生产中的危险因素
纺织厂危险有害因素包括:静电和粉尘,生产过程容易产生多种引火源。具体表现为:
设备内部由于机械运转部位缺乏润滑而摩擦生热;物料、硬性杂质或脱落的零件与设备内壁碰击打出火星。表面粗糙的坚硬物体相互猛烈撞击或摩擦时,产生的火星撞击或摩擦脱落的高温固体微粒。若火星的微粒直径为0.1～1mm,其所带的能量可达1.76～1760mJ,足可点燃可燃粉尘。据统计,仅粉碎研碎设备因摩擦撞击引起的爆炸事故占57%
电气设备故障引起的电火花是常见的一种引火源,事故案例较多。物料在输送和粉碎研磨的搅拌中,粉料与管壁、设备壁,粉料的颗粒与颗粒之间的摩擦和碰击,会产生静电。一些粉尘表面的电量可达10.6～10.7C/cm2。在适当条件下,其静电电压可高达数千至数万伏。
沉积在加热表面如照明装置、电动机、机械设备热表面的粉尘,受热一段时间后会出现阴燃,最终也可能转变为明火,成为粉尘爆炸的引火源。粉尘最易阴燃的层厚范围为10～20mm。可燃粉尘在沉积状态下还具有自燃的倾向,因为粉尘微粒与空气接触发生氧化放热反应,在一定条件下热量不能充分散发,粉层内温度会升高引起自燃。长期积聚在设备裂缝中和管道拐弯处的粉尘易发生自燃。这就是为什么很多纺织厂经常会发生局部区域的失火事故。
易发生粉尘爆炸的工艺过程
按作用力不同，粉碎过程有：挤压、撞击、研磨、劈裂以及弯曲、撕裂等方法,一般情况下,粉碎研磨损作要同时利用多种作用力。粉碎操作由于机械力的作用会扬起大量粉尘,设备内悬浮的粉尘往往处于爆炸浓度范围之内。且各种力的作用更容易产生摩擦、撞击火花,静电等点火源,导致粉尘爆炸的发生。这类设备如颚式破碎机、滚筒轧碎机、球磨机、胶体磨等,都是具有粉尘爆炸的危险设备。
典型的分离装置有旋风分离器。和其他类似装置一样,分离的主要原理都是利用气流旋转过程中作用在物料上的离心力,使物料按重量大小达到分离的效果。在风力作用下,分离器内的粉尘均处于悬浮状态,此时,如存在足够能量的点火源,爆炸事故就会不可避免地发生。
滤尘设备的原理通常是利用滤材将气体流中的颗粒阻挡住,除尘前粉尘是处于悬浮状态的,不仅如此,在滤材清灰时,粘附在滤材上的粉尘又再次处于悬浮状态,若恰好有足够能量的点火源,也将发生粉尘爆炸事故。
为实现生产的连续和自动化,工厂生产通常采用自动输送,而粉尘由于其特性而采用气力输送管线输送,输送过程中,工业粉尘处于蓬松的悬浮状态,已具备粉尘爆炸的主要条件,只要有合适的点火源则极其危险,并且输送管线与分离和除尘设备相连,极易引起爆炸,造成更大的伤亡和损失。尤其在纤维尘和泥尘在快速通过管道时,纤维尘之间产生摩擦,产生静电,当静电负荷值达到一定程度后,极容易产生火花，燃烧或爆炸，80年代初期的哈尔滨亚麻厂发生爆炸事件就是铁的教训。
生产过程中粉尘难免要从设备中逸出,这些粉尘堆积在厂房及设备表面,若不及时清除,在达到一定浓度并且飞扬起来之后很容易造成爆炸事故,吹吸风装置工作过程中,也极易粉尘飞扬,形成悬浮爆炸条件。这种情况一般在纺织厂很少发生,但是在一些金属加工类企业常见,2014年7月的昆山中荣金属发生的爆炸案,主要就是粉尘累积到一定的临界点后,发生的爆炸事故。
防火粉尘爆炸的安全技术
各生产过程中的设备要密闭,操作间应有良好的通风设备,以降低空气中粉尘含量。供给设备以粉料时,必须使正常操作条件下设备和气动输送装置中的空气量不超过30%,并且最高极限含氧量为6%～8%。在粉尘浓度爆炸极限内操作的设备,可用缩小容器体积的方法提高粉尘浓度,使之超过爆炸上限,以防止粉尘爆炸,也可减弱爆炸威力。
各工段设备应隔离设备在单独房间内;车间的地面、墙面、顶棚要求平滑无凹凸之处,不设凸出部件,非设置不可时,应保持其上平面与水平线成60℃以上的倾角,便于沉积的粉尘自动滑落;梁与柱子应加以覆盖,门窗与墙壁保持在同一平面内。粉末的输送管道设置要考虑粉末沉积问题。粉末输送管段不允许铺成水平状态,不得有气流死角;死头支管及连接2个干燥设备或粉碎设备的连接管,粉末输送管与水平线所成的倾斜角不得小于45°。应定期及时清理沉积于往厂房内各角落、设备、管道上的粉尘,使设备外面的粉尘和系统内各部件之间的粉尘减至最少。
