精細化工——粉塵爆炸風險識別及預防

發布時間：

2024-02-01 10:33

精細化工行業，在中間體、產品加工過程中大多使用到雙錐干燥器、單錐干燥器、三合一、錘式粉碎機、氣流粉碎機、氣流干燥塔、粉塵混合器等各種涉及處理或加工粉塵的設備，有可能因處理不當導致粉塵被點燃。筆者以聚乙烯粉塵為例，淺談粉塵防爆的控制。

一、了解粉塵特性

判定粉塵的危害，先要了解以下物性：

ISO-6184根據Kst值（barg.m/S），把粉塵分為四個等級：

二、聚乙烯粉塵爆炸防控

表一 MEC數據表

根據表一數據：

聚乙烯粉塵的粒徑小于90μm的情況下，最低爆炸濃度（MEC）大致為33g/m³，聚乙烯粉塵的粒徑大于120μm時，最低爆炸濃度（MEC）急劇升高，粉塵爆炸的可能性大幅降低。如果聚乙烯粉塵云濃度大于30g/m³，存在極大的粉塵爆炸風險。

表二 MIE數據表

根據表二數據：

1. 由于聚乙烯的最低點燃能（MIE）為25mJ（粒徑不同，點燃能不同），對于MIE低于100mJ的物質須做好氮氣保護，同時需做好防靜電積聚措施，如設備、管道、人員的靜電消散。

2. 由于聚乙烯粉塵的爆炸嚴重度為St1，建議設置泄爆設施或抑爆設施。對于St1類型的物質，在90℃以下屬于穩定的化合物，可允許被研磨，研磨也應做好粉塵防爆措施。

3. 物質不宜超過自燃點溫度為410℃，同時做好密閉管道的定期清潔工作（HouseKeeping），避免粉塵沉積造成陰燃的風險。

表三 LOC數據表（氮氣環境下）

根據表三數據：

聚乙烯粉塵爆炸的氧含量在10%以上（氮氣環境保護下），建議氧含量設定值為5%以下；如果有可燃氣體和粉塵同時存在的情況下，建議氧含量低于2%。NFPA 69規定了設計氧化劑濃度的安全值以說明系統波動：連續監測氧化劑時，當氧濃度限值大于5％時，比氧濃度限值低2％（體積百分比），當氧濃度限值小于5％時，為氧濃度限值的60％。