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1、,内容提要,1、粉尘爆炸危险场所区域划分,1.1术语-爆炸性粉尘环境和场所 1.2区域划分的目的和意义 1.3区域划分的依据,1.4区域划分的基本原则和方法 1.5区域划分的步骤,2、粉尘爆炸风险控制,2.1粉尘爆炸风险的基本概念,2.2粉尘爆炸风险评估的主要内容 2.3粉尘爆炸风险的控制措施,1、粉尘爆炸危险场所区域划分,1.1术语,爆炸性粉尘环境（气氛）：大气条件下, 可燃性粉尘、,纤维或飞絮与空气的混合物，引燃后，能够保持燃烧 自行传播的环境。,本质条件：粉尘云浓度达到爆炸下限。,爆炸危险场所：为防止点燃爆炸性粉尘 /空气混合物,环境，而需对设备的结构和使用采取特殊措施的空间。,非危险场
2、所：其中存在的可燃性粉尘不会形成爆炸性,粉尘环境的场所。,1、粉尘爆炸危险场所区域划分,1.2区域划分的目的和意义, 安全性的需要, 爆炸危险场所必须采用更加安全的防爆型电气设备, 科学性的需要, 最危险的场所必须选用安全级别最高的电气设备, 经济性的需要, 一般危险的场所可选用较低安全级别的电气设备,1、粉尘爆炸危险场所区域划分,1.3区域划分的依据, GB 12476.3-2007 可燃性粉尘环境用电气设备 第3,部分：存在或可能存在可燃性粉尘的场所分类, GB50058-2014爆炸危险环境电力装置设计规范 GB17440-2008粮食加工储运系统粉尘防爆安全规,程, GB50414-2
3、007 钢铁冶金企业设计防火规范,该标准将粉尘爆炸危险场所分为10区和11区，不,宜采用。,1、粉尘爆炸危险场所区域划分,1.4区域划分的方法和基本原则, 方法:爆炸性环境出现的频率和存在的时间 原则:频率越高、存在时间越长危险性越大, 20区 正常运行时爆炸性粉尘环境长期存在、连续出现或,短时、频繁出现的区域。, 21区 正常运行时爆炸性粉尘环境可能偶尔出现的区域。 22区 在正常运行时，可燃性粉尘云不可能出现爆炸性环,境，既便出现也只是短时存在的区域, 非爆炸危险区域：未划归为20、21、22区域之外的区域,。,1、粉尘爆炸危险场所区域划分,1.5区域划分的基本步骤,1）确定爆炸下限；,2
4、）确定释放源释放或产生粉尘的点,或部位；,3）考虑释放源等级，确定区域等级； 4）考虑边界确定区域范围。,1、粉尘爆炸危险场所区域划分,1.5区域划分的基本步骤,1）爆炸下限确定多大浓度会爆？一般,30-50g/m3,感官上能够发生爆炸的煤粉浓度,1、粉尘爆炸危险场所区域划分,1.5区域划分的基本步骤2）确定释放源位置, 粉尘释放源辨识 ：通常应辨别形成爆炸性粉尘/空气混合物或,生成粉尘层的条件，以及可能出现在工厂中哪一道加工工序中 、哪一个设备上以及哪种可能的操作。, 在一个粉尘容装系统内，没有粉尘释放，但肯定可以形成粉尘云,。例如原煤仓、煤粉仓等。, 当考虑粉尘输送系统成为外部释放源时，使
5、用正压(正压气动输送 )时，粉尘更易从设备的泄漏处逸出；而使用负压时，设备外部形 成粉尘区域的可能性就非常低;, 柔性导管比金属管更易成为释放源;, 需要考虑的其它工艺参数，比如粉尘输送速度、粉尘抽取速率和,下落高度。另外，粉尘粒度和水分含量也影响释放范围。,落差是产生粉尘云的最常见释放源： 提升设备、转运设备、料仓、称斗等,敞开式振动筛分机释放粉尘形成粉尘云和粉尘层,软连接处粉尘释放源,管道磨损破裂漏粉,法兰连接松动漏粉,1、粉尘爆炸危险场所区域划分,1.5区域划分的基本步骤2）确定释放源的等级, 连续级释放源：加工设备内部，例如筒仓、磨机、收尘器、,称斗、筛分机、螺旋输送机、刮板输送机以及
