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紡織廠車間生產(chǎn)過程危險(xiǎn)有害因素分析與防治

2018-08-16

文/王愛民

　　1987年的哈爾濱亞麻紡織廠3.15特大粉塵爆炸案和2014年8月2日昆山中榮金屬的特大粉塵爆炸案，給我們企業(yè)的車間粉塵和靜電等有害危險(xiǎn)因素的防止工作敲響了警鐘，安全生產(chǎn)成為企業(yè)生死存亡的至關(guān)因素。尤其是紡織企業(yè)特殊的現(xiàn)場(chǎng)工況，要求我們必須做好粉塵和靜電的防治措施，必須確保萬無一失。以保障生命和財(cái)產(chǎn)安全。
　　一　生產(chǎn)中的危險(xiǎn)因素
　　危險(xiǎn)因素是指可對(duì)人造成傷亡，影響人的身體健康甚至導(dǎo)致疾病的因素，而生產(chǎn)過程的危險(xiǎn)因素包括:人的、物的、環(huán)境、管理因素等，而紡織廠危險(xiǎn)有害因素包括：靜電和粉塵，生產(chǎn)過程容易產(chǎn)生多種引火源。具體表現(xiàn)為：

　　1、設(shè)備內(nèi)的摩擦撞擊火花
　　設(shè)備內(nèi)部由于機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部位缺乏潤滑而摩擦生熱；物料、硬性雜質(zhì)或脫落的零件與設(shè)備內(nèi)壁碰擊打出火星。表面粗糙的堅(jiān)硬物體相互猛烈撞擊或摩擦?xí)r，產(chǎn)生的火星撞擊或摩擦脫落的高溫固體微粒。若火星的微粒直徑為0.1～1mm，其所帶的能量可達(dá)1.76～1760mJ，足可點(diǎn)燃可燃粉塵。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅粉碎研碎設(shè)備因摩擦撞擊引起的爆炸事故占57%。

　　2、電火花和靜電火花
　　電氣設(shè)備故障引起的電火花是常見的一種引火源，事故案例較多。物料在輸送和粉碎研磨的攪拌中，粉料與管壁、設(shè)備壁，粉料的顆粒與顆粒之間的摩擦和碰擊，會(huì)產(chǎn)生靜電。一些粉塵表面的電量可達(dá)10.6～10.7C/cm²。在適當(dāng)條件下，其靜電電壓可高達(dá)數(shù)千至數(shù)萬伏。

　　3、沉積粉塵的陰燃和自燃
　　沉積在加熱表面如照明裝置、電動(dòng)機(jī)、機(jī)械設(shè)備熱表面的粉塵，受熱一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)陰燃，Z終也可能轉(zhuǎn)變?yōu)槊骰?，成為粉塵爆炸的引火源。粉塵Z易陰燃的層厚范圍為10～20mm?？扇挤蹓m在沉積狀態(tài)下還具有自燃的傾向，因?yàn)榉蹓m微粒與空氣接觸發(fā)生氧化放熱反應(yīng)，在一定條件下熱量不能充分散發(fā)，粉層內(nèi)溫度會(huì)升高引起自燃。長期積聚在設(shè)備裂縫中和管道拐彎處的粉塵易發(fā)生自燃。這就是為什么很多紡織廠經(jīng)常會(huì)發(fā)生局部區(qū)域的失火事故。

　　二　易發(fā)生粉塵爆炸的工藝過程
　　1、粉碎過程
　　按作用力不同，粉碎過程有：擠壓、撞擊、研磨、劈裂以及彎曲、撕裂等方法，一般情況下，粉碎研磨損作要同時(shí)利用多種作用力。粉碎操作由于機(jī)械力的作用會(huì)揚(yáng)起大量粉塵，設(shè)備內(nèi)懸浮的粉塵往往處于爆炸濃度范圍之內(nèi)。且各種力的作用更容易產(chǎn)生摩擦、撞擊火花，靜電等點(diǎn)火源，導(dǎo)致粉塵爆炸的發(fā)生。這類設(shè)備如顎式破碎機(jī)、滾筒軋碎機(jī)、球磨機(jī)、膠體磨等，都是具有粉塵爆炸的危險(xiǎn)設(shè)備。

　　2、分離過程
　　典型的分離裝置有旋風(fēng)分離器。和其他類似裝置一樣，分離的主要原理都是利用氣流旋轉(zhuǎn)過程中作用在物料上的離心力，使物料按重量大小達(dá)到分離的效果。在風(fēng)力作用下，分離器內(nèi)的粉塵均處于懸浮狀態(tài)，此時(shí)，如存在足夠能量的點(diǎn)火源，爆炸事故就會(huì)不可避免地發(fā)生。

　　3、除塵過程
　　濾塵設(shè)備的原理通常是利用濾材將氣體流中的顆粒阻擋住，除塵前粉塵是處于懸浮狀態(tài)的，不僅如此，在濾材清灰時(shí)，粘附在濾材上的粉塵又再次處于懸浮狀態(tài)，若恰好有足夠能量的點(diǎn)火源，也將發(fā)生粉塵爆炸事故。

