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粉尘爆炸风险降低2013-12-242Agenda•粉尘爆炸原理介绍—LauraZhou•如何做风险评估—JudyZhu•电气防爆等级选择—LiuZhaozhou•小组学习和现场演练—SnikeyChen1）分区观察2）确定区域级别&触发源、进行风险评估&制定纠正措施3）PresentationDustExplosioninFranceFlour(notKraft)法国制糖厂的粉尘爆炸（非卡夫）爆炸可以不用对人们造成毁灭性的伤害爆炸DustexplosioninSugarRefinery制糖厂的粉尘爆炸Feb2008DustExplosioninUSSugar(notKraft)美国制糖厂的粉尘爆炸（非卡夫）5DustExplosioninUSSugar(notKraft)美国制糖厂的粉尘爆炸（非卡夫）6DustExplosioninasugarmillatKFBrasil20072007年卡夫巴西糖果制造厂的粉尘爆炸AdditionalInformation:PicturesoftheplaceoftheeventFilterequipmentcondition,fromadifferentangle.InternalTurbinestatusaftertheincident(safeguardremovedforthepicture)Condiçõesdoventilador,provávelcausadoIncêndio.Balancingdevicefelloutofthelocationwithintheturbinecausingfrictionandprovokingflaresandoverheat.Grandequantidadedematerialcombustível(Panos,papél).Flaresthroughthepipereachingthesugarfilter.Fireoccurredonlywithintheexhaustsystemandtherewasnodamageoutsidethisequipment.Darkcolorsareobservedontheoutsideoftheequipmentasaresultoftheinternalheatwithintheexhaustsystem.•Noinjury没有受伤•Limiteddamage有限的破坏•…butwhatcouldhavehappened?有什么是已经发生的呢？事故后内部涡轮机的状况（图片中防护罩被移除）平衡装置和涡轮机飞出原有的位置导致摩擦和耀斑和过热闪光通过管道到达糖过滤器火只发生在排气系统并且在设备外部没有破坏。由于排气气筒内部热量，设备外部可以看到黑色，不同角度的过滤设备的状况7LegalBackground法规背景•EU-directive1994/9/EG,betterknownasAtex95–aim:minimumstandardsforequipment目标：设备的最低标准–dutyofequipmentmanufacturer设备制造商的责任•EU-directive1999/92/EG,betterknownasAtex137–aim:safeworkingplace目标：安全工作场所–dutyofallemployers所有员工的责任–July1st2003fornewinstallations从2003年1月1日新设备的安装–July1st2006foroldinstallations从2006年1月1日新设备的安装•Guidelinetodirective1999/92/EU•EUlawreflectedinKraftSafetyProcedure•KraftprocedureisrecommendedstandardforNon-EUplantsaswell8LegalBackground法规背景•GB4208-1984外壳防护等级的分类•GB5748-1985作业场所空气中粉尘测定方法•GB15577-2007粉尘防爆安全规程•GBT15604-2008粉尘防爆术语•GBJ58-1983爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范•工业粉尘爆炸防护方法和技术•粉尘防爆电气设计及设备选择问题•FM要求9S&EManual–ProcedureS&E7-1(newSE42)“ControlofDustExplosionRisk”Whydoesitcometodustexplosions?为什么发生粉尘爆炸Thebadnews:坏消息Oncethe3elementsarepresentatthesametime,theexplosionhappens上述三点同时发生，爆炸就发生了。Thegoodnews:好消息Ifoneofthe3iseliminated,thereisnoexplosionrisk只要三个中的一个被消除了，就不会爆炸=thisisourgreatchanceandopportunity这是我们很大的改善机会OnlyinConfinedSpace(e.g.closedroom,silo,filter,grinder,…..)OxygenDustCloudwithinEffectiveCriticalConcentrationIgnitionSourceDustLayerVentilation/MixDust+Air有效的点火源氧气粉尘云通风/混合粉尘+空气粉尘浓度须在爆炸极限仅在受限空间，如密闭的房间，SILO，过滤器，研磨机等粉尘爆炸要素粉尘爆炸火焰在粉尘云中传播，引起压力、温度明显跃升的现象一次爆炸与二次爆炸、多次爆炸一次爆炸：也叫初始爆炸，由初始点火源引起的爆炸。