鎂合金在工件鑄造或其他工藝中是一種比較特殊的金屬,這種鎂合金在使用
拋丸機(jī)清理過(guò)程會(huì)產(chǎn)生鎂粉塵.,而鎂粉塵一定的濃度,溫度下,或遇電火花,靜電等情況下極易發(fā)生燃燒或爆炸是一種非常危險(xiǎn)又必須實(shí)施的加工工藝.因此拋丸清理過(guò)程的防爆處理至關(guān)重要.下面青島拋丸機(jī)就詳細(xì)闡述相關(guān)知識(shí)。為企業(yè)的安全生產(chǎn)提供參考。
a) 產(chǎn)生爆炸或燃燒的幾個(gè)條件
1) 存在易燃易爆粉塵: 如鎂粉 鎂粉 煤粉 面粉 碳粉 可燃?xì)怏w等
2) 易燃易爆粉塵的濃度
3) 設(shè)備內(nèi)部溫度
4) 電火花,靜電,沖擊火花
b) 防范措施
1) 有良好的除塵拋丸室內(nèi)始終保持負(fù)壓
2) 避免沖擊火花
選用合適彈丸 :玻璃微珠 鎂合金丸等
室內(nèi)護(hù)板:加厚聚氨酯防護(hù)板
掛具 : 不銹鋼圓棒料焊接
3)泄爆
設(shè)備主室重力式泄爆閥門(mén),泄爆方向朝向無(wú)操作人員方位
除塵器泄爆膜,
除塵管道泄爆門(mén)
采用防爆除塵器
濕法可燃易爆粉塵除塵器
干式可燃易爆粉塵防爆除塵器
c)、粉塵爆炸的特點(diǎn)
粉塵爆炸就是懸浮物于空氣中的粉塵顆粒與空氣中的氧氣充分接觸,在特定條件下瞬時(shí)完成的氧化反應(yīng),反應(yīng)中放出大量熱量,進(jìn)而產(chǎn)生高溫、高壓的現(xiàn)象。任何粉塵爆炸都必須具備這樣三個(gè)條件:點(diǎn)火源;可燃細(xì)粉塵;粉塵懸浮于空氣中且達(dá)到爆炸濃度極限范圍。
(1)粉塵爆炸要比可燃物質(zhì)及可燃?xì)怏w復(fù)雜一般地,可燃粉塵懸浮于空氣中形成在爆炸濃度范圍內(nèi)的粉塵云,在點(diǎn)火源作用下,與點(diǎn)火源接觸的部分粉塵*先被點(diǎn)燃并形成一個(gè)小火球。在這個(gè)小火球燃燒放出的熱量作用下,使得周?chē)R近粉塵被加熱、溫度升高、著火燃燒現(xiàn)象產(chǎn)生,這樣火球就將迅速擴(kuò)大而形成粉塵爆炸。
粉塵爆炸的難易程度和劇烈程度與粉塵的物理、化學(xué)性質(zhì)以及周?chē)諝鈼l件密切相關(guān)。一般地,燃燒熱越大、顆粒越細(xì),活性越高的粉塵,發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)性越大;輕的懸浮物可燃物質(zhì)的爆炸危險(xiǎn)性較大;空氣中氧氣含量高時(shí),粉塵易被燃點(diǎn),爆炸也較為劇烈。由于水分具有抑制爆炸的作用,所以粉塵和氣體越干燥,則發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)性越大。
(2)粉塵爆炸發(fā)生之后,往往會(huì)產(chǎn)生二次爆炸這是由于在第一次爆炸時(shí),有不少粉塵沉積在一起,其濃度超過(guò)了粉塵爆炸的上限濃度值而不能爆炸。但是,當(dāng)?shù)谝淮伪ㄐ纬傻臎_擊波或氣浪將沉積粉塵重新?lián)P起時(shí),在空中與空氣混合,濃度在粉塵爆炸范圍內(nèi),就可能緊接著產(chǎn)生二次爆炸。第二次爆炸所造成的災(zāi)害往往比第一次爆炸要嚴(yán)重得多。
可燃粉塵燃燒時(shí)有幾個(gè)階段:第一階段,表面粉也被加熱;第二階段,表面層氣化,溢出揮發(fā)分;第三階段,揮發(fā)分發(fā)生氣相燃燒。
