粉塵爆炸風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及預(yù)防
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翟慶偉
2024年1月20日凌晨3時(shí)38分,位于江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)的燊榮金屬科技有限公司發(fā)生鋁鎂粉塵爆炸事故,目前造成8人死亡、8人受傷。
精細(xì)化工行業(yè),在中間體、產(chǎn)品加工過(guò)程中大多使用到雙錐干燥器、單錐干燥器、三合一、錘式粉碎機(jī)、氣流粉碎機(jī)、氣流干燥塔、粉塵混合器等各種涉及處理或加工粉塵的設(shè)備,有可能因處理不當(dāng)導(dǎo)致粉塵被點(diǎn)燃。筆者以聚乙烯粉塵為例,淺談粉塵防爆的控制。
判定粉塵的危害,先要了解以下物性:
ISO-6184根據(jù)Kst值(barg.m/S),把粉塵分為四個(gè)等級(jí):
表一 MEC數(shù)據(jù)表
根據(jù)表一數(shù)據(jù):
聚乙烯粉塵的粒徑小于90μm的情況下,最低爆炸濃度(MEC)大致為33g/m3,聚乙烯粉塵的粒徑大于120μm時(shí),最低爆炸濃度(MEC)急劇升高,粉塵爆炸的可能性大幅降低。如果聚乙烯粉塵云濃度大于30g/m3,存在極大的粉塵爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
表二 MIE數(shù)據(jù)表
根據(jù)表二數(shù)據(jù):
1. 由于聚乙烯的最低點(diǎn)燃能(MIE)為25mJ(粒徑不同,點(diǎn)燃能不同),對(duì)于MIE低于100mJ的物質(zhì)須做好氮?dú)獗Wo(hù),同時(shí)需做好防靜電積聚措施,如設(shè)備、管道、人員的靜電消散。
2. 由于聚乙烯粉塵的爆炸嚴(yán)重度為St1,建議設(shè)置泄爆設(shè)施或抑爆設(shè)施。對(duì)于St1類(lèi)型的物質(zhì),在90℃以下屬于穩(wěn)定的化合物,可允許被研磨,研磨也應(yīng)做好粉塵防爆措施。
3. 物質(zhì)不宜超過(guò)自燃點(diǎn)溫度為410℃,同時(shí)做好密閉管道的定期清潔工作(HouseKeeping),避免粉塵沉積造成陰燃的風(fēng)險(xiǎn)。
表三 LOC數(shù)據(jù)表(氮?dú)猸h(huán)境下)
根據(jù)表三數(shù)據(jù):
聚乙烯粉塵爆炸的氧含量在10%以上(氮?dú)猸h(huán)境保護(hù)下),建議氧含量設(shè)定值為5%以下;如果有可燃?xì)怏w和粉塵同時(shí)存在的情況下,建議氧含量低于2%。NFPA 69規(guī)定了設(shè)計(jì)氧化劑濃度的安全值以說(shuō)明系統(tǒng)波動(dòng):連續(xù)監(jiān)測(cè)氧化劑時(shí),當(dāng)氧濃度限值大于5%時(shí),比氧濃度限值低2%(體積百分比),當(dāng)氧濃度限值小于5%時(shí),為氧濃度限值的60%。
表四 不同類(lèi)型的聚乙烯數(shù)據(jù)表
根據(jù)表四數(shù)據(jù):
聚乙烯粉塵的防爆需視粉塵的粒徑等工藝工況合理設(shè)計(jì)。必要時(shí)可視工況,取樣交第三方檢測(cè)。
您對(duì)本企業(yè)內(nèi)存在粉塵是否有以上的安全信息?對(duì)加工單元是否做過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(Assessment of Dust Explosibility)?是否結(jié)合企業(yè)工況制定了制度管控粉塵的爆炸風(fēng)險(xiǎn)?安必達(dá)可以幫助企業(yè)從安全防爆和職業(yè)衛(wèi)生方面提供培訓(xùn)并制定完善的粉塵危害預(yù)防和風(fēng)險(xiǎn)控制措施。