二次爆炸：第一次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来，在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆炸时，粉尘浓度一般比一次爆炸时高得多，故二次爆炸威力比第一次要大得多。多次爆炸：随着爆炸引起极大的震动，沉积在不同部位的粉尘扬起，形成多个粉尘云，从而产生连环爆炸！粉尘爆炸要素（1）氧气:一定的氧含量是粉尘燃烧的基础。（2）点火源达到MIE(10-50mJ)，能使局部粉尘云的温度发生突变形成火焰的高温热源。点火源能量：自燃、轴承过热100J；静电10mJ；摩擦火花10J；火焰、热表面10,000J粉尘爆炸要素根据产生能量的方式的不同，点火源可分成七类：•①明火焰(动火、吸烟、气焊割等)•②高温物体(过热马达、电烙铁、白炽灯、汽车排气管、烟囱火星、焊割作业金属熔渣、暖气片等过热表面)•③电气火花(接线盒、开关、控制箱漏电、短路、接触不良、继电器接点等)•④撞击与摩擦（使用铁制工具、运输工具撞刮、润滑不良轴承、氧化剂撞击)•⑤绝热压缩⑥光线照射与聚焦(雷闪电、光线聚焦)•⑦化学反应放(氧化燃烧、自燃)。•⑧静电放电（电晕放电、静电积累、火花放电）粉尘爆炸要素（3）粉尘云•粉尘必须处于悬浮状态，即粉尘云状态。这样可以增加气固接触面积，加快反应速度。最小浓度（MEC），低于MEC，粉尘粒子间距过大，火焰难以传播。•如玉米及淀粉:45g/m3、沙糖:19g/m314Whatcanwedotominimizethedustexplosionrisk?我们可以做什么降低粉尘爆炸风险Eliminateoxygen?消除氧气othergaslikeCO2,Nitrogen,…?–verycostlyinbigsilosathighdischarge/loadfrequency如CO2,氮气？在大型SILO中成本很高，频繁的加载和流出Eliminatepresenceofdustand/ordustcloud?消除粉尘或粉尘云goodidea,butasiloorpneumaticfeedingsystemalwayshasdustandrelatedclouds…?好办法，但silo和启动进料系统经常有粉尘和相关的粉尘云Eliminateeffectiveignitionsources?消除有效的点火源alsogoodidea,butcanwebesure,thatthereisnoremainingrisk?同样是一个好办法，但我们能确保没有剩余的风险了吗Livewithexplosionrisk,butminimizetheimpact?存在爆炸风险，但把影响降到最低alsopossible(explosionventingorexplosionresistantdesign),butveryhighinvestment!同样是可行的（泄爆和抗爆设计），但是非常贵的投资Lotsofopportunitiesanddoubts/systematicapproachneededtodealwiththematter需要很多机会和疑问/系统方法来处理15粉尘爆炸风险控制内容•粉尘爆炸风险降低路径/6步骤-针对每个设备–首要工作–确定区域级别–确定触发源–风险评估–纠正措施/新的风险评估–文件化•需严格按序执行，缺一不可16粉尘爆炸风险降低路径6步骤Step1首要工作Step2确定区域级别如果存在这样的粉尘（归属Zone20/21/22）Step3确定触发源如果存在可能的有效的触发源Step4风险评估“不可接受的风险”（红色标记）Step5纠正措施对所有的“不可接受风险”采取预防纠正措施（红色标出的）降低爆炸所带来的影响消除所有可能的有效的触发源消除和避免爆炸性的粉尘Step6文件化影响，确定“可接受风险”和“不可接受风险”将所有经过评估的区域和设备，包括基本的数据，形成文件运用苏黎式风险评估方法评估这些区域和设备存在的风险，以及粉尘爆炸可能带来的确定所有的防爆区域和设备，并获取评估数据祝贺你，你们工厂已经不存在不可接受的粉尘爆炸的风险了！确定这些区域和设备是否存在爆炸性粉尘浓度确定和评估可能的有效的触发源不存在这样的粉尘＝“nozone”不存在这样触发源“可接受的风险”（绿色）17粉尘爆炸风险降低路径6步骤Step1首要工作Step2确定区域级别如果存在这样的粉尘（归属Zone20/21/22）Step3确定触发源如果存在可能的有效的触发源Step4风险评估“不可接受的风险”（红色标记）Step5纠正措施对所有的“不可接受风险”采取预防纠正措施（红色标出的）降低爆炸所带来的影响消除所有可能的有效的触发源消除和避免爆炸性的粉尘Step6文件化影响，确定“可接受风险”和“不可接受风险”将所有经过评估的区域和设备，包括基本的数据，形成文件运用苏黎式风险评估方法评估这些区域和设备存在的风险，以及粉尘爆炸可能带来的确定所有的防爆区域和设备，并获取评估数据祝贺你，你们工厂已经不存在不可接受的粉尘爆炸的风险了！确定这些区域和设备是否存在爆炸性粉尘浓度确定和评估可能的有效的触发源不存在这样的粉尘＝“nozone”不存在这样触发源“可接受的风险”（绿色）18Step1首要工作/确定所有的区域，并获取相关的数据1.列出所有可能产生和存在爆炸性粉尘的区域和设备2.从原材料供应商那里获取原材料的相关数据（MSDS+火灾爆炸相关的系数）例如：•颗粒平均的大小（微米）•燃烧级别•最低爆炸极限(g/m³)•最大爆炸压力（bar)•导致爆炸的最小触发源的能量(mJ)•没有感应系数的最小触发源的能量(mJ)•导致堆积灰尘爆炸的最小触发源的温度(°C)•具有爆炸性粉尘浓度的粉尘的最小触发源的温度(°C)•特殊的粉末抵抗系数――如像砂糖的“绝缘”材料Pleasecheckalso:获取所有相关区域和设备的设计图纸、说明书、布局图等，和其他相关资料如：•功率powerofengines(KW)•搅拌器、喂料辊、旋转阀的旋转速度•容器、粉罐、磨糖机的允许压力19粉尘爆炸风险降低流程6步骤Step1首要工作Step2确定区域级别如果存在这样的粉尘（归属Zone20/21/22）S