超細(xì)粉體發(fā)生爆炸也是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程,由于粉塵云的尺度一般較小,而火焰?zhèn)鞑ニ俣容^快,每秒幾百米,因此在粉塵中心發(fā)生火源點(diǎn)火,在不到0.1s的時(shí)間內(nèi)就可燃遍整個(gè)粉塵云。在此過(guò)程中,如果粉塵已燃盡,則會(huì)生成較高的壓強(qiáng);若未燃盡,則生成較低的壓強(qiáng)。可燃粒子是否能燃完,取決于粒子的尺寸和燃燒深度。
D)、粉塵濃度和顆粒對(duì)爆炸的影響
(1)粉塵濃度可燃粉塵爆炸也存在粉塵濃度的上下限。該值受點(diǎn)火能量、氧濃度、粉體粒度、粉體品種、水分等多種因素的影響。采用簡(jiǎn)化公式,可估算出爆炸極限,一般而言粉塵爆炸下限濃度為20~60g/m3,上限介于2~6kg/m3。上限受到多種因素的影響,其值不如下限易確定,通常也不易達(dá)到上限的濃度。所以,下限值更重要、更有用。
從物理意義上講,粉塵濃度上下限值反映了粒子間距離對(duì)粒子燃燒火焰?zhèn)鞑サ挠绊?,若粒子間距離達(dá)到使燃燒火焰不能延伸至相鄰粒子時(shí),則燃燒就不能繼續(xù)進(jìn)行(傳播),爆炸也就不會(huì)發(fā)生;此時(shí)粉塵濃度即低于爆炸的下限濃度值。若粒子間的距離過(guò)小,粒子間氧不足以提供充分燃燒條件,也就不能形成爆炸,此時(shí)粒子濃度即高于上限值。
(2)粉體粒度可燃物粉體顆粒大于400um時(shí),所形成的粉塵云不再具有可爆性。但對(duì)于超細(xì)粉體當(dāng)其粒度在10um以下時(shí)則具有較大的危險(xiǎn)性。應(yīng)引起注意的是,有時(shí)即使粉體的平均粒度大于400um,但其中往往也含有較細(xì)的粉體,這少部分的粉體也具備爆炸性。
雖然粉體的粒度對(duì)爆炸性能影響的規(guī)律性并不強(qiáng),但粉體的尺寸越小,其比表面就越大,燃燒就越快,壓強(qiáng)升高速度隨之呈線(xiàn)性增加。在一定條件下較大壓強(qiáng)變化不大,因?yàn)檫@是取決于燃燒時(shí)發(fā)出的總能量,而與釋放能量的速度并無(wú)明顯的關(guān)系
F) 3、粉塵爆炸的技術(shù)措施
燃燒反應(yīng)需要有可燃物質(zhì)和氧氣,還需要有一定能量的點(diǎn)火源。對(duì)于粉塵爆炸來(lái)說(shuō)應(yīng)具備三個(gè)要素:點(diǎn)火源;可燃細(xì)粉塵;粉塵懸浮于空氣中,形成在爆炸濃度范圍內(nèi)的粉塵云。這三個(gè)要素同時(shí)存在才會(huì)發(fā)生爆炸。因此,只要消除其中一條件即可防止爆炸的發(fā)生。在袋式除塵器中常采用以下技術(shù)措施。
(1)防爆的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施本體結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計(jì)中,為防止除塵器內(nèi)部構(gòu)件可燃粉塵的積灰,所有梁、分隔板等應(yīng)設(shè)置防塵板,而防塵板斜度應(yīng)小于70度?;叶返牧锝谴笥?0度,為防止因兩斗壁間夾角太小而積灰,兩相鄰側(cè)板應(yīng)焊上溜料板,消除粉塵的沉積,考慮到由于操作不正常和粉塵濕度大時(shí)出現(xiàn)灰斗結(jié)露堵寒,設(shè)計(jì)灰斗時(shí),在灰斗壁板上對(duì)高溫除塵器增加蒸汽管保溫或管狀電加熱器。為防止灰斗蓬料,每個(gè)灰斗還需設(shè)置倉(cāng)臂振動(dòng)器或空氣炮。
