除塵防爆系統(tǒng)是一種專為處理工業(yè)生產過程中產生的可燃性粉塵而設計的安全環(huán)保設備,集粉塵收集、過濾凈化與爆炸預防控制于一體,廣泛應用于木材加工、金屬打磨、糧食加工、化工、制藥、塑料及3D打印等存在粉塵爆炸風險的行業(yè)。其核心目標是在高效除塵的同時,消除或抑制粉塵爆炸的五要素(可燃粉塵、氧氣、點火源、粉塵云、密閉空間),保障人員安全與生產連續(xù)性。
該系統(tǒng)通常由防爆型吸塵罩、風管、除塵器(如布袋式、濾筒式或旋風式)、泄爆片、隔爆閥、火花探測與熄滅裝置、惰化系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)組成。所有部件均按防爆標準(如ATEX、IECEx、GB 15577)設計,采用導靜電材料、接地措施和無火花結構,防止靜電積聚或機械摩擦引發(fā)點火。當系統(tǒng)檢測到異常溫升、火花或壓力驟增時,可聯(lián)動啟動緊急停機、噴淋惰化(如氮氣或碳s氫鈉干粉)或快速隔離,有效阻斷爆炸傳播路徑。
除塵防爆系統(tǒng)的使用方法涵蓋安裝、啟停、日常監(jiān)測、維護及應急處置等多個環(huán)節(jié),具體如下:
一、安裝階段:確保本質安全
系統(tǒng)設計
分區(qū)布局:根據(jù)粉塵爆炸危險場所分級(20區(qū)、21區(qū)、22區(qū))選擇設備,高風險區(qū)域(如20區(qū))需采用Da防爆設備,確保在極d故障下仍不引燃粉塵。
管道設計:采用圓形鋼質管道,內表面光滑無毛刺,避免粉塵沉積;吸塵口設計為下吸或側吸式,風速≥1m/s;水平管道每隔6米設置徑向泄爆口,室內泄爆需通過導管引至室外(長度<6米)。
設備選型:
除塵器:優(yōu)先選擇濕式除塵器(如水淋式)處理金屬粉塵,降低爆炸風險;若采用干式除塵器,需配備泄爆片、無焰泄爆裝置或隔爆閥,泄壓口不得面向人員通道。
風機:選用防爆型風機,葉片采用導電、不產生火花的材料(如鋁合金),表面溫度<70℃。
電氣元件:電機、開關等需符合Ex dⅡBT4防爆等級,接地電阻≤4Ω,避免靜電積聚。
安全防護裝置
火花探測與熄滅系統(tǒng):在管道關鍵位置安裝紅外火花探頭,檢測到火花后自動啟動高壓霧化噴頭滅火。
溫度與壓力監(jiān)測:進風口設置溫度報警裝置(閾值≥70℃),除塵器設置壓差監(jiān)測裝置,壓差異常時聯(lián)鎖停機。
鎖氣卸灰裝置:灰斗溜灰面與水平面夾角>65°,安裝連續(xù)運轉監(jiān)測裝置,防止粉塵堆積。
二、啟停操作:遵循安全順序
啟動流程
先啟除塵系統(tǒng):提前⑩分鐘啟動除塵器,待管道內形成穩(wěn)定氣流后,再啟動生產設備。
檢查設備狀態(tài):確認風機、脈沖閥、卸灰裝置等運行正常,無異常振動或噪聲。
停機流程
先停生產設備:生產結束后,先關閉生產系統(tǒng),持續(xù)運行除塵器10分鐘,清空管道內殘留粉塵。
清理灰斗:停機后及時清理灰斗內粉塵,避免自燃或二次揚塵。
三、日常監(jiān)測:實時預警風險
關鍵參數(shù)監(jiān)控
溫度:進風口溫度>70℃時觸發(fā)報警并聯(lián)鎖停機。
壓差:布袋除塵器壓差>設計值時提示清灰,防止堵塞引發(fā)火災。
風量:干式除塵器風量低于額定值15%時報警,避免粉塵濃度超標。
粉塵濃度:設置在線監(jiān)測儀,報警閾值為爆炸下限的50%(如鋁粉≤37.5g/m³)。
巡檢要點
每日檢查:風機、水泵運行噪聲及振動值,濕式系統(tǒng)水箱水位及水質(渾濁度>50NTU時換水)。
每周清理:用壓縮空氣反吹濾袋(壓力≤0.6MPa),檢查濾袋破損情況。
每月測試:校驗火花探測與熄滅裝置靈敏度,測試隔爆閥閉合響應時間(<100ms)。
四、維護保養(yǎng):延長系統(tǒng)壽命
定期更換部件
濾袋:根據(jù)磨損情況及時更換,避免漏塵導致排放超標。
脈沖閥:每6個月檢查密封性,損壞時立即更換。
泄爆片:每年由專業(yè)機構檢測,壓力超標時自動破裂泄壓。
長期停機管理
定期啟動:設備停用超過1個月時,每月啟動運行1次,防止部件銹蝕。
防潮處理:濕式除塵器停機后排空水箱,避免管道凍裂或藻類滋生。
五、應急處置:快速控制風險
異常停機響應
觸發(fā)條件:溫度超標、壓差異常、機械異常振動、電氣故障等。
處置措施:
立即按下緊急停機按鈕,切斷電源及氣源。
操作人員撤離至安全區(qū)域(距離設備≥20米),設置警戒線。
啟動固定式滅火裝置(如干粉滅火器),對準火源根部噴射。
粉塵火災處理
初級火情:關閉除塵器進出口閥門,切斷粉塵源;啟動事故排風系統(tǒng),降低氧濃度至15%以下。
發(fā)展期火情:疏散周邊50米范圍內人員,使用二氧化碳或D類金屬火災專用滅火劑(針對鋁、鎂等金屬粉塵),嚴禁用水基滅火器。
事故后恢復
上報流程:30分鐘內向安全管理部門報告,2小時內提交書面報告,附現(xiàn)場照片及監(jiān)控錄像。
整改措施:更換防爆型電氣元件,增設溫度/壓力聯(lián)鎖保護裝置,修訂操作規(guī)程并組織專項演練。