注意检查和维修设备,防止机械零部件松脱。注意润滑机械转动部位;经常检查轴承的温度,滑动轴承温度不得超过室温45℃,滚动轴承温度不得超过60℃;如发现轴承过热,应立即停车检修。加料应保持满料,供料流量要均匀正常,防止断料空转而摩擦生热。设备的外表面温度应比被加工材料的阴燃温度至少低50℃。排尘系统应采用不产生火花的除尘器。研磨机如果研磨具有爆炸危险的物料,则设备内需衬以橡皮或其它软材料,所有的研磨体应采用青铜球。
生产场所的电气设备要按规定选择相应的防爆型设备,整个电气线路应经常维护和检查。设备接地是最基本的防静电措施。对于能产生可燃粉尘的破碎和研磨设备,要安装可靠的接地装置。接地线必须连接牢靠,有足够的机械强度,否则在松断处可能产生静电火花。要定期检查接地线路,避免发生故障。互相间距较近的设备、管道、器具应用导体使之联成一体,进行接地。增加湿度以防止静电积累,并选取不易产生静电的材料,减少静电的产生。
纺织厂为了解决室内粉尘浓度问题,一般采用风机压缩空气将粉尘吹起,然后再用吸嘴将尘体吸入风管在风机的作用下集中送至滤尘设备部位,纺织厂在不同的局域空间内一般都设置不同的除尘系统,用以吸尘、输尘、滤尘和排尘。在除尘系统中,纺织粉尘(以下简称粉尘)和除尘部件等物体,往往因受外界因素的作用而经常带电。粉尘和除尘部件等物体带电究其原因主要有以下几种:1.摩擦带电进入除尘系统的粉尘,由于相互摩擦,在相隔25×10-(-8)厘米以下的接触面上产生静电,尤其在尘体输送过程中,更容易产生静电。使进入纺织滤尘设备。
本体的尘体经常有火花出现,而进入除尘设备本体的粉尘和纤维尘在实现除尘过滤过程中,其清灰方式依赖吸嘴与滤料的贴近,将尘体吸入管道带走,而吸嘴与滤料近距离的循环吸风过程,就是滤料与吸嘴的摩擦过程,从管道过来的火星在这种作用下,极易产生明火,致使滤料被烧毁失效。我们对纺织厂的滤料进行过多次抽样检测,发现纺织厂目前所使用的滤料基本不阻燃,至多是达到不助燃的级别,所以导致烧毁失效在所难免。
我国的纺织厂的实际情况
原料和尘体高度易燃,接触火源极易着火并持续燃烧,尘体摩擦、粉尘积聚多,通风效果差、在不同的季节,往往还出于节能的需要,新风与回风的使用比例有很大区别,往往是在新风比例较小,车间粉尘含尘浓度偏高时,纺织厂车间经常发生失火现象。
如何实现现场基本不发生明火烧毁事故,是目前纺织厂极需要解决的问题,同时,如果能实现低成本化,则是比较现实,操作性比较强的措施。
加强车间制度建设和现场管理的力度,对现场生产设备的运行增加巡查和维护力度,将火灾事故消灭在萌芽状态。
提高除尘滤料的过滤效率,实现车间粉尘的低浓度排放,建议提高现有滤料的致密性,以增加过滤效能,滤料的致密性增加虽然会导致阻力有一定幅度的提升,可通过增加过滤面积的办法,来减小阻力。
改进现有纺织厂滤料的阻燃级别,由现有的不助燃提升至基本不燃的的水平,并减少滤料纤维触角高度以减少纤维尘的接触面积。降低滤料被烧毁的机率。
从滤料的生产过程进行控制,滤料纤维中增添一定比例的导电纤维,增加导电纤维的方式有混纺或基布中穿插一定的导电纱,或是用不锈钢或铜体的编织管道缝制在滤料表面,将滤料的两端与除尘设备本体的金属部件接触,并连接接地装置,将累积的静电传输至地面,达到消除静电的实际效果。
结束语
针对国内棉纺厂的危险有害因素静电和粉尘,只要加强现场管理,强化设备维护,关键部位采取有针对性的措施,将会起到很好的应用效果。
减少电机摩擦,压低静电荷载数值,减少相互摩擦产生火花,同时在空调部分增加接地,且对接触粉尘较多的滤尘装置和摩擦频率较高的部位,增加导电系数,防止静电累积,使用导电性能更好的抗静电滤料,避免滤料与吸嘴在摩擦时产生静电,可在很大程度上减少火灾的发生率。