1臺(tái)除塵器少則2~3個(gè)灰斗,多則5~8個(gè),在使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生風(fēng)量不均引起的偏斜,各灰斗內(nèi)煤粉量不均,H后邊的灰量大。
為解決風(fēng)量不均勻問(wèn)題在結(jié)構(gòu)可以采取以下措施:①在風(fēng)道斜隔板上加擋風(fēng)板,如圖5—168所示。擋板的尺寸需根據(jù)等風(fēng)量和等風(fēng)壓原理確定;②再考慮到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況的變化,在提升閥桿與閥板之間采用可調(diào),使出口高h(yuǎn)為變化值,以進(jìn)一步修正;③在進(jìn)風(fēng)支管設(shè)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥,設(shè)備運(yùn)行后對(duì)各箱室風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。使各箱室風(fēng)量差別控制在5%以?xún)?nèi)。
(2)采用防靜電濾袋在除塵器內(nèi)部,由于高濃度粉塵隨在流動(dòng)過(guò)程中互相摩擦,粉塵與濾布也有相互摩擦都能產(chǎn)生靜電,靜電的積集會(huì)產(chǎn)生火花而引起燃燒。對(duì)于脈沖清灰方式,濾袋用滌綸針刺氈,為消除滌綸針刺氈易產(chǎn)生靜電不足,濾袋布料中中紡入導(dǎo)電的金屬絲或碳纖維,在安裝濾袋時(shí),濾袋通過(guò)鋼骨架和多孔板相連,經(jīng)過(guò)殼體連入車(chē)間接地網(wǎng)。對(duì)于反吹風(fēng)清灰的濾袋,已開(kāi)發(fā)出MP922等多種防靜電產(chǎn)品。使用效果都很好。
(3)設(shè)置安全孔(閥)為將爆炸局限于袋式除塵器內(nèi)部而不向其他方面擴(kuò)展,設(shè)置安全孔和必不可少的消火設(shè)備,實(shí)為重要。設(shè)置安全孔的目的不是讓安全孔防止發(fā)生爆炸,而是用它限制爆炸范圍和減少爆炸次數(shù)。大多數(shù)處理爆炸性粉塵的除塵器都是在設(shè)置安全孔條件下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的。正因?yàn)檫@樣,安全孔的設(shè)計(jì)應(yīng)保證萬(wàn)一出現(xiàn)爆炸事故,能切實(shí)起到作用;平時(shí)要加強(qiáng)對(duì)安全孔的維護(hù)管理。
破裂板型安全孔是用普通薄金屬板制成。因?yàn)榇匠龎m器箱體承受不住很大壓力,所以設(shè)計(jì)破裂板的強(qiáng)度時(shí)應(yīng)使該板在更低的壓力下即被破壞。有時(shí)由于箱體長(zhǎng)期受壓使鎂板產(chǎn)生疲勞變形以致發(fā)生破裂現(xiàn)象,即使這是正常的也不允許更換高強(qiáng)度的厚板。
彈簧門(mén)型安全孔是通過(guò)增減彈簧張力來(lái)調(diào)節(jié)開(kāi)啟的壓力。為了保證事故時(shí)門(mén)型孔能切實(shí)起到安全作用,必須定期對(duì)其進(jìn)行動(dòng)作試驗(yàn)。
