Четырехъярусный научил вас бороться с пылью

С усилением экологического сознания люди становятся все более строгими в отношении загрязняющих газов, выбрасываемых предприятиями в атмосферу. Мешочные пылесборники являются врагом дыма и загрязнения пылью и являются эффективным оборудованием для удаления пыли, позволяющим контролировать загрязнение воздуха. Самым большим преимуществом мешочного пылесборника является его высокая эффективность удаления пыли, которая при практическом применении может достигать 99,9%. Концентрация выбросов пыли может достигать менее 10 мг/м3 или даже 1 мг/м3. Именно благодаря этим преимуществам во многих компаниях используются мешочные пылесборники. Тем не менее, с ростом популярности мешочных пылесборников, количество несчастных случаев со взрывами пыли в мешочных пылесборниках также растет. Поэтому на повестке дня стоит вопрос о взрывозащищенном исполнении рукавных пылесборников.

1 Условия и механизмы взрыва пыли
Для возникновения взрыва пыли необходимы три условия:
① Когда концентрация пыли в воздухе достигает определенного уровня, она находится в пределах верхнего и нижнего пределов взрыва. Обычно наибольшее внимание привлекает нижний предел взрываемости;
②Источник воспламенения достаточной энергии;
③Достаточный контакт для смешивания воздуха или кислорода.
     Взрыв пыли — очень сложный процесс, на который влияет множество факторов, поэтому механизм взрыва пока не очень ясен. Принято считать, что взрыв пыли проходит следующий процесс развития: Взрыв пыли сначала включает нагрев поверхности частиц пыли после получения энергии от источника воспламенения (теплопроводность, тепловое излучение). Кроме того, после того, как частицы пыли получают энергию, внутренняя и внешняя часть последовательно нагреваются, вызывая плавление и испарение, и выбрасывают горячие крошечные протонные частицы или искры, которые образуют источник воспламенения пыли. Из-за большой площади поверхности пыли она полностью контактирует с воздухом, а из-за существования слоя пыли температура поверхности частиц пыли резко повышается, что ускоряет разложение или газификацию частиц пыли. При смешивании и контакте с воздухом может образоваться газофазное воспламенение, так что в пыли есть как газовая, так и твердая фазы, и горение будет более сильным, когда две фазы существуют одновременно. Более того, накопление статического электричества и трения также могут стать источником возгорания. Когда концентрация пыли, смешанной с воздухом, достигает нижнего предела взрываемости, она может загореться при встрече с источником возгорания. Во время первоначального сгорания из-за достаточного смешивания пыли и воздуха пыль может взорваться и высвободить энергию в виде волн давления. Поэтому пыль в механическом устройстве часто выдувается, а слой пыли на земле взрывается, образуя летающее облако пыли. Эти облака пыли мгновенно повторно воспламеняются горячими остатками первоначального взрыва, а затем происходит второй взрыв, и в то же время может возникнуть турбулентность воздуха. Поскольку этот взрыв снова поднял большое количество осажденной пыли, его взрыв был намного мощнее, чем первоначальный взрыв. На взрыв пыли повлияло множество факторов, таких как образование источника возгорания, минимальная энергия воспламенения и концентрация пыли. Из процесса взрыва видно, что диаметр пылевых частиц определяет трудность детонации, источник возгорания является ключевым фактором детонации, а наибольшую опасность представляет вторичный взрыв, вызванный воспламенением пылевого облака.

