Mengapa perlu mencegah letupan habuk? dan Lima langkah untuk mencegah letupan habuk

Menurut statistik berkaitan, dari tahun 1900 hingga 1956, terdapat lebih daripada 1,000 kemalangan letupan habuk di Amerika Syarikat, manakala di Jepun dari 1952 hingga 1979, lebih daripada 200 kemalangan sedemikian. Di China, pada tahun 1942, kemalangan letupan debu arang batu di lombong arang batu Benxi, kemalangan letupan debu di kilang rami Harbin pada 1987, kemalangan letupan debu besar “2-24” di syarikat kanji Lixi Hua Qinhuangdao pada 2010, kemalangan letupan besar khas “8-2” di Suzhou Kunshan Zhongrong pada 2014, dan lain-lain, kerugian wang. Pada tahun 2014, kemalangan letupan besar khas “8-2” di Syarikat Zhongrong Kunshan, Suzhou, dan lain-lain, kerugian dan pengajaran yang diperoleh sangat berat. Oleh itu, perusahaan harus memberi perhatian serius terhadap bahaya kebakaran dan letupan debu.

I. Mekanisme letupan habuk

Debu adalah zarah kecil bahan pepejal, luas permukaannya jauh lebih besar berbanding bahan pepejal besar yang sama berat, jadi ia mudah terbakar. Apabila debu terampai di udara dan mencapai kepekatan tertentu, campuran letupan terbentuk, dan apabila ia bertemu dengan sumber haba (seperti nyalaan terbuka atau suhu tinggi), api merebak serta-merta ke seluruh ruang debu yang bercampur, dan tindak balas kimia berlaku dengan sangat pantas, sambil melepaskan sejumlah besar haba untuk menghasilkan suhu yang sangat tinggi dan tekanan yang hebat, yang mempunyai daya pemusnahan yang kuat.

Letupan debu memerlukan pemenuhan lima syarat berikut: debu mudah terbakar, awan debu, sumber pencucuhan, bahan pemecut, dan ruang terkurung.

Faktor-faktor yang mempengaruhi letupan habuk termasuk: saiz zarah habuk, haba pembakaran habuk, kepekatan habuk, keadaan persekitaran, turbulen, tahap penyebaran habuk.

II. Langkah-langkah untuk mencegah letupan habuk

(i) Kawalan penjanaan dan kepekatan debu mudah terbakar

1. Mencegah kebocoran bahan dan habuk.

Baiki peralatan yang mengalami kebocoran bahan dengan segera, dan lubang pemeriksaan pada peralatan proses hendaklah disegel.

2. Kurangkan kepekatan habuk.

Pengumpul habuk adalah peralatan penting untuk mengurangkan kepekatan habuk mudah terbakar. 40% kemalangan letupan habuk disebabkan oleh sistem pengumpulan habuk; perhatian khusus mesti diberikan kepada reka bentuk dan penyelenggaraan sistem pengumpulan habuk.

(1) Reka bentuk sistem penyingkiran habuk. Mencegah pengendapan habuk dalam saluran udara, pertama sekali, reka bentuk kelajuan angin hendaklah munasabah, untuk memastikan kelajuan angin dalam saluran habuk adalah sama di mana-mana, dari titik penyedutan habuk hingga ke pengumpul habuk kelajuan angin tidak berubah atau sedikit meningkat; Kedua, reka bentuk dan pemasangan saluran debu untuk mengurangkan rugi rintangan, dan cuba meminimumkan panjang saluran mendatar; akhirnya, menjalankan penentuan kelajuan angin dan penyesuaian imbangan tekanan untuk memastikan volum udara dan kelajuan angin mematuhi keperluan reka bentuk.

(2) Pengumpul habuk hendaklah mengambil kira langkah kalis letupan. Ambil langkah seperti beg penapis anti-statik dan kipas kalis letupan.

(3) Semak kerap kelajuan angin dalam paip habuk, penyumbatan paip, penapisan beg penapis pengumpul habuk dan keadaan lain. Pasang instrumen pemantau tekanan angin pada pengumpul habuk untuk membantu menilai penyumbatan atau kerosakan beg penapis pengumpul habuk.

(4) Pengambilan air reka bentuk dan kadar aliran pengekstrak habuk jenis basah hendaklah dapat menapis sepenuhnya habuk yang disedut ke dalam pengekstrak habuk daripada saluran udara, dan peranti pemantauan serta penggera hendaklah dipasang untuk memantau secara berterusan pengambilan air dan kadar aliran.

(5) Saluran masuk pengumpul habuk kering hendaklah dipasang pada peranti pelepasan letupan, saluran masuk dan saluran keluar hendaklah dipasang untuk memantau peranti penggera perbezaan tekanan angin, dan sistem pembersihan beg penapis jenis tiupan balik tekanan udara hendaklah dipasang.

(ii) Kawalan dan penghapusan sumber pencucuhan

1. Larang penggunaan elemen panas pada peralatan pemanas elektrik di kawasan berbahaya berpotensi letupan.

Seperti tuangan elektrik, plat pemanasan elektrik keluli tahan karat, peranti pemanasan induksi elektromagnetik, tiub pemanasan elektrik, dawai pemanasan elektrik, plat pemanasan elektrik, pita pemanasan elektrik, penyambung pemanasan elektrik, rod pemanasan elektrik dan sebagainya.