安全孔的面積應(yīng)該按照粉塵爆炸時(shí)的較大壓力、壓力增高的速度以及箱體的耐壓強(qiáng)度之間的關(guān)系來(lái)確定,但目前尚無(wú)確切的資料。要根據(jù)袋式除塵器的形式、結(jié)構(gòu)來(lái)確定安全孔面積的大小、我們認(rèn)為對(duì)中小型除塵器安全孔與除塵器體積之比為1/10~1/30,對(duì)大中型除塵器其比值為1/30~1/60較為合適。遇到困難時(shí),要適當(dāng)參照其他裝置預(yù)留安全防爆孔的實(shí)際確定。
①防爆板防爆板是由壓力差驅(qū)動(dòng)、非自動(dòng)關(guān)閉的緊急泄壓裝置,主要用于管道或除塵設(shè)備,使它們避免因超壓或真空而導(dǎo)致破壞。與安全閥相比,爆破片具有泄放面積大、動(dòng)作靈敏、精度高、耐腐蝕和不容易堵塞等優(yōu)點(diǎn)。爆破片可單獨(dú)使用,也可與安全閥組合使用。
防爆板裝置由爆破片和夾持器兩部分組成,夾持器由Q235、16Mn或OCr13等材料制成,其作用是夾緊和保護(hù)防爆板,以保證爆破壓力穩(wěn)定。防爆板由鎂、鎳、不銹鋼或石墨等材料制成,有不同形狀:拱形防爆板的凹面朝向受壓側(cè),爆破時(shí)發(fā)生拉伸或剪切破壞;反拱形防爆板的凸面朝向受壓側(cè),爆破時(shí)因失穩(wěn)突然翻轉(zhuǎn)被刀刃割破或沿縫槽撕裂;平面形防爆板爆破時(shí)也發(fā)生拉伸或剪切破壞。
除塵器選擇防爆板的耐壓力應(yīng)以除塵器工作壓力為依據(jù)。因?yàn)槌龎m器本體耐壓要求8000~18000Pa按設(shè)定耐壓要求查資料確定泄爆閥膜破裂壓力。
?、诜辣y設(shè)計(jì)安全防爆閥設(shè)計(jì)主要有兩種:一種是防爆板;另一種是重錘式防爆閥。前一種破裂后需更換新的板,生產(chǎn)要中斷,遇高負(fù)壓時(shí),易坯且不易保溫。后一種較前一種先進(jìn)一些,在關(guān)閉狀態(tài)靠重錘壓,嚴(yán)密性差。上述兩種方法都不宜采用高壓脈沖清灰。為解決嚴(yán)密性問(wèn)題,在重錘式肪爆閥上可設(shè)計(jì)防爆安全鎖。其特點(diǎn)是:在關(guān)閉時(shí),安全門(mén)的鎖合主要是通過(guò)此鎖,在遇爆炸時(shí)可自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行釋放,其釋放力(安全力)又可通過(guò)彈簧來(lái)調(diào)整。為了使安全門(mén)受力均衡,一般根據(jù)安全門(mén)面積需設(shè)置4~6個(gè)鎖不等。為使防爆門(mén)嚴(yán)密不漏風(fēng)可設(shè)計(jì)成防爆板與安全鎖的雙重結(jié)構(gòu)。
(4)檢測(cè)和消防措施為防范于未然,在除塵系統(tǒng)上可采取必要的消防措施。
?、傧涝O(shè)施。主要有水、CO2和惰性滅火劑。對(duì)于水泥廠(chǎng)主要采甩、CO2,而鋼廠(chǎng)可采用氮?dú)狻?br />
?、跍囟鹊臋z測(cè)。為了解除塵器溫度的變化情況,控制著火點(diǎn),一般在除塵器入口處,灰斗上分別裝上若干溫度計(jì)。
(5)設(shè)備接地措施防爆除塵器因運(yùn)行安全需要常常露天布置。甚至露天布置在高大的鋼結(jié)構(gòu)上,根據(jù)設(shè)備接地要求,設(shè)備接地避雷成為一項(xiàng)必不可少的措施,但是除塵器一般不設(shè)避雷針。
