粉塵爆炸危險場所劃分及風(fēng)險控制

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,12/4/2017,#,內(nèi)容提要,1、粉塵爆炸危險場所區(qū)域劃分,1.1術(shù)語-爆炸性粉塵環(huán)境和場所,1.2區(qū)域劃分的目的和意義,1.3區(qū)域劃分的依據(jù),1.4區(qū)域劃分的基本原則和方法,1.5區(qū)域劃分的步驟,2、粉塵爆炸風(fēng)險控制,2.1粉塵爆炸風(fēng)險的基本概念,2.2粉塵爆炸風(fēng)險評估的主要內(nèi)容,2.3粉塵爆炸風(fēng)險的控制措施,1、粉塵爆炸危險場所區(qū)域劃分,1.1術(shù)語,爆炸性粉塵環(huán)境（氣氛）,：,大氣條件下,可燃性粉塵、,纖維或飛絮與空氣的混合物，引燃后，能夠保持燃燒,自行傳播的環(huán)境。,本質(zhì)條件：粉塵云濃度達到爆炸下限。,爆炸危險場所：,為防止點燃爆炸性粉塵,/空氣混合物,環(huán)境，而需對設(shè)備的結(jié)構(gòu)和使用采取特殊措施的空間。,非危險場所：,其中存在的可燃性粉塵不會形成爆炸性,粉塵環(huán)境的場所。,1、粉塵爆炸危險場所區(qū)域劃分,1.2區(qū)域劃分的目的和意義,安全性的需要,爆炸危險場所必須采用更加安全的防爆型電氣設(shè)備,科學(xué)性的需要,最危險的場所必須選用安全級別最高的電氣設(shè)備,經(jīng)濟性的需要,一般危險的場所可選用較低安全級別的電氣設(shè)備,1、粉塵爆炸危險場所區(qū)域劃分,1.3區(qū)域劃分的依據(jù),GB,12476.3-2007,可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備,第3,部分：存在或可能存在可燃性粉塵的場所分類,GB50058-2014爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范,GB17440-2008糧食加工儲運系統(tǒng)粉塵防爆安全規(guī),程,GB50414-2007,鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范,該標(biāo)準(zhǔn)將粉塵爆炸危險場所分為10區(qū)和11區(qū)，不,宜采用。,1、粉塵爆炸危險場所區(qū)域劃分,1.4區(qū)域劃分的方法和基本原則,方法:爆炸性環(huán)境出現(xiàn)的頻率和存在的時間,原則:頻率越高、存在時間越長危險性越大,20區(qū),正常運行時爆炸性粉塵環(huán)境長期存在、連續(xù)出現(xiàn)或,短時、頻繁出現(xiàn)的區(qū)域。,21區(qū),正常運行時爆炸性粉塵環(huán)境可能偶爾出現(xiàn)的區(qū)域。,22區(qū),在正常運行時，可燃性粉塵云不可能出現(xiàn)爆炸性環(huán),境，既便出現(xiàn)也只是短時存在的區(qū)域,非爆炸危險區(qū)域：未劃歸為20、21、22區(qū)域之外的區(qū)域,。,1、粉塵爆炸危險場所區(qū)域劃分,1.5區(qū)域劃分的基本步驟,1）確定爆炸下限；,2）確定釋放源釋放或產(chǎn)生粉塵的點,或部位；,3）考慮釋放源等級，確定區(qū)域等級；,4）考慮邊界確定區(qū)域范圍。,1、粉塵爆炸危險場所區(qū)域劃分,1.5區(qū)域劃分的基本步驟,1）爆炸下限確定多大濃度會爆？一般,30-50g/m3,感官上能夠發(fā)生爆炸的煤粉濃度,1、粉塵爆炸危險場所區(qū)域劃分,1.5區(qū)域劃分的基本步驟,2）確定釋放源位置,粉塵釋放源辨識,：通常應(yīng)辨別形成爆炸性粉塵/空氣混合物或,生成粉塵層的條件，以及可能出現(xiàn)在工廠中哪一道加工工序中,、哪一個設(shè)備上以及哪種可能的操作。