輸煤系統(tǒng)煤粉塵的危害與治理?

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　　問題：

　　輸煤系統(tǒng)煤粉塵的危害與治理?

　　答疑：

　　1、粉塵主要有兩大類，無機(jī)粉塵和有機(jī)粉塵，煤粉塵屬無機(jī)粉塵中的一種。從廣義上來說，無機(jī)粉還包括金屬粉塵、石英、沙塵等等。嚴(yán)重的粉塵污染不僅造成大氣環(huán)境污染，帶使電氣設(shè)備絕緣水平下降，給企業(yè)安全生產(chǎn)和職工的身心健康帶來極大危害。煤粉塵是人體健康的大敵，其中直徑0.5~5µm之間的飄塵對人的危害最大，它可以直接到達(dá)肺細(xì)胞而沉積，并可能進(jìn)入血液布滿全身。

　　粉塵粒子表面有各種有毒物質(zhì)，(環(huán)球網(wǎng)校安全工程師頻道為您整理)進(jìn)入人體后可引起呼吸道、心肺等方面的疾病。長期在粉塵超標(biāo)的環(huán)境中工作，一方面從業(yè)人員易患塵矽肺等職來病，同時也會給企業(yè)帶來了沉重的經(jīng)濟(jì)的負(fù)擔(dān)。

　　2、煤粉塵同金屬粉塵(如鋁粉、鎂粉)、合成材粉塵(如塑料粉、染料粉)、林業(yè)品粉塵(如紙粉、木粉)等可燃粉塵一樣，屬于爆炸危險品。當(dāng)可燃粉塵與空氣混合的濃度達(dá)到一定的值(爆炸臨界濃度)時，若遇有火星、電弧或適當(dāng)?shù)臏囟?，其氧化反?yīng)即在瞬間完成，產(chǎn)生的熱量和火焰迅速傳給相鄰的粉塵，又引起周圍的粉塵燃燒放熱。一般的燃燒火焰?zhèn)鞑ニ俣戎皇窃诿棵肓泓c(diǎn)幾米，而密集的粉塵燃燒時，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤蛇_(dá)幾十米乃至幾百米。粉塵一旦燃燒時，一連串的連鎖反應(yīng)便在瞬間完成，立即釋放出巨大在能量，溫度迅速上升，空氣急劇膨脹，接下來便會發(fā)生可怕的爆炸。粉塵爆炸的最大特點(diǎn)是多次爆炸，因初始爆炸會將沉積的粉塵揚(yáng)起，在新的空間形成更多的爆炸混合物而再次爆炸。連續(xù)爆炸會給企業(yè)帶來慘重的損失。

　　自1985年意大利發(fā)生第一起粉塵爆炸之后，世界各國特別是一些發(fā)達(dá)的工業(yè)國都對粉塵問題進(jìn)行了大量的研究，采取越來越嚴(yán)密的防范措施，而國內(nèi)在這方面的研究卻相對落后，以至于粉塵爆炸事故時有發(fā)生。

　　粉塵爆炸實(shí)質(zhì)上是一種特殊的燃燒，它是粉塵粒子表面和氧化作用的結(jié)果。在日常生活中，人們都有這樣的經(jīng)驗，生爐子時，開始要放一些容易著火刨花或紙片，由它們引來燃木塊和煤餅。因為燃燒是燃料的氧化合的過程，燃料越薄越細(xì)，表面面積就越大，與氧化接觸機(jī)會越多就容易燃燒。刨花之所以比木塊容易燃燒，就是因為它的表面積要比木塊大的多。據(jù)計算，1塊1cm3的木塊，其表面積只有6cm2;如果把它粉碎成1nm(1nm=10-9m)大小的細(xì)屑，那么，這些細(xì)屑總的表面積可達(dá)6000m3。又比如直徑為0.03μm(1μm=10-6m)的1g超細(xì)鋁粉，表面積約有72m2。粉塵的表面上吸附了空氣中的氧，而氧在這種情況下具有極大的活力，易與霧經(jīng)的可燃物分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。此時，只要有不多的熱，不多的空氣，就能使可燃粉塵完全足夠地用來燃燒自己。

　　1986年3月15日凌晨39分，黑龍江省哈爾濱市亞麻廠發(fā)生特大亞麻粉塵爆炸事故，并引發(fā)大火。爆炸中心區(qū)約0.3m多厚的水泥磚被炸碎，鋼筋水泥澆注的防爆墻被爆炸被爆炸產(chǎn)生的強(qiáng)大氣浪沖擊變形、倒塌、地溝蓋板和地下庫房樓板嚴(yán)重破壞。梳麻車間和前紡車間內(nèi)的機(jī)器設(shè)備及電器設(shè)備被燒毀。準(zhǔn)備車間前半部與中央換氣室相鄰的承重墻倒塌，廠房主梁和屋頂塌落，鋸齒形房項被強(qiáng)大的氣浪沖到廠外。爆炸產(chǎn)生的火焰高達(dá)到20m以上，據(jù)事故后統(tǒng)計，當(dāng)時在崗的生產(chǎn)工人共計447名，其中受傷住院83名，死亡58名，4個生產(chǎn)車間的3000m2廠房及89臺生產(chǎn)設(shè)備遭到嚴(yán)重毀壞。