　　4、輸送過程
　　為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的連續(xù)和自動(dòng)化，工廠生產(chǎn)通常采用自動(dòng)輸送，而粉塵由于其特性而采用氣力輸送管線輸送，輸送過程中，工業(yè)粉塵處于蓬松的懸浮狀態(tài)，已具備粉塵爆炸的主要條件，只要有合適的點(diǎn)火源則極其危險(xiǎn)，并且輸送管線與分離和除塵設(shè)備相連，極易引起爆炸，造成更大的傷亡和損失。尤其在纖維塵和泥塵在快速通過管道時(shí)，纖維塵之間產(chǎn)生摩擦，產(chǎn)生靜電，當(dāng)靜電負(fù)荷值達(dá)到一定程度后，極容易產(chǎn)生火花，燃燒或爆炸，80年代初期的哈爾濱亞麻廠發(fā)生爆炸事件就是鐵的教訓(xùn)。

　　5、清掃、吹掃過程
　　生產(chǎn)過程中粉塵難免要從設(shè)備中逸出，這些粉塵堆積在廠房及設(shè)備表面，若不及時(shí)清除，在達(dá)到一定濃度并且飛揚(yáng)起來之后很容易造成爆炸事故，吹吸風(fēng)裝置工作過程中，也極易粉塵飛揚(yáng)，形成懸浮爆炸條件。這種情況一般在紡織廠很少發(fā)生，但是在一些金屬加工類企業(yè)常見，2014年7月的昆山中榮金屬發(fā)生的爆炸案，主要就是粉塵累積到一定的臨界點(diǎn)后，發(fā)生的爆炸事故。

　　三　防火粉塵爆炸的安全技術(shù)
　　1、控制粉塵濃度
　　各生產(chǎn)過程中的設(shè)備要密閉，操作間應(yīng)有良好的通風(fēng)設(shè)備，以降低空氣中粉塵含量。供給設(shè)備以粉料時(shí)，必須使正常操作條件下設(shè)備和氣動(dòng)輸送裝置中的空氣量不超過30%，并且Z高極限含氧量為6%～8%。在粉塵濃度爆炸極限內(nèi)操作的設(shè)備，可用縮小容器體積的方法提高粉塵濃度，使之超過爆炸上限，以防止粉塵爆炸，也可減弱爆炸威力。

　　2、減少粉塵沉積
　　各工段設(shè)備應(yīng)隔離設(shè)備在單獨(dú)房間內(nèi);車間的地面、墻面、頂棚要求平滑無凹凸之處，不設(shè)凸出部件，非設(shè)置不可時(shí)，應(yīng)保持其上平面與水平線成60℃以上的傾角，便于沉積的粉塵自動(dòng)滑落；梁與柱子應(yīng)加以覆蓋，門窗與墻壁保持在同一平面內(nèi)。粉末的輸送管道設(shè)置要考慮粉末沉積問題。粉末輸送管段不允許鋪成水平狀態(tài)，不得有氣流死角；死頭支管及連接2個(gè)干燥設(shè)備或粉碎設(shè)備的連接管，粉末輸送管與水平線所成的傾斜角不得小于45°。應(yīng)定期及時(shí)清理沉積于往廠房內(nèi)各角落、設(shè)備、管道上的粉塵，使設(shè)備外面的粉塵和系統(tǒng)內(nèi)各部件之間的粉塵減至Z少。

　　3、防止摩擦、撞擊、生熱
　　注意檢查和維修設(shè)備，防止機(jī)械零部件松脫。注意潤滑機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部位;經(jīng)常檢查軸承的溫度，滑動(dòng)軸承溫度不得超過室溫45℃，滾動(dòng)軸承溫度不得超過60℃;如發(fā)現(xiàn)軸承過熱，應(yīng)立即停車檢修。加料應(yīng)保持滿料，供料流量要均勻正常，防止斷料空轉(zhuǎn)而摩擦生熱。設(shè)備的外表面溫度應(yīng)比被加工材料的陰燃溫度至少低50℃。排塵系統(tǒng)應(yīng)采用不產(chǎn)生火花的除塵器。研磨機(jī)如果研磨具有爆炸危險(xiǎn)的物料，則設(shè)備內(nèi)需襯以橡皮或其它軟材料，所有的研磨體應(yīng)采用青銅球。

