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如何经济安全地处理松散物料?

发表于:05月24日 15:37  更新        来源:中防网 www.safetysino.com

[中防网]    
防火防爆并不是单打独斗——2015年12月,在第九届松散物料技术研讨会上设备安全是一个重点讨论的话题。从结构设计方面的技术措施到主动灭火,专家们汇聚在德国维尔茨堡讨论如何经济而又安全地处理松散物料。在讨论中,大家一致认为,当涉及到防火防爆时必须齐心协力、通力合作。

通过向料仓中填充惰性气体可以抑制爆炸危险,图中所示的建筑技术措施都是必不可少的

“统计学统计的结果是,德国平均每天有一座料仓失火。” DMT协会的Jörg Kayser先生用这一可怕的数字揭开了2015年度松散物料技术研讨会的大幕。这并不是没有原因的,毕竟料仓失火和粉尘爆炸都是松散物料、粉末和颗粒料输送、处理时极易发生的可怕事情。在这一背景下,输送技术研讨会的组织者——PROCESS联合Schüttgut杂志邀请技术专家、设备制造和运营商来到德国维尔茨堡,以“来自实践,为了实践”为会议主题,开始第三次讨论有关流程泵、大宗物资、松散物料和原料药领域内的专业问题。三次技术研讨会中始终都有设备安全这一话题。
那些总是与易燃易爆材料打交道的场合发生火灾或者粉尘爆炸的概率非常高。当灾难来袭时,有益的建议非常有价值——粉尘爆炸有着极大的破坏性,迅速扩大的火球和激增的压力都可以在没有泄露前兆的情况下突然发生,这会给投资方和操作者造成灾难性的后果。
料仓失火无小事,深藏在松散物料深处的余火是极难扑灭的。因此,料仓火灾常常导致存储的松散物料烧结成块状或者胶状,Kayser先生说,而此时利用倾倒和打开挡板闸门的办法几乎是不可能放出料仓中松散物料的。

 

“防火、防爆所需的技术已经可以实际使用了,但遗憾的是:许多企业没有真正地按照防火、防爆的实际需要来落实。”

——Reiner Fertig先生,Martin工程技术公司

 

从源头杜绝
消防员也常常很难扑灭料仓和储仓的大火,“消防队在住宅或者储气罐灭火方面受过了良好的培训,但在粉尘灭火方面则缺口太大。”专家介绍说。为了避免这种灾难的发生,了解料仓失火这类灾难背后的原因是十分必要的。
粉尘爆燃和储仓失火有多种原因:静电、炙热的表面、摩擦热或者不当焊接。但其中的一个危险源则是会出现在人们常常不以为然的尖顶位置:约1/3的粉尘爆燃火灾起因都是机械火花,凡是有金属件的摩擦或者金属部件的静电聚集,都可在松散物料的尖顶处出现火花。
Herding公司的Klaus Rabenstein先生对这样的问题相当了解:“当转子和定子间有相对速度时就会产生最高速度为1 m/s的机械火花,当您这时走近它、降低它的转速时,则您就不会再有这一设备了。”防爆技术专家说。但也有能够保全它的措施:在松散物料技术研讨会中介绍了使用合适的辅助材料的方法——合适的辅助材料能够有效地避免静电。
谁首先做到拥有绝不产生易燃易爆气体的环境,谁就保证了自己的安全。例如,把易燃的物质与不易燃的物质混合起来存储,这就保证了总浓度低于爆燃危险的浓度值。另外,爆燃危险也可以通过一系列的结构措施来遏制。例如Martin公司的Reiner Fertig先生就建议三步走的措施:
首先,尽可能地降低松散物料输送带输送时的自由下落高度或者减少料仓的高度(包括了使用滑板、溜槽或者导流槽)。
在所有可能的情况下都要使用输送带、溜槽和传送带,这样就能避免回旋的粉尘不至于散落到外部。
规定好沉降区,让粉尘在这一区域内沉降下来。
若松散物料允许在“潮湿状态”下输送,则可以通过喷水的方式降低粉尘浓度。这里,Fertig先生建议,水滴的大小最好与典型的粉尘颗粒大小相近。

从环境大气抓起
失火和爆炸不是不可避免的,含有氧气的大气环境如易燃材料一样是失火、爆炸的必要条件。若环境大气中的含氧量低于8%则可以避免粉尘爆炸,这里不是指烟气(烟气中二氧化碳的含量至少4%)或者松散物料中的阴燃,阴燃时环境大气中有2%的氧就足够了。通过加入惰性气体,例如加入氮气,就可以进一步的降低环境大气中的氧气浓度,抑制气体的可燃性。
这种气体惰化也是抑制料仓失火的一个重要方法,正如Kayer先生所解释的那样,通过加入惰性气体可以在消防队到达失火现场之前抑制爆炸危险并扑灭燃烧的火焰。但要做到这一点就必须要做一些建筑技术领域内的工作(参见附图) ,也必须要有一个绝对密闭的容器。必要时,平顶的料仓顶部要在惰化之前密封起来,Kayer先生说道,“消防队来到之前,您可以完成料仓平顶的密封,只要它处在安全的范围内。”但惰性气体、烟尘或者一氧化碳也需要消防队员佩戴呼吸防护装备,因此专家对这种方法持有保留意见。

从整体防护入手
系统的火源分析(物资存储系统中有哪些可能存在的引火源?)、风险分析(哪些是可以点燃、燃烧的?)和通过“消灭引火源”来消除可能出现的风险保障了设备和人员有了安全的工作环境。在最坏的情况下,运营商也不会毫无准备:建设性的防火措施和建筑技术的防火准备会帮助您减轻火灾和粉尘爆炸的影响,有效地避免火灾。
在维尔茨堡的松散物料技术研讨会上,有一点是非常清楚的:火灾、爆炸事故是一个群体性的活动。规划设计、厂房、设备制造、设备运行和应急消防等部门要携手把潜在的危险消灭在萌芽状态。若每一个人只看到自己的职权范围,则整体性的安全防护是不可能实现的。像松散物料研讨会所举办的“防火防爆日”这类活动,技术专家、设备运营商和防火专家们坐在一张桌子上讨论问题就可能真正是开发防火防爆的催化剂。




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