Một kỹ thuật viên bảo trì mở cửa ra vào của máy nghiền búa vào cuối ca làm việc. Một lớp bụi gia vị mỏng bao phủ các bề mặt bên trong. Ở những nơi khác trong tòa nhà, một khung băng tải không nối đất sẽ tích tụ tĩnh điện từ từ và ổ trục trên dây chuyền đóng gói chạy nóng hơn bình thường. Không có điều kiện nào trong số này là đáng báo động. Kết hợp sai cách, chúng là thành phần của một vụ nổ bụi.
Điểm mấu chốt là trực tiếp: vụ nổ bụi có sức tàn phá và có thể phòng ngừa được. Chúng có thể xảy ra ở bất cứ nơi nào bột mịn dễ cháy được nghiền, sấy khô, trộn hoặc vận chuyển. Các điều kiện được xác định chính xác, rủi ro có thể được đo lường và các biện pháp bảo vệ được thiết lập tốt.
Vụ nổ bụi là gì?
Vụ nổ bụi là sự đốt cháy nhanh chóng các hạt rắn mịn lơ lửng trong không khí bên trong một không gian kín. Các hạt lơ lửng là nhiên liệu. Khi một đám mây bụi được đốt cháy, mặt trước ngọn lửa sẽ di chuyển qua các hạt nhanh đến mức khí đốt nóng nở ra nhanh hơn vỏ bọc có thể làm giảm áp suất. Kết quả là áp suất tăng đột ngột có khả năng làm vỡ các mạch, đường ống và kết cấu tòa nhà.
Hai thuật ngữ liên quan làm sắc nét định nghĩa. Cháy chớp nhoáng là quá trình đốt cháy tương tự nhưng không có giới hạn đáng kể; nó tạo ra nhiệt và ngọn lửa nhưng không có áp suất quá lớn có tính hủy diệt. Sự bùng cháy là sóng đốt di chuyển qua đám mây bụi với tốc độ cận âm. Khi nó xảy ra bên trong một bình chứa hoặc một căn phòng, sự tích tụ áp suất sẽ tạo ra hiện tượng gây tổn hại gọi là vụ nổ bụi. Bảo vệ có nghĩa là ngăn chặn hoặc giảm bớt áp lực đó trước khi hư hỏng.
Lầu Năm Góc vụ nổ bụi
Lửa cần có ba yếu tố: nhiên liệu, oxy và nguồn đánh lửa. Một vụ nổ bụi đòi hỏi hai điều nữa: phân tán và giam giữ. Cùng với nhau, năm điều kiện này tạo thành hình ngũ giác nổ bụi. Loại bỏ bất kỳ điều kiện nào thì vụ nổ không thể xảy ra.
| tình trạng | Ý nghĩa của nó trong thực tế | Kiểm soát điển hình |
|---|---|---|
| Bụi dễ cháy | Các hạt rắn mịn có thể cháy; hầu hết các loại bột hữu cơ và kim loại đều đủ tiêu chuẩn | Đầu tiên hãy xác định đặc tính của bụi |
| Oxy (chất oxy hóa) | Không khí cung cấp oxy cho quá trình cháy | Làm trơ bằng nitơ trong các quy trình có rủi ro cao |
| Nguồn đánh lửa | Phóng tĩnh điện, ma sát, bề mặt nóng hoặc vật liệu cháy âm ỉ | Liên kết, nối đất, phát hiện tia lửa |
| phân tán | Bụi phải lơ lửng trong đám mây trên nồng độ nổ tối thiểu | Bao bọc thiết bị; sử dụng thông gió thải cục bộ |
| Giam giữ | Đám mây phải ở bên trong một vỏ bọc nơi áp suất tăng lên | Thông gió, ngăn chặn, cách ly vụ nổ |
Vì nhiên liệu là sản phẩm và không thể loại bỏ oxy nên người vận hành tập trung vào các đòn bẩy còn lại: kiểm soát đánh lửa, ngăn ngừa phân tán và quản lý hậu quả. Những đòn bẩy này chuyển thành các lựa chọn thiết bị, công việc vệ sinh và thiết bị bảo vệ.
Vụ nổ sơ cấp và thứ cấp
Nhiều sự cố nghiêm trọng liên quan đến hai sự kiện. Vụ nổ sơ cấp bắt đầu từ một đám mây bụi nhỏ, thường ở bên trong máy nghiền, máy sấy, máy hút bụi hoặc ống dẫn. Nếu thiết bị được bảo vệ thì sự kiện chính vẫn được ngăn chặn. Nhưng ngay cả một sóng áp suất khiêm tốn cũng có thể cuốn bụi lắng xuống khỏi sàn, dầm và mặt trên thiết bị, tạo thành một đám mây lớn hơn nhiều mà mặt trước ngọn lửa bốc cháy. Vụ nổ thứ cấp gây ra thiệt hại thảm khốc.