2 Взрывозащищенная технология
    Взрывозащищенную технологию можно разделить на профилактические технические мероприятия и проектные мероприятия. Профилактические меры заключаются в снижении концентрации пыли ниже нижнего предела взрываемости и скопления большого количества пыли, а также устранении эффективных источников возгорания; К проектным мерам относятся меры, принимаемые для снижения степени взрывоопасности до безопасного уровня, когда меры по предотвращению взрывов трудно достижимы, чтобы взрыв не привел к человеческим жертвам и оборудование можно было восстановить в эксплуатации в короткие сроки после взрыва. В него входят: борьба с массовыми беспорядками, подавление взрывов, взрывозащищенность, взрывоотвод и т. д.
   Мешочный пылесборник используется в качестве места сбора пыли, чтобы постоянно поддерживать концентрацию пыли ниже нижнего предела взрываемости, что нерентабельно и трудно достижимо; но этого можно добиться, не допуская скопления большого количества пыли. Эффективные источники воспламенения следует отличать от следующих двух типов источников воспламенения: обычных источников воспламенения (таких как источники воспламенения, вызванные сваркой, шлифовкой и фумигацией) и источников воспламенения, вызванных механическими повреждениями (механические искры, высокотемпературные поверхности, накопление тепла беспламенного сгорания и электростатические искры). Среди них наиболее распространены различные типы источников трения движения, и именно ими вызвано большинство аварий, связанных со взрывами пыли. Кроме того, после исследований и испытаний коронный разряд в основном возникает в пылевых облаках, а грозовой разряд в промышленном производстве еще не возникал. Кроме того, возникновение такого рода грозового разряда в промышленном производственном оборудовании затруднено, за исключением случаев, когда объем образующегося пылевого облака превышает 60 м3 или диаметр превышает 3 м.
Взрывостойкость означает, что сама конструкция может выдержать давление взрыва, не разрушившись. Существует два типа взрывостойких конструкций: взрывоустойчивые и взрывоустойчивые. Конструкция, устойчивая к взрывному давлению, должна соответствовать конструкции и производственным спецификациям сосуда под давлением, в то время как устойчивость к взрывному давлению может быть соответствующим образом снижена. Обычно: давление взрывостойкости в 1,5 раза превышает сопротивление давлению взрыва.
   Взрывотушение — мероприятие по тушению взрыва горючих материалов в оборудовании на начальной стадии во избежание избыточного давления взрыва. Успешная система подавления взрыва может работать при давлении взрыва 1×104Па. После гашения максимальное давление в оборудовании ниже 1×105Па. Существует два типа подавления взрыва. Один из них является пассивным, например, мешки с водой и огнезащитные порошковые устройства. Этот тип устройства автоматически ломается и выбрасывает воду или огнезащитный порошок при повышении давления взрыва до определенного диапазона; другое — интеллектуальное устройство подавления взрыва, состоящее из датчика первичного обнаружения взрыва, блока управления и высокоскоростного распылительного взрывогасителя (HRD) с высоковольтным приводом.
   Взрывоизоляция предназначена для предотвращения распространения взрыва, возникшего в одном контейнере, на последующие контейнеры по соединительному трубопроводу, вызывающего взрыв системы и вызывающего большие потери. Однако на практике самый вредный взрыв происходит из-за того, что взрывоизоляционное устройство не может сработать или не спроектировано. Как правило, на трубопроводе можно установить датчик пламени, чтобы активировать соответствующий механизм для прекращения взрыва.
Взрывы пыли создают давление до 0,7–1 МПа, а меры по предотвращению взрыва могут ограничить повышение давления в пределах, которые может выдержать прочность материала компонента. Взрывы пыли имеют характеристики, показанные на рисунке 1. Кривая a представляет взрыв в закрытом контейнере, Pmax представляет максимальное давление взрыва, а Pn представляет максимальную скорость нарастания давления взрыва; кривая b представляет ситуацию, когда происходит утечка при взрыве, Pred представляет максимальное давление взрыва, а Pn представляет максимальную скорость повышения давления взрыва. Видно, что вентиляция при взрыве играет чрезвычайно важную роль в снижении опасности взрыва. 

3 Меры по обеспечению взрывобезопасности мешочных пылесборников

 1 Контролируйте накопление пыли в пылесборнике
     Опасная концентрация промышленной горючей пыли обычно составляет: 20-6000 г/м3. Обычно мешок-пылесборник является последней частью технологической системы. Пылесодержащий газ по трубопроводу направляется в рукавный пылесборник и собирается с образованием слоя пыли. Пыль очищается импульсной обратной промывкой и попадает в зольный бункер. Во время этих процессов концентрация пыли в рукавном фильтре, вероятно, будет находиться в пределах вышеуказанного опасного диапазона концентраций. Поэтому необходимо вовремя усилить вентиляцию системы, особенно очистку от пыли, чтобы концентрация пыли в мешочном пылесборнике и трубах была ниже нижнего предела опасного диапазона. Своевременное удаление пыли из бункера имеет решающее значение для безопасной и нормальной работы мешочного пылесборника. Большая часть пыли, которую собирает мешочный пылесборник, представляет собой легковоспламеняющуюся пыль. Если пыль из бункера не удалить вовремя, в пыли будет накапливаться тепло, и пыль может самопроизвольно воспламениться. Накопившаяся пыль не представляет собой единое целое. В нем есть воздух. Накопленная пыль на самом деле представляет собой смешанный коллоид воздуха и пыли. Это станет источником вторичных взрывов пыли и создаст скрытую опасность для безопасности. Использование двухслойного пневматического клапана выброса золы позволяет обеспечить своевременный выброс золы, снизить скорость утечки воздуха, избежать просыпания пыли в незакрепленных местах и ​​предотвратить вторичное загрязнение пылью.

