損率同風(feng)(feng)速成立(li)方關系，從而給除(chu)塵(chen)器內部帶來(lai)更多的(de)(de)金(jin)屬(shu)物質。
（3）靜電(dian)產生的(de)機理現(xian)在(zai)還(huan)沒有弄(nong)清出，但可以采取必要措施防靜電(dian)。選(xuan)用(yong)與帶電(dian)序(xu)列中相近的(de)物質，或與帶電(dian)序(xu)列相反的(de)物質組合起來使用(yong)，盡量(liang)減(jian)少接(jie)觸電(dian)位差，那么就可以最大(da)程度的(de)抑制靜電(dian)的(de)產生。
所帶的正(zheng)負電荷自行中和，達到消除靜(jing)電的目的。其次接(jie)地是最(zui)主要、最(zui)普遍的泄漏措施(shi)之一。
設(she)備、容(rong)器、管(guan)道(dao)等應(ying)保持等電位。根(gen)據實際(ji)情況，采用(yong)分散或集中的(de)接(jie)地(di)系(xi)統進行可靠接(jie)地(di)，其接(jie)地(di)電阻要求(qiu)在1—2Ω范(fan)圍之內。此外增加(jia)導電性(xing)，用(yong)導體(ti)或導電物質(zhi)代替高絕緣性(xing)物質(zhi)。
特別是(shi)采(cai)用抗靜電濾(lv)料(liao)，這主要是(shi)試驗表明濾(lv)料(liao)是(shi)產生(sheng)靜電最(zui)(zui)集(ji)中的(de)部位，另外，堆積(ji)于(yu)濾(lv)袋上的(de)粉塵層使空間電場強度增大，有可(ke)能擊(ji)穿(chuan)空氣(qi)而發生(sheng)火花(hua)放電。最(zui)(zui)后可(ke)以(yi)采(cai)用提高(gao)環(huan)境濕度的(de)辦法來泄漏靜電，也可(ke)以(yi)在生(sheng)產過程中直接摻水(shui)。
（4）保持除塵器(qi)外殼的(de)溫度不能過高，由于大量(liang)(liang)粉(fen)塵被(bei)外殼內壁(bi)吸附，外殼溫度過高使的(de)粉(fen)塵表面(mian)受熱，獲得(de)能量(liang)(liang)后產生熔融和氣化迸發出熾熱微小質子(zi)顆粒(li)或火花，也(ye)形成粉(fen)塵的(de)點(dian)火源。所以(yi)控制好環境溫度不可把布(bu)袋除塵器(qi)放(fang)置屋外。
3.3 安裝泄爆膜
對于(yu)布袋除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器來說，最(zui)有效(xiao)也(ye)最(zui)經濟防爆(bao)措施是安裝泄爆(bao)膜，安裝泄爆(bao)膜關鍵(jian)在(zai)于(yu)泄爆(bao)面(mian)(mian)積(ji)的(de)計算，泄爆(bao)面(mian)(mian)積(ji)太(tai)小(xiao)不(bu)起作用，太(tai)大又(you)會增加成本。布袋除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器泄爆(bao)位置也(ye)很(hen)重要，主要靠近(jin)易爆(bao)發生(sheng)點，泄爆(bao)效(xiao)果更好。下圖所(suo)示：
隔爆裝置可以采用一種緊急關斷閥，它是由紅外線火焰傳感器快速啟動氣動式彈簧閥而實現的。能夠觸發安裝在距離傳感器足夠遠的緊急關斷閥，防止火焰或爆炸波及爆炸物向其它場所傳播形成二次爆炸，從而爆炸事故控制的特定區域，避免事態的惡化，造成更嚴重的后果。
如果為小型布袋除塵器易采用被動式有壓水袋或阻燃粉末裝置，粉塵為親水物質易采用有壓水袋，其它采用阻燃粉末裝置；如果為大型布袋除塵器易采用智能高壓噴灑裝置。
除此之外，加強操作人員的安全管理也防止產生爆炸的方法之一。
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