根據(jù)最小點(diǎn)火能(MIE)落實(shí)粉塵爆炸預(yù)防措施
粉塵爆炸往往會(huì)造成非常嚴(yán)重的后果,我們大家都了解的昆山鋁粉爆炸事故、秦皇島淀粉廠爆炸事故和南通雙馬粉塵爆炸事故等等,傷亡的人都比較多。造成這種情況的一項(xiàng)重要原因是粉塵爆炸具有突然性,逃生困難。因此,對(duì)于處理可燃粉塵的工藝系統(tǒng),重點(diǎn)要做好爆炸預(yù)防措施和利用工程措施減緩事故的后果。
必須了解粉塵發(fā)生爆燃或爆炸的危害特性,才能采取正確的措施。表征可燃粉塵爆燃或爆炸的參數(shù)主要包括:
MIE:粉塵云最小點(diǎn)火能。
MIT:粉塵云最低引燃溫度。
LIT:粉塵層最低引燃溫度。
MEC:粉塵爆炸下限濃度。
Kst:爆燃指數(shù)。
Pmax:爆炸最大壓力。
本文主要介紹粉塵云最小點(diǎn)火能(MIE)這個(gè)參數(shù)及如何參考它落實(shí)粉塵爆炸預(yù)防措施。
粉塵云最小點(diǎn)火能(MIE)
我們?cè)谔幚砜扇挤哿系臅r(shí)候,能不能用塑料勺子來(lái)轉(zhuǎn)移粉料呢?要回答好這個(gè)問(wèn)題,先要知道這種可燃粉塵的最小點(diǎn)火能是多少。
塑料勺子在反復(fù)接觸粉料的時(shí)候,會(huì)帶上靜電甚至發(fā)生靜電釋放,這種釋放靜電的類(lèi)型叫做刷形放電,它所釋放的能量通常不超過(guò)4mJ。在行業(yè)中,還沒(méi)有刷形放電引燃最小點(diǎn)火能超過(guò)3mJ的粉塵的記錄。因此,如果你所處理的粉塵的最小點(diǎn)火能超過(guò)10mJ,這樣操作的風(fēng)險(xiǎn)比較??;反之,如果粉塵的最小點(diǎn)火能小于5mJ,這樣做就有一定的風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)避免這種做法。
這個(gè)例子表明只有知道了粉塵的最小點(diǎn)火能,才能采取恰當(dāng)?shù)陌踩胧﹣?lái)防止發(fā)生粉塵爆炸。
(1)最小點(diǎn)火能的定義
當(dāng)可燃粉塵與空氣混合形成爆炸性混合物,需要點(diǎn)火源提供足夠的能量才會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸,這個(gè)能量就是點(diǎn)火能。粉塵和空氣的混合比例不同,所需的點(diǎn)火能大小會(huì)有所不同;如果粉塵和空氣的混合比例恰到好處,所需的點(diǎn)火能量最小,這個(gè)能量就稱(chēng)為這種粉塵的最小點(diǎn)火能。
最小點(diǎn)火能也簡(jiǎn)稱(chēng)MIE,是英文Minimum Ignition Energy的縮寫(xiě)。它的單位是焦耳,比較常用的單位是毫焦(mJ)。
最小點(diǎn)火能的大小反映出粉塵與空氣的混合物被點(diǎn)燃的難易程度和被引燃的可能性。最小點(diǎn)火能較小的粉塵更容易被引燃,在工藝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和落實(shí)安全措施的時(shí)候,需要特別留意這一類(lèi)最小點(diǎn)火能較低的粉塵。
(2)根據(jù)最小點(diǎn)火能確定安全措施
了解了粉塵的最小點(diǎn)火能以后,我們才能采取適當(dāng)?shù)陌踩胧?/span>
粉塵的MIE小于2mJ
危險(xiǎn)性大,要像對(duì)待易燃溶劑一樣采取安全措施,包括氮?dú)舛栊曰Wo(hù)措施。工廠所有的設(shè)施接地和跨接(<10歐姆),沒(méi)有絕緣的導(dǎo)體。為從事粉塵操作的人員靜電接地(<10E8歐姆)。避免塑料部件的使用,只使用導(dǎo)體容器或抗靜電塑料袋。所有相關(guān)的導(dǎo)體和抗靜電塑料袋均應(yīng)接地。
粉塵的MIE大于或等于2mJ, 小于5mJ
工廠所有的設(shè)施接地和跨接(<10歐姆),沒(méi)有絕緣的導(dǎo)體。為從事粉塵操作的人員靜電接地(<10E8歐姆)。盡量減少塑料部件的使用,只使用導(dǎo)體容器或抗靜電塑料袋。所有相關(guān)的導(dǎo)體和抗靜電塑料袋均應(yīng)接地。
粉塵的MIE大于或等于5mJ, 小于10mJ
工廠所有的設(shè)施接地和跨接(<10歐姆),沒(méi)有絕緣的導(dǎo)體。為從事粉塵操作的人員靜電接地(<10E8歐姆)。減少塑料部件的使用。
粉塵的MIE大于或等于10mJ, 小于等于500mJ
工廠所有的設(shè)施接地和跨接(<10歐姆),沒(méi)有絕緣的導(dǎo)體。為從事粉塵操作的人員靜電接地(<10E8歐姆)。
粉塵的MIE大于500mJ
被靜電引燃的可能性非常小。工廠所有的設(shè)施接地和跨接(<10歐姆),沒(méi)有絕緣的導(dǎo)體。
(3)MIE的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)
有些粉塵的MIE很高,達(dá)到1KJ;但有些很小,只有幾毫焦,甚至低于1毫焦。可燃粉塵的MIE受到很多因素的影響,包括粉塵的種類(lèi)、粉塵顆粒的平均粒徑大小、含水量、氧氣含量、是否含有可燃?xì)怏w或易燃蒸氣,以及環(huán)境溫度等等。即使相同種類(lèi)的粉料,MIE差別也很大,因此,最有效的方法是通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)來(lái)掌握MIE的大小。
通常是在改進(jìn)的哈特曼管(Modified Hartmann-tube)中檢測(cè)粉塵的MIE大小。在實(shí)驗(yàn)期間,需要進(jìn)行很多次測(cè)試,才能確定最小點(diǎn)火能的范圍。
通常,企業(yè)并沒(méi)有這些儀器,自己不具備條件開(kāi)展實(shí)驗(yàn)檢測(cè),可以委托專(zhuān)業(yè)的過(guò)程安全實(shí)驗(yàn)室完成這類(lèi)檢測(cè)。企業(yè)需要做好的工作主要是取樣。在取樣的時(shí)候,要確保樣品的代表性,不要刻意去做任何篩選。
小結(jié)
可燃粉塵的最小點(diǎn)火能是點(diǎn)燃粉塵和空氣混合物的最小能量。它是我們?cè)u(píng)估粉塵爆炸風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),在采取安全措施時(shí),需要參考這個(gè)參數(shù)的數(shù)值。確定粉塵最小點(diǎn)火能的最穩(wěn)妥的方法是實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。