6、物流转接落差 处等；, 1级释放源：某些抽取设备的内部或紧邻一个开包灌装点处； 2级释放源：偶尔或短期打开的人孔，有粉尘沉积的粉末处,理间。,标准规定下列各项可以不按释放源考虑：, 压力容器外壳主体结构，包括它的关闭的喷嘴和人孔； 管道、导管和无接合面的通风道；, 阀门密封和法兰连接，其设计和结构充分考虑过防止粉尘和,泄漏。,1、粉尘爆炸危险场所区域划分,1.5区域划分的基本步骤3）根据释放源等级确定,划分结果；,不可控厚度的粉尘层存在时应划为20区；,通风可以降低区域等级，比如21区降为22区；,1、粉尘爆炸危险场所区域划分,1.5区域划分的基本步骤4）考虑边界确定区域范围。,20区：通常在
7、设备和管道内部；,21区：通常在11级释放源周围1m直径范围内；,22区：通常在2级释放源周围或21区外围1米直径范围,内；,1、粉尘爆炸危险场所区域划分,危险场所区域划分示例：, 20区：正常运行时爆炸性粉尘环境长期存在、连续出现或短时,、频繁出现的区域。如： 粉尘容器内部场所；, 贮料槽、筒仓等，集尘器和过滤器；, 除皮带和链式运输机的某些部分外的粉尘传送系统； 搅拌机、粉碎机、干燥机、装料设备等；, 容器外部，由于管理不善而形成不可控厚度的粉尘层,的区域。,1、粉尘爆炸危险场所区域划分, 21区示例：, 容器内部出现爆炸性粉尘/空气混合物时，为,了操作而频繁移动或打开的粉尘容器外部场所。
8、 当未采取防止爆炸性粉尘/空气混合物形成的,措施时，在最接近装料和卸料点、送料皮带、取 样点、皮带卸载点等的粉尘容器外部场所；, 如果粉尘堆积且由于工艺操作，粉尘层可能被,扰动而形成爆炸性粉尘/空气混合物时，粉尘容器 外部场所。,1、粉尘爆炸危险场所区域划分,22区示例：, 滤袋干净一侧，如果一旦出现故障可能逸出爆炸性粉尘/空气混合物。 很少打开的设备附近场所，或根据经验由于高于环境压力粉尘喷出而,易形成泄露的设备附近场所；气动设备，挠性连接可能会损坏等的附 近场所。, 包装车间。操作期间，存储袋可能出现故障引起粉尘扩散。, 在（收尘袋）装料和出料点、送料皮带、取样点、卡车卸载站、皮带,卸载点
9、等场所附近采取通风除尘措施时，一般划分为21区的场所可以 降为22区场所。, 可控制（清理）的粉尘层有可能被扰动而产生爆炸性粉尘/空气混合物,的场所。, 与泄爆有关的安全设施, 比如爆破片、泄爆门等打开时能产生粉尘释放,的设施。,1、粉尘爆炸危险场所区域划分,1、粉尘爆炸危险场所区域划分,无通风条件下倒袋站区域划分图,1、粉尘爆炸危险场所区域划分,通风条件下倒袋站区域划分图,GB17440 粮食加工储运粉尘防爆安全规程,8000,8000,收尘器,煤粉制备系统爆炸危险区域划分 39000,39000,5100,卸料阀,原煤仓,34500 32800,29500,29500,3660,1m,0,
10、22000,22000 18800 13000,煤粉仓,8000,原煤仓 给煤机 1900,9200 人孔,1m 6000,输粉管 磨机,14600 仓式泵,7000,9000,7000,10000,8000,20区,21区,22区,2、粉尘爆炸风险控制,2.1粉尘爆炸风险的基本概念,综合反映粉尘爆炸事故发生可能性P和后果严重度C,的指标。,常表示为： R=P*C,需要采用系统的分析方法进行粉尘爆炸风险评估。,2、粉尘爆炸风险控制,2.2粉尘爆炸风险评估的基本内容,1）粉尘爆炸事故危险源的辨识,爆炸性粉尘辨识,建筑、工艺及设备辨识：,1）建筑、工艺及设备在生产或故障条件下可产生爆炸性粉尘 环境
11、或产生点火源或加剧爆炸后果严重度。,2）可产生爆炸性粉尘环境的工艺包括但不限于：除尘、气力 输送、机械输送、破碎、粉碎、研磨、球磨、筛分、风选、 熔融雾化、熔融造粒、混合、压片、气流干燥、流化床干燥、 喷雾干燥、旋转干燥、铣屑、锯切、钻孔、打磨、抛光、抛 丸、喷砂、涂装等；,2、粉尘爆炸风险控制,2.2粉尘爆炸风险评估的基本内容,1）粉尘爆炸事故危险源的辨识,建筑、工艺及设备辨识：,3）可产生爆炸性粉尘环境的设备包括但不限于：磨机、混合机、 干燥机、斗式提升机、皮带机、刮板机、螺旋输送机、料仓、缓 冲斗、收料容器、除尘器、管道、地坑、电子称等；,4）导致工艺或设备产生点火源的条件或状态包括但不
