粉尘防爆培训

21 recorded Dust explosion in China (in year 2010)! Resulting in 41 death, over 144 injuries!
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Latest Actual Dust Explosion Incident in China! 最近发生的粉尘爆炸！
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爆炸的预防
House Keeping（保持工作间的整洁）
• 良好整洁的工作间； 保持工作区无粉尘是非常重要的； 防止粉尘的二次爆炸； 由于更大量的燃料的加入，二次爆 炸往往比初次爆炸要强很多；
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爆炸的预防
Spark Detection & Extinguishing System （火花探测和熄灭系统） - 探测火花和燃烧物的存在； - 在下游消除燃烧着的物料； - 允许继续操作； - 只需要最小限度的清洁；
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* Requires a lot of dust for t粉es尘t防in爆g培! 训
存在粉尘爆炸危险的过程设备
旋风分离器
粉尘收集器
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Dryers干燥器
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Bins箱柜
Mills磨粉机
Silos筒仓
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链式提升机
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•Kst and Pmax are fundamental to the understanding of all applications.
•Kst 和 Pmax are是非常重要的参数来理解所有的应用.
Pmax: maximum pressure of unvented deflagration test
爆炸发生后的现场图片
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
爆炸发生的原因
There is a “Unsafe design”: Fan in dust stream Dusty plant
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爆炸发生的起因
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二次爆炸的发生!
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在爆燃测试中，密闭 容器里面压力升高率。
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Evaluating the Hazard（危险评估 ）
Typical Material Explosibility Data（典型物料的爆炸性参数）
Material （物料）
Mass Median
Diameter（尺寸）
(Microns，微米)
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泄放要考虑的因素
Environment环境 Operating Conditions操作条件 Vessel Location容器的位置 Vessel Strength容器的强度 Interconnections;联接
• Isolate ducting隔离的管道 Post Explosion Fires爆炸后火焰 Reaction Forces反作用力
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Video showing Flame Propagation after vented explosion
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Explosion Relief Venting
防爆板
Explosion Vents防爆板 Low burst pressure低的设定压力 Wide range of sizes尺寸范围广 Stainless Steel – 不锈钢
在测试时，密 闭容器中爆燃 所能达到的最 大压力
Strong Deflagration强爆燃 Weak Deflagration弱爆燃
dP Rate of Pressure Rise dP/dT
dT
Time
Kst: factor related to rate of pressure rise dP/dt of unvented deflagration test
•Explosion Venting;爆炸泄放
Vents, Doors,Flameless Vents, Building Vents （防爆板、无焰阻火器、建筑用防爆板） Explosion Suppression爆炸抑制 Explosion Isolation Barriers;爆炸隔离
Pinch Valve涨缩阀 Knife gate Valve闸阀 Chemical Isolation化学隔离
预防、保护和隔离技术在粉尘过滤器上的应用
Isolation Cannon
隔离阀
Cannon发射筒
Elimination of any Source of Ignition from Upstream Process by Spark Detection & Extinguishing Systems
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Summary.
Aluminum Dust 8 cases
Wood Dust
3 cases
Food – Cornstarch / additives / Plastics / Rubber / Pharmaceutical / Silicon / Coal
2 cases each!
Explosion
21 Killed, 47 Injured!
2010年2月24日秦皇岛市淀粉-粉尘爆 炸
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最近发生的粉尘爆炸！ 我们怎么预防这些事件的发生?