,在一個粉塵容裝系統(tǒng)內(nèi)，沒有粉塵釋放，但肯定可以形成粉塵云,。例如原煤倉、煤粉倉等。,當(dāng)考慮粉塵輸送系統(tǒng)成為外部釋放源時，使用正壓(正壓氣動輸送,)時，粉塵更易從設(shè)備的泄漏處逸出；而使用負壓時，設(shè)備外部形,成粉塵區(qū)域的可能性就非常低;,柔性導(dǎo)管比金屬管更易成為釋放源;,需要考慮的其它工藝參數(shù)，比如粉塵輸送速度、粉塵抽取速率和,下落高度。另外，粉塵粒度和水分含量也影響釋放范圍。,落差是產(chǎn)生粉塵云的最常見釋放源：,提升設(shè)備、轉(zhuǎn)運設(shè)備、料倉、稱斗等,敞開式振動篩分機釋放粉塵形成粉塵云和粉塵層,軟連接處粉塵釋放源,管道磨損破裂漏粉,法蘭連接松動漏粉,1、粉塵爆炸危險場所區(qū)域劃分,1.5區(qū)域劃分的基本步驟,2）確定釋放源的等級,連續(xù)級釋放源：加工設(shè)備內(nèi)部，例如筒倉、磨機、收塵器、,稱斗、篩分機、螺旋輸送機、刮板輸送機以及物流轉(zhuǎn)接落差,處等；,1級釋放源：某些抽取設(shè)備的內(nèi)部或緊鄰一個開包灌裝點處；,2級釋放源：偶爾或短期打開的人孔，有粉塵沉積的粉末處,理間。,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下列各項可以不按釋放源考慮：,壓力容器外殼主體結(jié)構(gòu)，包括它的關(guān)閉的噴嘴和人孔；,管道、導(dǎo)管和無接合面的通風(fēng)道；,閥門密封和法蘭連接，其設(shè)計和結(jié)構(gòu)充分考慮過防止粉塵和,泄漏。,釋放源等級,粉塵云,可控厚度的粉塵層,經(jīng)常有撓動,很少有撓動,連續(xù)級,20,21,22,1級,21,21,22,2級,22,21,22,1、粉塵爆炸危險場所區(qū)域劃分,1.5區(qū)域劃分的基本步驟,3）根據(jù)釋放源等級確定,劃分結(jié)果；,不可控厚度的粉塵層存在時應(yīng)劃為20區(qū)；,通風(fēng)可以降低區(qū)域等級，比如21區(qū)降為22區(qū)；,1、粉塵爆炸危險場所區(qū)域劃分,1.5區(qū)域劃分的基本步驟,4）考慮邊界確定區(qū)域范圍。,20區(qū)：通常在設(shè)備和管道內(nèi)部；,21區(qū)：通常在11級釋放源周圍1m直徑范圍內(nèi)；,22區(qū)：通常在2級釋放源周圍或21區(qū)外圍1米直徑范圍,內(nèi)；,1、粉塵爆炸危險場所區(qū)域劃分,危險場所區(qū)域劃分示例：,20區(qū)：,正常運行時爆炸性粉塵環(huán)境長期存在、連續(xù)出現(xiàn)或短時,、頻繁出現(xiàn)的區(qū)域,。如：,粉塵容器內(nèi)部場所；,貯料槽、筒倉等，集塵器和過濾器；,除皮帶和鏈?zhǔn)竭\輸機的某些部分外的粉塵傳送系統(tǒng)；,攪拌機、粉碎機、干燥機、裝料設(shè)備等；,容器外部，由于管理不善而形成不可控厚度的粉塵層,的區(qū)域。,1、粉塵爆炸危險場所區(qū)域劃分,21區(qū)示例：,容器內(nèi)部出現(xiàn)爆炸性粉塵/空氣混合物時，為,了操作而頻繁移動或打開的粉塵容器外部場所。,當(dāng)未采取防止爆炸性粉塵/空氣混合物形成的,措施時，在最接近裝料和卸料點、送料皮帶、取,樣點、皮帶卸載點等的粉塵容器外部場所；,如果粉塵堆積且由于工藝操作，粉塵層可能被,擾動而形成爆炸性粉塵/空氣混合物時，粉塵容器,外部場所,。,1、粉塵爆炸危險場所區(qū)域劃分,22區(qū)示例：,濾袋干凈一側(cè)，如果一旦出現(xiàn)故障可能逸出爆炸性粉塵/空氣混合物。