  2 Удалить источники возгорания
    Источниками возгорания в мешочном пылесборнике в основном являются следующие: обычные источники возгорания, кремация, вызванная ударом или трением, электростатическая кремация и температура скорлупы и т. д. 
① Обычные источники возгорания в основном возникают непосредственно от внешних источников огня, особенно от пламени газовой резки и сварочных искр. Поскольку мешочные пылесборники, как правило, представляют собой сварные детали, при ремонте инструментов в основном образуются пламя газовой резки и сварочные искры. Следовательно, их можно контролировать путем усиления управления и повышения осведомленности рабочих о предотвращении взрывов. При ремонте инструментов необходимо также удалять пыль вокруг ремонтируемых деталей.
② Искры, возникающие в результате удара или трения, обычно возникают в результате столкновения металлических предметов, таких как гайки или железные блоки, всасываемых в рукавный фильтр. Основными методами устранения являются: установка на пылеуловителе соответствующих металлических сеток и электромагнитных железоочистителей для предотвращения попадания металла в пылесборную трубу и рукавный фильтр. После технического обслуживания металлические материалы, попавшие в трубу, следует своевременно удалять. Во-вторых, лучше всего расположить вентилятор на стороне чистого воздуха после пылесборника, чтобы предотвратить столкновение металлических посторонних предметов с высокоскоростными вращающимися лопастями вентилятора с образованием искр, а также предотвратить трение, нагревание и возгорание легковоспламеняющейся и взрывоопасной пыли с высокоскоростными вращающимися лопастями. Наконец, скорость ветра в трубопроводной сети должна быть разумной. Чрезмерная скорость ветра может привести к тому, что пыль ускорит износ труб. Испытания показали, что скорость износа имеет кубическую зависимость от скорости ветра, в результате чего внутрь пылесборника попадает больше металлических веществ.
③Механизм образования статического электричества еще не выяснен, но можно принять необходимые меры для предотвращения статического электричества. Выбирайте вещества, аналогичные заряженной последовательности, или комбинируйте их с веществами, противоположными заряженной последовательности, чтобы минимизировать контактную разность потенциалов и максимально подавить образование статического электричества. Положительные и отрицательные заряды, которые они несут, нейтрализуются для устранения статического электричества. Во-вторых, заземление является одним из наиболее важных и распространенных средств защиты от утечки. Оборудование, контейнеры, трубы и т. д. следует поддерживать под одинаковым потенциалом. В зависимости от реальной ситуации для надежного заземления используйте децентрализованную или централизованную систему заземления, при этом сопротивление заземления должно находиться в диапазоне 1–2 Ом. Кроме того, для повышения проводимости вместо веществ с высокими изоляционными свойствами используйте проводники или проводящие вещества. В частности, используется антистатический фильтрующий материал. Это происходит главным образом потому, что испытания показывают, что фильтрующий материал является наиболее концентрированной частью статического электричества. Кроме того, слой пыли, скопившийся на фильтр-мешке, увеличивает напряженность пространственного электрического поля, что может привести к разрушению воздуха и возникновению искрового разряда. Наконец, вы можете использовать метод повышения влажности окружающей среды для утечки статического электричества или напрямую добавлять воду во время производственного процесса.
④Следите за тем, чтобы температура корпуса пылесборника не была слишком высокой. Поскольку большое количество пыли адсорбируется внутренней стенкой корпуса, поверхность пыли нагревается, когда температура корпуса слишком высока. Получив энергию, она плавится и испаряется, образуя горячие крошечные протонные частицы или искры, которые также образуют источник воспламенения пыли. Поэтому контролируйте температуру окружающей среды и не размещайте мешок-пылесборник вне дома.

 3 Установите мембрану взрывоотвода.
     Для рукавных пылесборников наиболее эффективной и экономичной мерой взрывозащиты является установка взрывозащитной мембраны. Ключ к монтажу взрывозащищенной мембраны заключается в расчете взрывобезопасной зоны. Если взрывобезопасная зона слишком мала, это не сработает, а если слишком большая, это увеличит стоимость. Наиболее распространенными в мире методами расчета взрывоопасных зон являются метод диаграммы Кст-Номо и метод диаграммы Ст-Номо. Положение мешочного пылесборника для вентиляции взрыва также очень важно. В основном он находится недалеко от точки возникновения взрыва, поэтому эффект от взрыва лучше. Как показано на рисунке 2, показана структурная схема мешочного пылесборника. 
 

 4 Взрывозащищенность и подавление взрыва
      Во взрывозащищенном устройстве может использоваться аварийный запорный клапан, который реализуется за счет быстрого срабатывания пневматического пружинного клапана инфракрасным датчиком пламени. Он может срабатывать аварийный запорный клапан, установленный достаточно далеко от датчика, чтобы предотвратить распространение пламени или взрывов и взрывчатых веществ в другие места с образованием вторичных взрывов, тем самым контролируя конкретную зону взрыва и избегая ухудшения ситуации и более серьезных последствий. Если это небольшой мешочный пылесборник, можно легко использовать пассивный мешок с водой под давлением или огнезащитное порошковое устройство. Если пыль гидрофильная, то легко использовать мешок с водой под давлением, а для других целей применяют устройство с огнезащитным порошком. Если это большой пылесборник, можно легко использовать интеллектуальное распылительное устройство под высоким давлением.

 еще 5
    Большинство взрывов пыли происходит из-за халатности персонала. Укрепление управления персоналом является наиболее фундаментальным и важным. ① Обеспечить теоретическое и практическое обучение операторов, чтобы они знали об опасностях взрывов пыли и о том, как эффективно предотвращать пыль и взрывы; ② Укрепить трудовую дисциплину и постоянно обращать внимание на работу мешочного пылесборника во время работы; ③ Категорически запрещается выполнять на мешочном пылесборнике такие операции, как электросварка и газовая резка, в рабочее время, а также допускать проникновение огня в рабочую зону или приближение к ней.