Mô hình này giải thích tại sao những vụ nổ nhỏ ban đầu lại dẫn đến sự tàn phá tồi tệ hơn nhiều và tại sao dọn dẹp nhà cửa lại là một biện pháp an toàn thực sự. Ngay cả một lớp bụi lắng đọng dày một phần milimet, khi bay ngang qua một căn phòng, cũng có thể tạo thành một đám mây có thể nổ với lượng nhiên liệu đủ để phá hủy một tòa nhà.
Những vật liệu và ngành công nghiệp nào có nguy cơ?
Gần như mọi chất rắn dễ cháy được chia nhỏ đều có thể phát nổ. Danh mục bao gồm các vật tư nông nghiệp như bột mì, đường, tinh bột, ca cao, bột gia vị; hoạt chất dược phẩm, tá dược; bột hóa học bao gồm bột màu, nhựa và các chất hữu cơ trung gian mịn; bột nhựa; và bụi kim loại như nhôm và magie.
Yếu tố chung là kích thước hạt. Bột mịn có diện tích bề mặt lớn so với khối lượng nên dễ bắt lửa và cháy nhanh hơn vật liệu thô. Bất kỳ quá trình nào tạo ra các hạt mịn, chẳng hạn như nghiền, nghiền, sàng hoặc vận chuyển bằng khí nén, đều tạo ra nhiên liệu cho vụ nổ bụi. Đây là lý do tại sao phay và mài là lĩnh vực đầu tiên cần kiểm tra.
Hoạt động sản xuất thực phẩm nằm trong số những nơi dễ bị phơi nhiễm nhất vì bột mì, đường và bụi gia vị được tạo ra ở hầu hết mọi công đoạn từ tiếp nhận đến đóng gói. Các nhà máy dược phẩm phải đối mặt với mối nguy hiểm tương tự khi các hoạt chất được nghiền thành bột mịn, và các cơ sở hóa chất gây thêm sự phức tạp do bụi cũng có thể độc hại hoặc ăn mòn.
Các thông số nổ bụi chính
Nguy cơ nổ bụi không phải là vấn đề phỏng đoán. Các phương pháp thử nghiệm được tiêu chuẩn hóa đo lường khả năng nổ của một loại bụi cụ thể và kết quả đưa ra các quyết định kỹ thuật nhằm đảm bảo an toàn cho nhà máy.
| tham số | Đơn vị | Nó nói gì với bạn |
|---|---|---|
| MIE (Năng lượng đánh lửa tối thiểu) | mJ | Một tia lửa tĩnh điện hoặc ma sát có thể đốt cháy đám mây bụi dễ dàng như thế nào |
| MEC (Nồng độ nổ tối thiểu) | g/m³ | Nồng độ bụi thấp nhất có thể gây nổ |
| KSt (Chỉ số chống cháy) | thanh·m/s | Áp suất nổ tăng nhanh như thế nào; xác định mức độ nghiêm trọng |
| Pmax (Áp suất nổ tối đa) | bar | Áp suất cao nhất mà vụ nổ có thể tạo ra trong bình kín |
Dựa trên các giá trị KSt, bột được chia thành các loại nổ: St1 lên đến 200 bar·m/s, St2 từ 200 đến 300, St3 trên 300. Các loại cao hơn cần có khả năng thông gió mạnh hơn, triệt tiêu nhanh hơn và cách ly mạnh mẽ hơn. Khi mua thiết bị xử lý, hãy hỏi nhà cung cấp về cơ sở thiết kế: cấp KSt, khu vực thông hơi và các điểm cách ly xác định cách tích hợp máy một cách an toàn.
Phòng ngừa và giảm nhẹ
Phòng ngừa ngăn chặn vụ nổ xảy ra. Giảm nhẹ làm giảm thiệt hại khi nó xảy ra. Một chương trình an toàn hoàn chỉnh cần cả hai.
phòng ngừa
- Kiểm soát việc dọn phòng. Loại bỏ bụi lắng trước khi nó trở thành nhiên liệu nổ thứ cấp. Sử dụng máy hút bụi công nghiệp, không dùng khí nén.
- Loại bỏ các nguồn gây cháy. Liên kết và nối đất thiết bị, sử dụng các bộ phận điện được đánh giá chính xác, đồng thời theo dõi tình trạng quá nhiệt của vòng bi và bộ truyền động.
- Giảm sự phân tán. Bao bọc các điểm chuyển bột, sử dụng hệ thống thông gió cục bộ và giữ bụi ở dưới nồng độ nổ tối thiểu.
- Hãy xem xét việc trơ. Trong các quy trình có rủi ro cao, nitơ có thể giữ oxy dưới nồng độ oxy giới hạn.
Giảm nhẹ
- Thông gió nổ. Các tấm thông hơi trên bình, máy sấy, bộ lọc và silo mở ở áp suất cài đặt và hướng ngọn lửa ra bên ngoài.
- Ngăn chặn vụ nổ. Máy dò áp suất hoặc quang học phun chất ức chế trong vòng một phần nghìn giây sau khi đánh lửa.
