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Fike FlameQuench II SQ无焰泄爆装置(红色单元)和DFI爆炸隔离翻板阀(蓝色单元)。均为经过全面测试且符合NFPA标准的被动式爆炸防护装置。照片:Fike。
由于除尘系统具有收集或储存粉尘、空气中细粉浓度高以及几乎存在于每个粉末处理过程中的特点,因此它常常是粉尘爆炸可能引发的主要源头。
当粉尘爆燃发生在密闭容积内时,爆炸压力会迅速升高。如果除尘器的设计强度——或最大允许工作压力——被超过,就会发生结构性损坏,将危险的压力和火焰释放到周围环境中。
除尘器结构中最薄弱的部位,通常是检修门和连接的管道,会最先失效,并可能成为抛射物,造成重大损害。未燃烧的物质也会被吹入周围环境,形成一个火球,其体积可达除尘器本身体积的75倍。在大多数情况下,除尘器与其他系统相连,爆炸会通过工艺管道和风管传播,在整个生产工厂造成毁灭性的二次爆炸。
预防措施,如抗静电过滤材料、接地监测系统,以及除尘器入口处的火花探测和火花抑制系统,可以降低发生粉尘爆燃事件的风险。然而,这些方法并非绝对可靠,因此需要实施可靠的防护系统,以减轻粉尘爆炸可能带来的灾难性后果。
可以采用被动式或主动式爆炸防护系统来实现适当的保护。被动式系统通常是更具成本效益的解决方案,它利用爆炸的能量释放来减轻其危险后果。然而,在由于安装考虑或存在有害或挥发性化学品而导致被动泄爆或无焰泄爆可能不适用的装置中,可以使用主动式爆炸防护系统。
保护除尘器的独特考虑因素
爆炸防护系统很少是“一刀切”的。每个除尘系统都有独特的变量,包括其处理粉尘的类型和环境因素,以及其自身的几何结构,该结构可能将危险容积物理地分割成多个腔体或部分容积,每个都需要一个泄爆或抑爆方案。
在除尘器爆炸防护系统设计过程中必须考虑的其他领域包括:
1、阻挡部分泄爆路径并导致泄爆效率降低的过滤元件。
2、除尘器入口处的挡板,它们保护过滤元件免受较重颗粒的损坏,但同时也会阻碍泄爆路径或注入的抑爆粉末。
3、混合物(由粉尘与易燃蒸气混合而成)的收集,如果蒸气浓度处于可燃范围内,则需要保护净气室免受潜在的蒸气爆炸。
4、爆炸压力传感器的正确定位,使其尽可能靠近预期点火区域,但不会因操作扰动(如自动滤袋清灰程序)而触发。
5、不应忘记使用被动式或主动式爆炸隔离系统,防止爆炸从除尘器传播到相连的设备。
如果未能识别这些独特的变量并将其纳入最终设计,一旦发生粉尘爆炸,可能导致灾难性的故障。
作者:Jim Vingerhoets是Fike公司的全球产品经理(爆炸防护)。Jim自2007年起就职于Fike。他在Fike位于比利时赫伦塔尔斯的欧洲办事处工作,是欧洲标准化委员会CEN TC 305 WG3的活跃工作成员。他协调了多个国际测试地点的研究活动和设备资格测试,并定期就粉尘爆炸防护主题进行演讲。
(素材来自:Fike 全球生物质能源网、51生物质颗粒交易网、新能源网综合) |