2010年2月24日秦皇岛市淀 粉-粉尘爆炸
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欧洲发生的港口爆炸事件
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Complete Solution to Protect Dust Collector
保护粉尘收集器的全面的解决方案
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4-Oxygen氧气
5Suspension:
3-
Ignition 火源
1-Dust粉 尘
2-
Confinement 空间
The Explosion Pentagon 爆炸五角形
Can the flameball be accepted? 允许火球？
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Video showing explosion vent under test
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Vent explosion with High speed Camera
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2020/11/29
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Explosion Prevention & Protection Technology （爆炸预防与保护技术）:
- Venting（泄放） - Suppression（抑制） - Isolation（隔离） - Flameless Venting（无焰泄放） - Testing（测试） - Risk Analysis（风险分析）
Kst (bar- m/s)
Pmax (bar ga)
Wood Flour
29
205
10.5
Sugar
30
Bituminous Coal （烟煤）
24
Corn Starch
7
138
8.5
129
9.2
202
10.3
PVC
60
98
8.3
Data Used for Suppression, Venting, Isolation and Containment design.
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安全的三要素
爆燃的三个组成包含“安全三要素”
预防策略的第一步要消除三要素中的一个或者多个组 成因素。当不能预防的时候，采取保护措施就是必需的了。
Fuel Dispersion 燃料
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Ignition 火源
Oxidant 氧化剂
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爆炸的预防
过程设备的防爆选择措施
Prevention Method
通过火星探测和灭火系统消除上游工艺的任何火源
Sensor传感器
Full Suppression & Chemical Isolation.
Protection Method
完整的抑爆和化学隔离保护措施
Intrinsically Safe Power Side
固有的安全电 源旁
染料、墨粉
•Sugars食糖
•Pharmaceuticals医药品
•Milk Powder奶粉
•Carbonaceous Dusts碳粉
For Dusts（对于灰尘）:
Concentration 浓度
> ~15 gm/m3
Moisture Content 湿度
< 50%
Particle Size 颗粒尺寸
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Starting Point - Evaluating The Hazard
Explosibility Index
Answering the question: How quickly does it generate pressure and what is the maximum pressure created?
Prev•ention预防 Inert Atmosphere(内部空气惰性化) 用惰性气体如N2、C02等替代氧气 通常适用于筒仓，但对于旋风分离器、 干燥器、粉尘收集器等设备不适合）
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爆炸的预防
Electrical Grounding（电接地） • 必须符合当地规范
Proper Electrical Classification.-正确分类电 （通常有易燃粉尘的地方，要确保电气设备 具有与该环境相称的等级.）
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美国工业粉尘火灾和爆炸的统计
美国化学品安全和风险调查委员会对发生的 事故进行研究发现 在过去25年间， 美国工业上发生了281起粉尘火灾和爆炸！
导致119人死亡和超过718人受伤！
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China Dust Explosion Cases in 2010
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评估风险-火源的例子
Impact sparks碰撞火花
- Non ferrous Materials 无含铁的物料
Burning Embers燃烧余烬
Static
Discharges 静电放电
Self Heating Layers自热层
Friction 摩擦
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25
预防和保护粉尘爆炸的方法
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爆炸的预防
Containment（遏制） • -制造高强度的设备来承受Pmax
(通常为12bar或则更高)） -结构上要遵循压力容器标准； -因为这样会造成成本过高，所以不是很实际；
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爆炸保护装置
Protection methods保护措施
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危险性物料
灰尘、粉末、颗粒、谷物、气体、蒸汽或气雾
•Grains谷物
•Aerosols喷雾剂
•Plastics塑料
•Vapor recovery蒸汽回收
•Pesticides杀虫剂
•Wood木屑
•Inks, Dyes and Toners墨水、•Starches淀粉
20 liter Sphere ASTM standard test apparatus (ATEX standards 1m3 *)
Primary test device for determining explosion characteristics; Pmax – Maximum Explosion Pressure Kst – Explosibility Index (Dusts)
How do we prevent this accident from happening again! 我们怎么预防这些事件的发生?
May 20, 2011, 3 Killed, 16 Injured at Foxconn ChengDu factory this year!
QinHuangDao Corn Starch Factory
< 420 microns微米
(or equivalent或等于)
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e.g. Milk Powder > 60gm/m3 is a concern
比如奶粉大于60gm/m3就应关注了 粉尘防爆培训
18
Dust Explosibility Data粉尘可爆炸性参数
•What data is required?需要什么参数？