- Cách ly vụ nổ. Van quay và băng tải trục vít ngăn ngọn lửa di chuyển qua ống dẫn được kết nối.
Một thành phần thường bị bỏ qua là hệ thống thu gom bụi. Bộ lọc dạng túi hoặc lốc xoáy tập trung bụi và là nơi có khả năng xảy ra vụ nổ sơ cấp. Nó phải được đưa vào đánh giá mối nguy hiểm và được bảo vệ giống như chính thiết bị xử lý.
Chọn thiết bị xử lý có lưu ý đến an toàn bụi
Đối với các kỹ sư và đội mua sắm, vấn đề nổ bụi nằm trong thông số kỹ thuật của thiết bị. Trước khi chọn máy nghiền, máy sấy, máy trộn hoặc băng tải, hãy biết loại KSt và năng lượng đánh lửa tối thiểu của vật liệu, đồng thời xác nhận thiết bị có thể được trang bị biện pháp bảo vệ cần thiết. Một máy không thể chấp nhận khả năng thông hơi hoặc triệt tiêu sẽ phải chịu trách nhiệm bất kể thông lượng.
Quá trình mài là nguồn bụi rõ ràng nhất vì nó tạo ra phần mịn có khả năng gây nổ. A máy nghiền bột gia vị công suất cao điển hình: nó tạo ra các hạt mịn tạo thành đám mây bụi bên trong buồng nghiền. Điều đó không làm cho nó trở nên không an toàn, nhưng vỏ máy nghiền, hút bụi và giảm cháy nổ phải được thiết kế thành một hệ thống duy nhất.
Máy nghiền bột gia vị công suất cao WSDF công nghiệp tùy chỉnh Ma Nhà máy Jiangyin Wanling là nhà sản xuất và cung cấp máy nghiền bột gia vị công suất cao WSDF công nghiệp tùy chỉnh của Trung Quốc. Xem sản phẩm → Thiết bị sấy khô đưa ra một phiên bản khác của cùng một thách thức. Một máy sấy tầng sôi cố tình lơ lửng bột trong luồng không khí cưỡng bức, tạo ra đám mây phân tán mà hình ngũ giác yêu cầu. Xác nhận rằng một máy sấy tầng sôi bằng thép không gỉ gói bao gồm hệ thống thông hơi hoặc ngăn chặn vụ nổ, vỏ bộ lọc được cách ly và hệ thống điều khiển sẽ tắt khi có sai lệch áp suất hoặc nhiệt độ.
Nhà sản xuất máy sấy FBD bằng thép không gỉ GFG công nghiệp tùy chỉnh Nhà máy Jiangyin Wanling là nhà sản xuất và cung cấp máy sấy FBD giường tầng sôi bằng thép không gỉ GFG công nghiệp tùy chỉnh của Trung Quốc, GFG ... Xem sản phẩm → Chuyển bột là lĩnh vực thứ ba để kiểm tra. Mở máng và thùng chứa thủ công thải bụi vào phòng làm việc. Một đóng cửa Băng tải chân không bột thực phẩm inox giảm sự giải phóng đó bằng cách di chuyển vật liệu qua các đường dây kín, nhưng nó vẫn yêu cầu nối đất thích hợp và đánh giá rủi ro giống như bất kỳ bộ phận xử lý bụi nào khác.
Các nhà sản xuất băng tải chân không bột thực phẩm bằng thép không gỉ ZKS công nghiệp tùy chỉnh, Nhà máy Jiangyin Wanling là nhà sản xuất và cung cấp băng tải chân không bột thực phẩm bằng thép không gỉ ZKS công nghiệp tùy chỉnh của Trung Quốc, ZKS ... Xem sản phẩm → Trước khi hoàn tất việc mua hàng, hãy xem lại các chi tiết vận hành có ảnh hưởng đến việc tạo bụi và khả năng làm sạch. của chúng tôi Hướng dẫn những yếu tố cần cân nhắc trước khi mua máy xay gia vị đi sâu hơn vào các bước kiểm tra thực tế.
Vụ nổ bụi không phải là không thể đoán trước. Chúng tuân theo các quy tắc vật lý giống nhau trong nhà máy đường, dây chuyền tạo hạt dược phẩm và phòng nghiền hóa chất. Sự kiện này yêu cầu năm điều kiện: bụi dễ cháy, oxy, nguồn đánh lửa, phân tán và giam giữ. Loại bỏ một cái, và vụ nổ không thể xảy ra.
Đối với bất kỳ nhà máy nào xử lý bột mịn, trình tự thực tế rất rõ ràng: xác định đặc điểm của bụi, kiểm tra công tác vệ sinh, kiểm soát nguồn đánh lửa và chỉ định thiết bị hỗ trợ chiến lược bảo vệ. Các nhà quản lý nhà máy, kỹ sư quy trình và người mua thiết bị đặt an toàn cháy nổ bụi làm trọng tâm trong các quyết định của họ để bảo vệ con người, tài sản và tính liên tục trong sản xuất của họ.