　　1987年10月4日，青島第六棉廠粗工車間，因濾塵器粉塵爆炸而引發(fā)火災(zāi)，燒毀了1個車間主150臺紡織機(jī)器，直接損失92萬元，3名工人死亡。

　　2000年1月21日，杭州佳木有限公司發(fā)生一起木屑粉塵引起的重大爆炸事故，造成4人死亡7人受傷。

　　2001年8月21日，(環(huán)球網(wǎng)校安全工程師頻道為您整理)位于廣州市白云區(qū)龍歸鎮(zhèn)的邦盛白馬食品化學(xué)有限公司一生產(chǎn)面粉增白劑的車間發(fā)生粉塵爆炸事故，造成1人死亡7人受傷。

　　慘痛的事故教訓(xùn)應(yīng)該引起我們對粉塵危害的高度重視，影響粉塵爆炸的因素主要包括：粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)(如燃燒熱、氧化速度、帶電性、凝聚性、附著性以及所含揮發(fā)物等)、顆粒大小、浮游狀態(tài)、在空氣中的含量以及點(diǎn)火源的強(qiáng)度等。一般來說可燃粉塵越細(xì)小、越干燥、發(fā)生爆炸的可能性越大。應(yīng)當(dāng)注意的是，引起粉塵的爆炸并不一定要在所有場所的整個空間都形成具有爆炸危險的粉塵濃度，一般只要粉塵在房屋中密集地附著于墻壁、房頂、設(shè)備上就可能引起爆炸。

　　1、渭河煤化工集團(tuán)有限責(zé)任公司輸煤系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)過多，轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)落差過大是造成粉塵濃度大的主要原因，如遇天旱煤干，作業(yè)過程中粉塵量會大增。

　　2、皮帶機(jī)導(dǎo)料槽處密封不嚴(yán)，向外逸散煤塵。

　　3、除塵器吸塵點(diǎn)不合理，除塵效果不佳。

　　4、皮帶走廊地面積較多，處理起來極不方便，而且在清掃時造成二次揚(yáng)塵。

　　5、回程皮帶粘煤嚴(yán)重，造成拋灑、揚(yáng)塵。

　　6、輸煤系統(tǒng)共有大小揚(yáng)塵點(diǎn)20余處，尤其以原煤、燃料煤卸車、職煤口、皮帶輸送機(jī)之間的轉(zhuǎn)運(yùn)及進(jìn)倉落料口等處煤塵最為密集，污染較重，濃度最高時達(dá)1000mg/m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出工作場所最高容許濃度200mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)。原設(shè)計并安裝有14臺布袋除塵器，煤底槽每側(cè)各設(shè)計有2個引風(fēng)口并裝有4臺機(jī)械排風(fēng)機(jī)。渭河煤化工集團(tuán)有限責(zé)任公司輸煤系統(tǒng)1995年開始運(yùn)行，隨著時間的推移，暴露出許多原設(shè)計、安裝的不合理之處。特別是除塵設(shè)備，經(jīng)過幾年的實(shí)踐驗證，多處存在問題，如：安裝位置不合理，造成吸風(fēng)管及排灰管彎角太多，且多為90°直角，造成落灰不暢，容易積灰。粉塵積聚過多就會因高溫而自燃。1996年4#皮帶頭部除塵器就發(fā)生過自燃，由于發(fā)現(xiàn)及撲救及時，才未造成大的損失。

　　7、由于除塵器的吸、排灰管材質(zhì)缺陷，1999年開始已有多處風(fēng)化銹蝕，使除塵效果大大降低，個別除塵器實(shí)際上已喪失了除塵作用。

　　8、由于除塵安裝的門式注水機(jī)，不合實(shí)際，已閑置。

　　9、設(shè)計安裝的倉頂輸送帶。(環(huán)球網(wǎng)校安全工程師頻道為您整理)是將物料以傾角90°提升4.69m后，分別落料至各備煤筒倉。這樣的設(shè)計，總體上比較美觀，但由于輸送帶負(fù)載上下顛簸，不僅增加能耗，加大了工藝人員的巡檢難度，而且造成多次揚(yáng)塵，成為粉塵擴(kuò)散較嚴(yán)重的區(qū)域。

　　由于以上問題的存在，煤塵污染已嚴(yán)重地威脅到員工和生產(chǎn)設(shè)備的安全，煤塵治理已是刻不容緩。

　　1、 工藝改造措施

　　(1) 輸煤系統(tǒng)共有17條輸送帶，對所有輸送帶導(dǎo)料槽、落煤斗進(jìn)行了改造，增大了

　　頭部的包容范圍，有效控制了堵煤和漏煤。

　　(2)對所有輸送帶清掃器進(jìn)行改造，由一級清掃改為二級清掃，采用新型合金清掃器，并給所有皮帶的轉(zhuǎn)向滾筒加裝了自制的清掃刮板，有效地防止了皮帶粘煤，減少了粉塵二次飛揚(yáng)。