　　4、 防止電火花和靜電放電
　　生產(chǎn)場(chǎng)所的電氣設(shè)備要按規(guī)定選擇相應(yīng)的防爆型設(shè)備，整個(gè)電氣線路應(yīng)經(jīng)常維護(hù)和檢查。設(shè)備接地是Z基本的防靜電措施。對(duì)于能產(chǎn)生可燃粉塵的破碎和研磨設(shè)備，要安裝可靠的接地裝置。接地線必須連接牢靠，有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，否則在松斷處可能產(chǎn)生靜電火花。要定期檢查接地線路，避免發(fā)生故障?；ハ嚅g距較近的設(shè)備、管道、器具應(yīng)用導(dǎo)體使之聯(lián)成一體，進(jìn)行接地。增加濕度以防止靜電積累，并選取不易產(chǎn)生靜電的材料，減少靜電的產(chǎn)生。
　　紡織廠為了解決室內(nèi)粉塵濃度問題，一般采用風(fēng)機(jī)壓縮空氣將粉塵吹起，然后再用吸嘴將塵體吸入風(fēng)管在風(fēng)機(jī)的作用下集中送至濾塵設(shè)備部位，紡織廠在不同的局域空間內(nèi)一般都設(shè)置不同的除塵系統(tǒng)，用以吸塵、輸塵、濾塵和排塵。在除塵系統(tǒng)中，紡織粉塵（以下簡稱粉塵）和除塵部件等物體，往往因受外界因素的作用而經(jīng)常帶電。粉塵和除塵部件等物體帶電究其原因主要有以下幾種：1.摩擦帶電進(jìn)入除塵系統(tǒng)的粉塵，由于相互摩擦，在相隔25×10-(-8)厘米以下的接觸面上產(chǎn)生靜電，尤其在塵體輸送過程中，更容易產(chǎn)生靜電。使進(jìn)入紡織濾塵設(shè)備。

　　本體的塵體經(jīng)常有火花出現(xiàn)，而進(jìn)入除塵設(shè)備本體的粉塵和纖維塵在實(shí)現(xiàn)除塵過濾過程中，其清灰方式依賴吸嘴與濾料的貼近，將塵體吸入管道帶走，而吸嘴與濾料近距離的循環(huán)吸風(fēng)過程，就是濾料與吸嘴的摩擦過程，從管道過來的火星在這種作用下，極易產(chǎn)生明火，致使濾料被燒毀失效。我們對(duì)紡織廠的濾料進(jìn)行過多次抽樣檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)紡織廠目前所使用的濾料基本不阻燃，至多是達(dá)到不助燃的級(jí)別，所以導(dǎo)致燒毀失效在所難免。

　　四　我國的紡織廠的實(shí)際情況
　　原料和塵體高度易燃，接觸火源極易著火并持續(xù)燃燒，塵體摩擦、粉塵積聚多，通風(fēng)效果差、在不同的季節(jié)，往往還出于節(jié)能的需要，新風(fēng)與回風(fēng)的使用比例有很大區(qū)別，往往是在新風(fēng)比例較小，車間粉塵含塵濃度偏高時(shí)，紡織廠車間經(jīng)常發(fā)生失火現(xiàn)象。

　　如何實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)基本不發(fā)生明火燒毀事故，是目前紡織廠極需要解決的問題，同時(shí)，如果能實(shí)現(xiàn)低成本化，則是比較現(xiàn)實(shí)，操作性比較強(qiáng)的措施。

　　1、加強(qiáng)車間制度建設(shè)和現(xiàn)場(chǎng)管理的力度，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行增加巡查和維護(hù)力度，將火災(zāi)事故消滅在萌芽狀態(tài)。

　　2、提高除塵濾料的過濾效率，實(shí)現(xiàn)車間粉塵的低濃度排放，建議提高現(xiàn)有濾料的致密性，以增加過濾效能，濾料的致密性增加雖然會(huì)導(dǎo)致阻力有一定幅度的提升，可通過增加過濾面積的辦法，來減小阻力。

　　3、改進(jìn)現(xiàn)有紡織廠濾料的阻燃級(jí)別，由現(xiàn)有的不助燃提升至基本不燃的的水平，并減少濾料纖維觸角高度以減少纖維塵的接觸面積。降低濾料被燒毀的機(jī)率。

　　4、從濾料的生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，濾料纖維中增添一定比例的導(dǎo)電纖維，增加導(dǎo)電纖維的方式有混紡或基布中穿插一定的導(dǎo)電紗，或是用不銹鋼或銅體的編織管道縫制在濾料表面，將濾料的兩端與除塵設(shè)備本體的金屬部件接觸，并連接接地裝置，將累積的靜電傳輸至地面，達(dá)到消除靜電的實(shí)際效果。

　　五　結(jié)束語
　　針對(duì)國內(nèi)棉紡廠的危險(xiǎn)有害因素靜電和粉塵，只要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，強(qiáng)化設(shè)備維護(hù)，關(guān)鍵部位采取有針對(duì)性的措施，將會(huì)起到很好的應(yīng)用效果。

　　減少電機(jī)摩擦，壓低靜電荷載數(shù)值，減少相互摩擦產(chǎn)生火花，同時(shí)在空調(diào)部分增加接地，且對(duì)接觸粉塵較多的濾塵裝置和摩擦頻率較高的部位，增加導(dǎo)電系數(shù)，防止靜電累積，使用導(dǎo)電性能更好的抗靜電濾料，避免濾料與吸嘴在摩擦?xí)r產(chǎn)生靜電，可在很大程度上減少火災(zāi)的發(fā)生率。

　　實(shí)現(xiàn)濾塵設(shè)備的高精度除塵，降低車間的含塵濃度，可低成本有效控制危險(xiǎn)有害因素的發(fā)生，而實(shí)現(xiàn)濾塵設(shè)備的高效濾塵效率，提高現(xiàn)有設(shè)備的密封性和濾料的高致密性，將是不二的選擇。

來源：《中國紗線網(wǎng)）