除塵器所有連接法蘭間均增設(shè)傳導(dǎo)性能較好的導(dǎo)體,導(dǎo)體形式可做成卡片式。也可做成線(xiàn)條式。線(xiàn)條式導(dǎo)體見(jiàn)圖??ㄆ綄?dǎo)體見(jiàn)圖。無(wú)論采用哪一種形式導(dǎo)體,連接必須牢固,且需表面處埋,有一定耐腐蝕功能。否則都將影響設(shè)備接地避雷效果。
(6)配套部件防爆在除塵器防爆措施中選擇防爆部件是必不可少的。防爆除塵器忌諱運(yùn)行工況中的粉塵竄入電氣負(fù)載內(nèi)誘發(fā)誘導(dǎo)產(chǎn)生爆炸危險(xiǎn)。除塵器運(yùn)行時(shí)電氣負(fù)載、元件在電流傳輸接觸時(shí),甚至導(dǎo)通中也難免產(chǎn)生電擊火化,放電火花誘導(dǎo)超過(guò)極限濃度的塵源氣體爆炸也是極易發(fā)生的事,電氣負(fù)載元件必須全部選用防爆型部件,杜絕爆炸誘導(dǎo)因素產(chǎn)生。保證設(shè)備運(yùn)行和操作安全。例如,脈沖除塵器的脈沖閥、提升閥用的電磁閥都應(yīng)當(dāng)用防爆產(chǎn)品。
?、刍鹦遣都b置見(jiàn)圖。在管道上安裝火星捕集裝置是一種簡(jiǎn)便可行的方法。還有的在火星通過(guò)捕集器的瞬間,可使其發(fā)出電氣信號(hào),進(jìn)行報(bào)警。同時(shí),停止操作或改變氣體回路等。
火星捕集器設(shè)計(jì)要求如下:
a、火花捕集器用于高溫?zé)煔庵械幕鸹w粒捕集時(shí),設(shè)備主體材料一般采用15Mo3或16Mo,對(duì)粱、柱和平臺(tái)梯子等則采用Q235,火花捕集器作為煙氣預(yù)分離器時(shí)除旋轉(zhuǎn)葉片一般采用16Mn外,其他材料可采用Q235;
b、設(shè)備進(jìn)出口速度一般在18~25m/s之間;
c、考慮粉塵的分離效果。葉片應(yīng)一定的耐磨措施和恰當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)角度;
d、設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮到高溫引起的設(shè)備變形。
(8)控制入口粉塵濃度和加入不燃性粉料袋式除塵器在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,其內(nèi)部濃度分布不可避免地會(huì)使某部位處于爆炸界限之內(nèi),為了提高安全性,避開(kāi)管道內(nèi)的粉塵爆炸上下限之間的濃度。例如,對(duì)于氣力輸送和粉碎分*等粉塵收集工作中,從設(shè)計(jì)時(shí)就要注意到,使之在超過(guò)上限的高濃度下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn);在局部收集等情況下,則要在管路中保持粉塵濃度在下限以下的低濃度。
利用稀釋法防止火災(zāi)的一例。在收集爆炸性粉塵時(shí),由于設(shè)置了吸塵罩,用空氣稀釋了粉塵,在管道中濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于爆炸下限。從系統(tǒng)中間向管道內(nèi)連續(xù)提供不燃性粉料,如黏土、膨潤(rùn)土等,在除塵器內(nèi)部對(duì)爆炸性粉塵加以稀釋?zhuān)员惴乐拱l(fā)生爆炸和火災(zāi)的危險(xiǎn)。