关于散粮系统流程设备降低粉尘爆炸危险的改造与应用

图7 光纤缠绕点式敷设图
图11 MG1、MG2上盖板观察窗图
图12 MG3上盖板图
（2）对于气垫式皮带机泄爆方案的改造优化。

对于气垫式皮带输送机而言[3-4]，要结合实际运行情况及设备自身的设计结构特点进行改造优化。

以青岛港董家口分公司港区皮带机为例，发现皮带机运送物料过程中，多数粉尘扬尘主要集中在头部及尾部的原因是物料落差较大及冲击造成扬尘，机头、机尾相比于皮带机其他位置，危险指数较高。

而中间段扬尘较轻微，甚至无扬尘，主要是由于风压将气室内部粉尘吹起。

根据皮带机实际运行情况，并结合设备特点对皮带机的机头、机尾及中间段分别进行相应改造。

以青岛港董家口分公司设备为例，其具体改造方案：①出仓皮带机机头、机尾都属于敞开式的皮带机，上盖板每隔一段距离均安装有相应的透气帽，此种情况下，
则需在机头加装泄爆口，以达到皮带机日常运行作业时所需要的泄爆目标。

②进仓的气垫式皮带机，其机头、机尾都属于密闭式箱体，但未达到泄爆要求，则需对现有观察窗进行改造，在不影响基本功能使用的前提下，将观察窗的盖板改为泄爆板，以满足相应的泄爆要求。

此外，在皮带机上盖板位置每隔50 m加装一个透气帽，便于排除皮带机运行中多余的废气及泄压（见图13）。

图14 原管路图
在风速一定的情况下，增大出风口处的风量最为直接的办法就是增大管路直径，从而改善除尘器吸附除尘的效果。

原管路由于管道系统内部阻力较大，管径较小，导致风量不足，吸附力较低，当启动除尘器时，在人工除尘口处未能发现明显的粉尘吸附现象。

改造优化后的管路减少了管道内部的风力拐向点，同时在管路的拐向处用风管弯头的曲率半径远大于管径的类90°弯管对管道进行连接，以保证风力管道路径在拐向处的衰减最小化，见图15。

明显增大了管路的管径，实现增大管道内风量的目标，从而确保在箱体吸尘尘口处风量大小。

管路改造优化完成后，启动除尘器时，可以在箱体的人工除尘口处，形成明显的上升“粉尘气流”，改造优化效果明显。

图15 改造优化管路图2.3.2粉尘爆炸隔爆装置的改造优化
（1）除尘器的改造优化。

除尘器作为粉尘积攒、抑制扬尘的重要设备，也是预防粉尘爆炸的重点设备。

从除尘器防粉尘爆炸方面来讲，分为2个方面：①如何快速让除尘器切断与外来故障流程设备的连接，防止火花进入除尘器内。

②如果除尘器内部发生粉尘爆炸，其内部的压力就会增大造成气流逆向除尘器流动，爆炸火焰与压力会沿着逆向气流扩散到所有相连的设备造成相连设备的二次爆炸或多次爆炸。

因此，在除尘器的入口管道处需要安装相应的爆炸隔离装置。

在流程设备与除尘器连接的入口管道处，安装火花探测仪和气动隔离阀以实现隔爆防爆，并将相应的控制程序利用PLC进行编写，输入中控控制体系中。

当除尘器与设备的连通处出现异常情况时，火花探测仪探测到火花，其故障信号通过PLC控制程序反馈到中控室，中控可以立即停止除尘器风机，同时进行气
图16 原除尘器图
图17 改造优化后除尘器图
此外，在编制PLC控制程序时，将流程设备的故障连锁停机信号与除尘器运行控制相关联，使流程设备出现连锁停机故障信号时，也能启动除尘器停止运行指令，并启动气动隔离阀，防止因皮带机故障产生的火花、高温等导致粉尘爆炸的因素进入到除尘器内，避免除尘器爆炸。

（2）流程设备闸门程序的改造优化。

流程设备之间、与缓冲仓、筒仓之间都是通过电动闸门进行流程的切换，一旦出现粉尘爆炸，为阻止事态蔓延，需要第一时间关闭电动闸门。

为达到这一目标，通过修改中控PLC闸门控制程序，增添对定片、定量及全部闸门的控制，在上位界面中增加相应的一键关闭电动闸门按钮，让中控人员根据现场情况第一时间做出相应的应急处理措施，以降低损失。

3 改造优化效果
3.1 粮系统测温系统改造优化
①通过对气垫式皮带机加装点式测温，加强了对皮带机跑偏和飘带所造成的异常温升的监控，解决了无法第一时间发现及反馈皮带机跑偏和飘带现象的问题。

②通过减少侧盖板测温光纤回路数量，采用点式测温进行测量，减少了光纤主机通道数量，提高光纤测温的报警速度，从而让温度控制反馈时间整体控制在30 s以内，解决温度预警不及时、预警延迟的问题，为第一时间发现故障点提供基础。

3.2 滚筒位移监测的改造优化
通过在滚筒两侧安装金属接近开关限位，实现了对滚筒运行的动态监测。

通过限位报警信号的反馈系统，及时让故障滚筒停止运转，消除故障后的摩擦火花隐患，并将故障问题止步于单一的滚筒自身，杜绝。