2. Menggunakan peralatan elektrik kalis letupan pada tahap yang sesuai.

Peralatan elektrik hendaklah dipilih dan dipasang mengikut piawaian kebangsaan dan keperluan yang relevan; talian elektrik dan peralatan pengguna kuasa di kawasan berbahaya persekitaran letupan habuk hendaklah dilengkapi pelindung litar pintas dan pelindung beban berlebihan; Bingkai logam peralatan, rak dan saluran paip hendaklah dibumikan dengan selamat, dan sambungan hendaklah dilintasi apabila terdapat penebat untuk membentuk laluan yang baik tanpa gangguan; apabila wayar berpenebat digunakan untuk talian elektrik di kawasan berbahaya persekitaran letupan habuk, pendawaian hendaklah dibuat menggunakan paip keluli.

• Sala api terbuka tidak sepatutnya hadir di kawasan berbahaya letupan habuk.

Apabila operasi piroteknik diperlukan, ia hendaklah diuruskan mengikut peraturan operasi piroteknik dan permit kerja kelulusan piroteknik hendaklah diperoleh sebelum operasi. Suhu permukaan maksimum yang dibenarkan bagi peralatan atau peranti yang bersentuhan langsung dengan habuk (contohnya sarung motor, poros pemacu, sumber pemanasan, dan sebagainya) hendaklah lebih rendah daripada suhu penyalaan terendah bagi habuk tersebut.

(iii) Teknologi perlindungan elektrostatik

1. Kurangkan geseran.

Gunakan pita pengalir seberapa banyak yang mungkin untuk pemacu tali, dan adalah lebih baik untuk tidak menggunakan pemacu tali apabila mengangkut bahan mudah terbakar dan bahan letupan. Kadar aliran bahan mudah terbakar dan bahan letupan dalam saluran perlu dikawal. Pada masa yang sama, pertimbangkan juga bahan saluran dan faktor-faktor lain. Keluaran saluran adalah kawasan bahaya elektrostatik yang serius; aliran bekalan kilang serbuk hendaklah sekata untuk mengelakkan kerosakan dan masa tidak aktif.

2. Penyetelan statik.

Penyetaran statik adalah bersyarat; tidak semua objek yang bermuatan boleh diselesaikan dengan penyetaran. Rintangan penyetaran elektrostatik hendaklah dikawal antara 10 hingga 1000 ohm, dan bagi bahan yang mengandungi komponen bukan logam (seperti plastik), ia perlu lebih rendah. Kemalangan statik dalam industri serbuk berlaku pada zarah bersaiz kurang daripada 100 µm; semakin halus zarah, semakin perlahan kelajuan penghantaran. Dinding dalaman paip dalam penghantaran pneumatik mesti licin dan bersih, dan beg penangkap habuk hendaklah diperbuat daripada kapas atau fabrik pengalir. Penglemapan dibenarkan untuk meningkatkan kelembapan udara melebihi 65%. Peralatan penghantaran hendaklah menggunakan galas bergolek, port pelincir galas hendaklah kedap habuk, permukaan tempat duduk galas hendaklah bersih, anti-pengumpulan habuk. Semua peralatan penghantaran hendaklah dibumikan dengan selamat. Saluran penghantaran pneumatik juga harus diperbuat daripada bahan konduktif; flan yang digunakan harus membenarkan pelepasan elektrik statik merentasi sambungan.

(iv) Pengasingan dan pengekangan letupan

1. Pengasingan mekanikal:

Pisahkan habuk daripada sumber penyalaan berpotensi melalui pengasingan fizikal. Sebagai contoh, peralatan yang mudah menghasilkan habuk dipasang dalam pengasingan berasingan menggunakan petak pelindung khusus, topi pengudaraan tempatan atau peranti pengekstrakan habuk.

2. Pengasingan kimia:

Mengurangkan kandungan oksigen dalam sistem dengan menyuntik gas inert (contohnya nitrogen, karbon dioksida, dan sebagainya) menahan letupan.

3. Penggunaan peranti kalis letupan automatik:

Pemasangan peranti pengasingan letupan automatik pada peralatan atau paip di mana letupan habuk mungkin berlaku, yang boleh diaktifkan dengan cepat dan secara automatik apabila letupan dikesan, seperti melepaskan ejen pemadam, menutup injap, dan sebagainya, untuk menghentikan penyebaran letupan.

4. Sistem Penahanan Letupan:

Tingkatkan kekuatan mampatan peralatan semasa reka bentuknya untuk menahan letupan secara fizikal. Kaedah ini lebih mahal, tetapi boleh mencegah penyebaran letupan dengan berkesan.