12、限于：摩 擦、撞击、过载、电气短路老化、静电、粉尘自热、跑偏、打滑、 断带等；,于10,5）导致爆炸后果严重的工艺或设备的条件或状态包括但不限于： 粉尘堆积、长径比大于 、设备联通、建筑多层、人员密集等；,2、粉尘爆炸风险控制,2.2粉尘爆炸风险评估的基本内容,1）粉尘爆炸事故危险源的辨识,管理的缺陷：未制定粉尘防爆管理制度、操作规程、应急预案,等。,2、粉尘爆炸风险控制 2）事故发生可能性分析需要考虑的因素 爆炸性粉尘环境出现的频率，分为20区，21区，22区和非危险 区 点火有效性分析 粉尘的着火敏感度P1,危险级别,爆炸敏感度参数,最低着火温度/,最小点火能/mJ,高 较高 一般 低,T
13、135 135T300 300T450 450T,E10 10E100 100E500 500E,2、粉尘爆炸风险控制 2）事故发生可能性分析需要考虑的因素 点火有效性分析 火源出现的频度P2,点火源出 现频率,正常操作 不会发生 中出现的概 率极低,正常操作过程 中偶尔会出现,正常操 作中会发 生,危险分数 P2,0,1,3,5,事故发生可能性 性P=P1*P2,粉尘爆炸可能性矩阵分析,爆 炸,性,5,环,境,3,等,1,级,分,0,数,0,1,3,5,点火源有效性分数,2、粉尘爆炸风险控制 2.2粉尘爆炸风险评估的基本内容 3）粉尘爆炸后果严重度C的分析 物质特性，爆炸压力及上升速率, ,
14、粉尘数量（TNT当量法） 设备设施（长径比、连通性、封闭性） 人员分布 建筑布局,2、粉尘爆炸风险控制 2.2粉尘爆炸风险评估的基本内容 4）粉尘爆炸风险 险R=P P.C,风险分值,60R,34R60,9R34,1R9,R1,风险等级,特高,高,中,低 可忽略,当系统采取粉尘防爆措施后，爆炸发生可能性和严重度都 会降低，因此需要对计算的风险除以补偿系数，得到真实 的风险值。,2、粉尘爆炸风险控制,2.3粉尘爆炸风险控制方法和技术,1）采取本质安全设计,（1）利用氮气输送或密封； （2）切向进料防止扬尘； （3）控制颗粒粒径； （4）防静电结构； （5）增加湿度； （6）降低流速； （7）负压
15、操作.,2、粉尘爆炸风险控制,2.3粉尘爆炸风险控制方法和技术,2）粉尘防爆电气设备的选型（ （GB1247.3）,（1）与气体防爆电气的区别,防爆原理不一样,气体和粉尘点火温度相差较大,（2）粉尘防爆电气的类型 Ex iD，Ex tD，Ex mD,Ex pD,粉尘爆炸危险场所防爆电气选择,GB12476.2,关于粉尘防爆电气常见的问题,（1）电气外壳防护等级IP65是否就等同防爆电气？ （2）粉尘爆炸危险场所选用了防爆电气怎么办？,2、粉尘爆炸风险控制,2.3粉尘爆炸风险控制方法和技术,3）采取技术手段减缓事故后果,（1）安装粉尘浓度检测报警装置；,（2）利用除尘系统、加湿、清扫的方式来降低
16、粉尘浓度在爆 炸下限以下。,（3）利用氮气或二氧化碳等惰性气体控制环境氧浓度在极限 氧浓度LOC以下。,（4）利用降低速度或无火花材料、防爆电气、防爆工具等避 免有效点火源的出现。,（5）采用抗爆结构，或/且安装泄爆装置、隔爆装置、抑爆 装置等降低后果严重度；,风险控制中几个易混淆的问题,1. 粉尘爆炸泄压与压力容器安全阀的区别,粉尘爆炸是化学爆炸，泄爆需要考虑化 学反应的速度，因此一般需要较大的泄压 面积；压力容器超压多是物理爆炸，压力 上升速度较慢，安全阀可以满足要求。,风险控制中几个易混淆的问题,2. 抑爆和惰化的区别,风险控制中几个易混淆的问题,3. 防爆方法的选择,一个较为复杂的问题，很难有一个共同的答案，通常 取决于对风险控制水平的要求。 1）泄爆是减小损失的常用方法；,2）隔爆是防止系统爆炸常用的方法；,3）抑爆是较昂贵但不宜泄爆场所常用的方法；,4）惰化是很敏感粉尘且有惰性气体条件下常用的方法；,
