除尘器防爆

降低燃烧风险,防止粉尘爆炸

创建日期 2022年11月11日

几乎所有工业制造、加工或包装应用都会产生粉尘副产物。其中许多粉尘既易燃又易爆,将其从工作场所清除可显著降低发生严重事故的风险。据估计,欧洲每年约有2000起粉尘爆炸。其中大多数是轻微的,但也有一些非常具有破坏性。因此,通过提取粉尘,降低了生产中的风险,但除非提取系统是安全的,否则风险只是转移了。

什么是粉尘爆炸?

要了解可燃性粉尘风险,请查看右侧的“粉尘爆炸要素五边形”。工业设施中需要同时满足所有五种要素才能引发事故:

  1. 可燃性粉尘
  2. 点火源
  3. 空气中的助燃性气体(氧气)
  4. 足以爆炸的分散性粉尘浓度
  5. 密闭或半密闭空间内的粉尘云
如果点火源进入除尘器,像除尘器这样的封闭容器可能会形成爆炸环境的完美场景。当发生脉冲清灰事件时,除尘器内存在高浓度的可燃粉尘悬浮云。点火源完成了粉尘爆炸的五个要素,并引发了爆炸。

尽管一些事故涉及一次爆炸,但发生一系列爆燃的情况更为常见。最初的爆炸可以清除积聚在大面积周围表面上的可燃性粉尘,并引发二次爆炸,二次爆炸可以由最初的爆炸或其他火源点燃。正是这些二次爆炸在历史上造成了大多数人受伤和财产损失。

潜在的点火源是火花,由于输送速度错误,管道中可能存在火花、静电、磨损或粉尘沉积。

测试您的粉尘&进行粉尘危害分析

如何知道您的粉尘是否易燃和/或易爆?通常的做法是是这样的,除非你有测试结果证明你的灰尘有0 Kst值。如果你的灰尘很常见,比如面粉、糖等,并且你的颗粒大小和水分含量相同,你可以使用其他测试中记录的历史数据。其他粉尘必须通过指定机构进行测试,您必须将测试数据存档。

如果测试结果为爆炸性,则应确定粉尘的爆炸指数(Kst)和最大压力升(Pmax)。事实上,任何高于0 Kst的粉尘现在都被认为是爆炸性的,大多数粉尘都属于这一类。灰尘颗粒越细,就越危险。粉尘危害分析允许您确定潜在的燃烧和爆炸风险,并确定所需的防火和防爆等级。

分析可以在内部进行,也可以由独立顾问进行,但无论哪种方式,具有管辖权的机构都将最终审查和批准调查结果。
您的除尘设备供应商需要Kst和Pmax值,以便正确确定爆炸通风或抑制系统的尺寸。

 

爆炸性环境(ATEX)指令和分区

ATEX指令适用于新设备和现有设备,包括在引入指令之前安装的设备。

  • 指令99/92/EC(也称为ATEX 137或ATEX工作场所指令),关于提高潜在爆炸性环境风险工人的健康和安全保护的最低要求。
  • 指令2014/34/EU(也称为ATEX设备指令),该指令近似于成员国关于潜在爆炸性环境中使用的设备和保护系统的法律。如果除尘器位于ATEX区域和/或正在收集潜在爆炸性粉尘,则除尘器必须遵守本指令。通过结合由粉尘的爆炸可能性确定的必要安全特性,可实现合规性。

爆炸性粉尘聚集的概率越高,所需的安全级别就越高:

  • 爆炸性粉尘云产生可能性低的区域,划分为22区
  • 当在正常运行期间爆炸性粉尘云可能产生的区域,划分为21区
  • 如果爆炸性粉尘云一直存在,或者在正常运行中经常会产生的区域,化分为20区

防爆技术

许多不同类型的设备和系统用于符合ATEX指令,以防止粉尘收集系统爆炸。它们分为两大类:

  • 被动系统:被动系统的目标是控制爆炸,以确保员工安全,并将厂房和设备损坏降至最低
  • 主动系统:主动系统涉及成本更高的技术,通常需要每三个月重新认证一次。

无论选择哪种系统,请确保使用经认证的防爆装置。

被动装置

主动装置

根据工艺和使用的设备,还有第三种可能的防止粉尘爆炸方式。Quad Pulse Package Series 系列的制药除尘器,具备抗爆壳体,因此不需要额外的泄爆或抑爆装置来保护设备本身。在这种情况下,隔爆阀仅用于保护管道系统。

安全依据

在分析了具体情况并进行了系统设计之后,确定一个安全使用指引至关重要,该概念描述了如何维护系统以及在使用过程发生变化时应遵循的程序。

定期检查除尘器、安全系统、连接管道和周围的安全区域非常重要。您应该根据每个制造商的安装和操作手册检查所有这些。此外,应尽可能多的清除系统、管道系统或安全区域内积聚的灰尘。当涉及到除尘器时,一个简单但重要的任务要求是正确更换过滤器。

即使有文件说明您的系统是安全的,当操作员操作失误时,这些文件对您也没有实质帮助,而意外事件是事故背后的常见原因。培训和操作程序有助于减少人为因素造成的风险。