5. Sistem pengumpulan habuk ditutup:

Topi pengumpul habuk hendaklah disambungkan rapat dengan peralatan yang menghasilkan habuk bagi memastikan habuk dapat dikumpul dengan berkesan dan mengurangkan kebocoran habuk semasa proses pengumpulan; inlet dan outlet pengumpul habuk, hopper abu dan bahagian lain hendaklah disegel dengan baik untuk mengelakkan kebocoran habuk daripada pengumpul habuk.

(v) Pelepasan tekanan letupan

1. Bahagian pelepasan letupan: bahagian pelepasan letupan adalah peranti pelepasan tekanan yang biasa digunakan, melalui bahagian lemah yang telah ditetapkan, sebelum tekanan dalam pengumpul habuk mencapai tahap berbahaya, ia akan menghasilkan letupan produk pembakaran suhu tinggi dan tekanan tinggi serta bahan bakar yang tidak terbakar dan membimbingnya ke kawasan selamat untuk melepaskannya, supaya melindungi badan pengumpul habuk daripada kerosakan.

2. Panel dan pintu kalis letupan: Panel kalis letupan biasanya digunakan untuk melindungi peralatan pengendalian serbuk di luar, seperti pengumpul habuk, pengumpul kitaran, dan sebagainya. Pintu kalis letupan digunakan untuk melindungi bangunan bengkel di mana serbuk dikendalikan, bagi mengelakkan letupan serbuk di seluruh bengkel.

3. Sistem pelepasan tanpa nyalaan: Bagi peralatan pengendalian serbuk dalam bilik, sekiranya tidak dapat menghasilkan nyalaan, pelepasan bahan atau tiada ruang yang diperuntukkan untuk pelepasan, biasanya gunakan sistem pelepasan tanpa nyalaan, bagi melindungi kakitangan serta keselamatan peralatan di sekitarnya.

4. Sistem penindasan letupan: pada peringkat awal fenomena deflagration, dikesan oleh penderia secara tepat pada masanya dan melalui pemancar, ejen penindasan letupan disembur dengan cepat ke dalam peralatan sistem, supaya mengelakkan kerosakan peralatan dan bahkan letupan kedua pada peranti.

Langkah-langkah ini sering digunakan secara gabungan dalam aplikasi praktikal, contohnya gabungan tablet pelepasan letupan dan sistem penindasan letupan boleh digunakan untuk mengesan dan menindas letupan dengan cepat pada peringkat awal letupan, manakala pada masa yang sama melalui tablet pelepasan letupan, tekanan letupan akan dilepaskan ke kawasan selamat.

Selain itu, perusahaan dalam pengurusan pencegahan letupan habuk perlu menjalankan kerja yang baik dalam pembinaan sistem, latihan kakitangan, penyelenggaraan dan pembaikan semula peralatan serta langkah-langkah lain untuk memastikan pelaksanaan berkesan langkah pencegahan letupan habuk. Langkah-langkah khusus termasuk:

01 Bangunan institusi

Menubuhkan dan memperbaiki sistem pengurusan keselamatan letupan habuk, termasuk pengenalpastian, penilaian dan kawalan risiko letupan habuk, penyiasatan dan pengurusan bahaya tersembunyi kemalangan, prosedur operasi selamat kerja pengendalian habuk, pembersihan dan pelupusan habuk, serta tindak balas kecemasan dan penyelamatan kemalangan.

02 Latihan kakitangan

Organisasi yang terlibat dalam pengeluaran kalis letupan habuk, peralatan, pengurusan keselamatan, serta individu berkaitan seperti ketua jabatan dan pekerja dalam pekerjaan berkaitan habuk, hendaklah menjalankan pendidikan dan latihan khas keselamatan kalis letupan habuk; tanpa pendidikan dan latihan, mereka tidak dibenarkan bekerja.

03 Penyelenggaraan dan pembaikan menyeluruh peralatan

Penyelenggaraan dan pemeliharaan berkala peralatan dan kemudahan berkaitan pencegahan letupan habuk, serta ujian atau pemeriksaan berkala mengikut piawaian kebangsaan atau industri untuk memastikan operasi normal.

04 Penubuhan mekanisme pengawasan dan pemeriksaan keselamatan yang mantap untuk pencegahan habuk dan letupan

Orang utama yang bertanggungjawab terhadap perusahaan dan ketua teknikal menjalankan pemeriksaan keselamatan khas secara berkala di tapak di mana habuk dihasilkan, serta mengesan dan membetulkan dengan segera bahaya keselamatan berpotensi.

05 Pengurusan Kecemasan

Formulasikan pelan penyelamatan kecemasan untuk kemalangan letupan habuk dan atur latihan berkala mengikut undang-undang. Sekiranya berlaku kebakaran atau letupan habuk, tindak balas kecemasan hendaklah diaktifkan serta-merta dan pengosongan dijalankan untuk memindahkan semua pengendali ke tempat selamat, dan langkah pelupusan kecemasan yang boleh menyebabkan habuk tidak boleh digunakan.

06 Menggalakkan penggunaan teknologi dan peralatan canggih

Langkah-langkah seperti pengisaran dan pemolesan automatik, kaedah elektrik basah untuk penyingkiran habuk dan langkah-langkah lain untuk mengurangkan kepekatan habuk serta mengurangkan risiko letupan.