　　(3)在揚(yáng)塵點(diǎn)增設(shè)了水霧噴淋裝置。

　　(4)封閉了暴露在外面的倉頂皮帶拉緊器和3#皮帶拉緊器，避免了煤塵飛揚(yáng)。

　　2、 土建措施

　　(1)給通風(fēng)不暢、煤塵較為密集的1#皮帶崗位和倉頂皮帶崗位做了防水地面，并增加了沖洗水。將水平地面做成有坡度的地面，有利于用水沖洗，防止粉塵沉積。

　　(2)將原有的倉頂皮帶改造為平皮帶，減少了粉塵飛揚(yáng)。

　　3、 除塵措施

　　(1) 對導(dǎo)料槽進(jìn)行密封改造，并增設(shè)多級防塵簾，防止落料時，粉塵逸散。

　　(2) 對破碎樓的2臺除塵器進(jìn)行了重點(diǎn)改造，重新調(diào)整吸塵點(diǎn)，使其更為合理。

　　(3) 經(jīng)實(shí)踐驗證，除塵器原有排灰機(jī)械不合理，運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，落灰不暢，易造成灰塵沉積，在原基礎(chǔ)上進(jìn)行了改造，效果良好。

　　(4) 在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，(環(huán)球網(wǎng)校安全工程師頻道為您整理)在倉頂皮帶導(dǎo)料槽處安裝了1臺濕法除塵器，費(fèi)用低且效果好。

　　(5) 對所有的除塵器吸、排灰管進(jìn)行了更新。

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　　4、 管理措施

　　加強(qiáng)輸煤除塵設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)管理，認(rèn)真做好防塵除塵設(shè)備、設(shè)施的維護(hù)和保養(yǎng)，及時解決除塵系統(tǒng)存在的缺陷，做到設(shè)備配套、系統(tǒng)健全，使險塵設(shè)備都能穩(wěn)定運(yùn)行。集團(tuán)公司曾就輸煤系統(tǒng)煤塵含量過高這一隱患，于2001年6月由1名副總牽頭，組織了跨職能、跨部門的粉塵治理防范小組，通過技術(shù)人員的群策群力，用時半年，在粉塵的治理與防范方面取得了一定的成效。

　　1、 效果

　　治理前輸煤系統(tǒng)各崗位空氣中煤塵濃度每年都有超過國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的樣品。治理后，除1#皮帶崗位粉塵的濃度稍高外，其分崗位均在國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)10mg/m3以下，治理效果十分顯著。

　　2、 幾點(diǎn)設(shè)想

　　經(jīng)過幾年的治理，盡管取得了一定的成效，但仍有一些問題有待解決，為更有效治理粉塵，可以在條件成熟時完善以下工作。

　　(1)現(xiàn)在除塵器吸灰管長度大、分支多且存在多處90°彎角，容易造成積灰，而且不易清理，如果能將直角改為帶弧度的彎角，并在吸灰管上預(yù)留檢查口，將會極大地提高吸塵效果。并方便清理積灰，還可利用檢查口檢測風(fēng)量。

　　(2)由于現(xiàn)有除塵器吸塵點(diǎn)較多，造成風(fēng)力分散，除塵效果降低，如能在吸灰管上增加三通檔板，使風(fēng)力集中，那將會大大提高除塵效果。這樣不但充分發(fā)揮了現(xiàn)有除塵器的效能，而且可以為企業(yè)減少因新增除塵設(shè)備而增加的費(fèi)用。

　　(3)取煤口安裝擋煤板，以多方考察論證，對降低煤塵的產(chǎn)生具有積極作用，應(yīng)盡快實(shí)施。

　　(4)經(jīng)過幾年的實(shí)踐驗證，水霧噴淋裝置對降低煤塵飛揚(yáng)，確有效果。如能在每個落料口及葉輪給煤機(jī)取煤口都增設(shè)水霧噴淋裝置，定能有效降低煤塵。

　　(5)卸煤間是煤塵產(chǎn)生較為密集的地方，由于原設(shè)計安裝的門式注水機(jī)已閑置，目前尚無有效的降塵設(shè)施，如能采取較為先進(jìn)的荷電水霧除塵設(shè)備，那將全大大改善作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。

　　(6)現(xiàn)在導(dǎo)料槽由多節(jié)構(gòu)成，(環(huán)球網(wǎng)校安全工程師頻道為您整理)存在縫隙。如能將導(dǎo)料槽改制成一個整體，且前后及側(cè)板改制為多層密封，將會有效防止煤塵逸散。

　　(7)今后在輸煤系統(tǒng)的設(shè)計中，皮帶機(jī)應(yīng)盡量減少轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)并降低轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)落差，盡可能多地采用管式皮帶機(jī)，皮帶機(jī)頭部滾筒處應(yīng)設(shè)有效的皮帶清掃或沖洗裝置，以此來降低煤塵飛揚(yáng)。

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