,很少打開的設(shè)備附近場所，或根據(jù)經(jīng)驗由于高于環(huán)境壓力粉塵噴出而,易形成泄露的設(shè)備附近場所；氣動設(shè)備，撓性連接可能會損壞等的附,近場所。,包裝車間。操作期間，存儲袋可能出現(xiàn)故障引起粉塵擴散。,在（收塵袋）裝料和出料點、送料皮帶、取樣點、卡車卸載站、皮帶,卸載點等場所附近采取通風(fēng)除塵措施時，,一般劃分為21區(qū)的場所可以,降為22區(qū)場所。,可控制（清理）的粉塵層有可能被擾動而產(chǎn)生爆炸性粉塵/空氣混合物,的場所。,與泄爆有關(guān)的安全設(shè)施,比如爆破片、泄爆門等打開時能產(chǎn)生粉塵釋放,的設(shè)施。,1、粉塵爆炸危險場所區(qū)域劃分,1、粉塵爆炸危險場所區(qū)域劃分,無通風(fēng)條件下倒袋站區(qū)域劃分圖,1、粉塵爆炸危險場所區(qū)域劃分,通風(fēng)條件下倒袋站區(qū)域劃分圖,GB17440,糧食加工儲運粉塵防爆安全規(guī)程,8000,8000,收塵器,煤粉制備系統(tǒng)爆炸危險區(qū)域劃分,39000,39000,5100,卸料閥,原煤倉,34500,32800,29500,29500,3660,1m,0,22000,22000,18800,13000,煤粉倉,8000,原煤倉,給煤機,1900,9200,人孔,1m,6000,輸粉管,磨機,14600,倉式泵,7000,9000,7000,10000,8000,20,區(qū),21,區(qū),22,區(qū),2、粉塵爆炸風(fēng)險控制,2.1粉塵爆炸風(fēng)險的基本概念,綜合反映粉塵爆炸事故發(fā)生可能性P和后果嚴重度C,的指標(biāo),。,常表示為：,R=P*C,需要采用系統(tǒng)的分析方法進行粉塵爆炸風(fēng)險評估。,2、粉塵爆炸風(fēng)險控制,2.2粉塵爆炸風(fēng)險評估的基本內(nèi)容,1）粉塵爆炸事故危險源的辨識,爆炸性粉塵辨識,建筑、工藝及設(shè)備辨識：,1）建筑、工藝及設(shè)備在生產(chǎn)或故障條件下可產(chǎn)生爆炸性粉塵,環(huán)境或產(chǎn)生點火源或加劇爆炸后果嚴重度。,2）可產(chǎn)生爆炸性粉塵環(huán)境的工藝包括但不限于：除塵、氣力,輸送、機械輸送、破碎、粉碎、研磨、球磨、篩分、風(fēng)選、,熔融霧化、熔融造粒、混合、壓片、氣流干燥、流化床干燥、,噴霧干燥、旋轉(zhuǎn)干燥、銑屑、鋸切、鉆孔、打磨、拋光、拋,丸、噴砂、涂裝等；,2、粉塵爆炸風(fēng)險控制,2.2粉塵爆炸風(fēng)險評估的基本內(nèi)容,1）粉塵爆炸事故危險源的辨識,建筑、工藝及設(shè)備辨識：,3）可產(chǎn)生爆炸性粉塵環(huán)境的設(shè)備包括但不限于：磨機、混合機、,干燥機、斗式提升機、皮帶機、刮板機、螺旋輸送機、料倉、緩,沖斗、收料容器、除塵器、管道、地坑、電子稱等；,4）導(dǎo)致工藝或設(shè)備產(chǎn)生點火源的條件或狀態(tài)包括但不限于：摩,擦、撞擊、過載、電氣短路老化、靜電、粉塵自熱、跑偏、打滑、,斷帶等；,于10,5）導(dǎo)致爆炸后果嚴重的工藝或設(shè)備的條件或狀態(tài)包括但不限于：,粉塵堆積、長徑比大于,、設(shè)備聯(lián)通、建筑多層、人員密集等,；,2、粉塵爆炸風(fēng)險控制,2.2粉塵爆炸風(fēng)險評估的基本內(nèi)容,1）粉塵爆炸事故危險源的辨識,管理的缺陷：未制定粉塵防爆管理制度、操作規(guī)程、應(yīng)急預(yù)案,等。,2、粉塵爆炸風(fēng)險控制,2）事故發(fā)生可能性分析需要考慮的因素,爆炸性粉塵環(huán)境出現(xiàn)的頻率，分為20區(qū)，21區(qū)，22區(qū)和非危險,區(qū),點火有效性分析,粉塵的著火敏感度P1,危險級別,爆炸敏感度參數(shù),最低著火溫度,/,最小點火能,/mJ,高,較高,一般,低,T135,135T300,300T450,450T,E10,10E100,100E500,500E,2、粉塵爆炸風(fēng)險控制,2）事故發(fā)生可能性分析需要考慮的因素,點火有效性分析,火源出現(xiàn)的頻度P2,點火源出,現(xiàn)頻率,正常操作,不會發(fā)生,中出現(xiàn)的概,率極低,正常操作過程,中偶爾會出現(xiàn),正常操,作中會發(fā),生,危險分數(shù),P2,0,1,3,5,事故發(fā)生可能性,性P=P1*P2,粉塵爆炸可能性矩陣分析,爆,炸,性,5,環(huán),境,3,等,1,級,分,0,數(shù),0,1,3,5,點火源有效性分數(shù),2、粉塵爆炸風(fēng)險控制,2.2粉塵爆炸風(fēng)險評估的基本內(nèi)容,3）粉塵爆炸后果嚴重度C的分析,物質(zhì)特性，爆炸壓力及上升速率,粉塵數(shù)量（TNT當(dāng)量法）,設(shè)備設(shè)施（長徑比、連通性、封閉性）,人員分布,建筑布局,2、粉塵爆炸風(fēng)險控制,2.2粉塵爆炸風(fēng)險評估的基本內(nèi)容,4）粉塵爆炸風(fēng)險,險R=P,P.C,風(fēng)險分值,60R,34R,60,9R,34,1R,9,R,1,風(fēng)險等級,特高,高,中,低,可忽略,當(dāng)系統(tǒng)采取粉塵防爆措施后，爆炸發(fā)生可能性和嚴重度都,會降低，因此需要對計算的風(fēng)險除以補償系數(shù)，得到真實,的風(fēng)險值。,2、粉塵爆炸風(fēng)險控制,2.3粉塵爆炸風(fēng)險控制方法和技術(shù),1）采取本質(zhì)安全設(shè)計,（1）利用氮氣輸送或密封；,（2）切向進料防止揚塵；,（3）控制顆粒粒徑；,（4）防靜電結(jié)構(gòu)；,（5）增加濕度；,（6）降低流速；,（7）負壓操作.,2、粉塵爆炸風(fēng)險控制,2.3粉塵爆炸風(fēng)險控制方法和技術(shù),2）粉塵防爆電氣設(shè)備的選型（,（GB1247.3）,（1）與氣體防爆電氣的區(qū)別,防爆原理不一樣,氣體和粉塵點火溫度相差較大,（2）粉塵防爆電氣的類型,Ex,iD，Ex,tD，Ex,mD,Ex,pD,粉塵爆炸危險場所防爆電氣選擇,GB12476.2,關(guān)于粉塵防爆電氣常見的問題,（1）電氣外殼防護等級IP65是否就等同防爆電氣？,（2）粉塵爆炸危險場所選用了防爆電氣怎么辦？,2、粉塵爆炸風(fēng)險控制,2.3粉塵爆炸風(fēng)險控制方法和技術(shù),3）采取技術(shù)手段減緩事故后果,（1）安裝粉塵濃度檢測報警裝置；,（2）利用除塵系統(tǒng)、加濕、清掃的方式來降低粉塵濃度在爆,炸下限以下。,（3）利用氮氣或二氧化碳等惰性氣體控制環(huán)境氧濃度在極限,氧濃度LOC以下。,（4）利用降低速度或無火花材料、防爆電氣、防爆工具等避,免有效點火源的出現(xiàn)。,（5）采用抗爆結(jié)構(gòu)，或/且安裝泄爆裝置、隔爆裝置、抑爆,裝置等降低后果嚴重度；,風(fēng)險控制中幾個易混淆的問題,1.,粉塵爆炸泄壓與壓力容器安全閥的區(qū)別,粉塵爆炸是化學(xué)爆炸，泄爆需要考慮化,學(xué)反應(yīng)的速度，因此一般需要較大的泄壓,面積；壓力容器超壓多是物理爆炸，壓力,上升速度較慢，安全閥可以滿足要求。,風(fēng)險控制中幾個易混淆的問題,2.,抑爆和惰化的區(qū)別,風(fēng)險控制中幾個易混淆的問題,3.,防爆方法的選擇,一個較為復(fù)雜的問題，很難有一個共同的答案，通常,取決于對風(fēng)