四川中煙工業(yè)有限責(zé)任公司成都卷煙廠 黃 亮
近幾年國家相關(guān)安全管理部門以及各企業(yè)對粉塵防爆愈發(fā)重視,國家也頒布、更新了一系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。同時(shí),各種新建、改建項(xiàng)目必須按照國家現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)、建設(shè),各級安全監(jiān)管部門也應(yīng)對照規(guī)范進(jìn)行監(jiān)督檢查,企業(yè)的自查整改也在逐步進(jìn)行。
煙草加工企業(yè)在生產(chǎn)制造過程中會(huì)產(chǎn)生一定粉塵,為保障生產(chǎn)車間環(huán)境以及員工職業(yè)健康不受粉塵影響,企業(yè)會(huì)在生產(chǎn)線產(chǎn)塵較多的點(diǎn)位設(shè)置諸多吸塵點(diǎn),采用負(fù)壓除塵系統(tǒng)將產(chǎn)生的粉塵收集到除塵器中,后續(xù)再通過壓棒機(jī)將粉塵壓實(shí)后進(jìn)行運(yùn)消處理。
煙草加工企業(yè)的除塵間和除塵系統(tǒng)大都是在初期廠房新建和工藝設(shè)備安裝時(shí)配套建設(shè)和安裝的,當(dāng)時(shí)對除塵間和除塵系統(tǒng)只是需要在使用上滿足要求,即風(fēng)量風(fēng)壓選擇合適、除塵方式合理、滿足煙草粉塵除塵效果,對除塵系統(tǒng)在安全上的要求并不多,沒有太多相關(guān)安全規(guī)范指導(dǎo)除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝。近幾年,隨著國家和各個(gè)行業(yè)對粉塵防爆問題的重視,設(shè)計(jì)單位和建設(shè)單位對新建項(xiàng)目和已建項(xiàng)目都會(huì)自覺對照現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造。煙草企業(yè)現(xiàn)有除塵系統(tǒng)在安全上存在的主要問題是安全設(shè)施配置未達(dá)到現(xiàn)行國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
對于煙草企業(yè)來說,其行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T384《煙草企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范》一直是指導(dǎo)各煙草企業(yè)進(jìn)行日常安全生產(chǎn)、自查整改各種安全隱患的重要依據(jù)。目前,最新版的《煙草企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范》為2018 版,規(guī)范中對除塵房和除塵系統(tǒng)的主要要求有以下幾條[1]:
(1)除塵房宜獨(dú)立單層設(shè)置,如設(shè)置廠房內(nèi),宜設(shè)置頂層或靠車間建筑物外墻。設(shè)置在頂層和建筑物外墻的除塵房泄爆面積應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
(2)干式除塵系統(tǒng)應(yīng)采用負(fù)壓除塵方式,并按照煙草粉塵爆炸特性,選用降低爆炸危險(xiǎn)的一種或多種防爆方式,包括泄爆、隔爆、抑爆、惰化等方式。
泄爆裝置應(yīng)符合下列要求:
①當(dāng)除塵器位于室外時(shí),泄爆應(yīng)朝向安全區(qū)域。
②當(dāng)除塵器位于室內(nèi)時(shí),需要通過泄壓導(dǎo)管將爆炸壓力引到室外安全區(qū)域進(jìn)行泄爆。泄壓導(dǎo)管的安裝應(yīng)符合GB/T 15605 的相關(guān)要求。
③當(dāng)泄爆條件不滿足上述條件時(shí),應(yīng)采用無焰泄爆裝置,且泄爆區(qū)域應(yīng)無其他生產(chǎn)設(shè)備和人行通道。
(3)除塵系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置下列預(yù)警預(yù)測裝置:
①除塵器進(jìn)、出風(fēng)口應(yīng)設(shè)置風(fēng)壓差監(jiān)測報(bào)警裝置。當(dāng)進(jìn)、出口風(fēng)壓力變化大于允許值的20%時(shí),監(jiān)測裝置應(yīng)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
②除塵器進(jìn)出風(fēng)口和灰斗應(yīng)設(shè)置溫度監(jiān)測報(bào)警裝置。當(dāng)溫度大于工藝排風(fēng)溫度時(shí),溫度監(jiān)測裝置應(yīng)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
③卸灰裝置應(yīng)設(shè)置運(yùn)行監(jiān)控裝置,出現(xiàn)運(yùn)行異常及故障停機(jī)狀況時(shí)應(yīng)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
(4)連接除塵器進(jìn)風(fēng)管的主風(fēng)管安裝防火閥。
(5)除塵器濾袋應(yīng)符合 GB/T 17919 的要求,濾料為阻燃防靜電材料。
(6)切絲機(jī)除塵系統(tǒng)管道上應(yīng)安裝火花探測及熄滅裝置。
(7)電氣設(shè)備和線路符合相應(yīng)的防爆要求。
目前大多數(shù)煙草企業(yè)的除塵系統(tǒng)是多年以前建成的,基本都未滿足規(guī)范中的上述7 條要求,這是煙草企業(yè)在進(jìn)行內(nèi)部自查時(shí)發(fā)現(xiàn)的主要問題。其次,煙草企業(yè)在涉及除塵系統(tǒng)新建項(xiàng)目和改建項(xiàng)目時(shí)往往會(huì)請?jiān)O(shè)計(jì)單位對除塵系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì),而設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)所依據(jù)的規(guī)范往往不僅是YC/T384《煙草企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范》,同時(shí)會(huì)參考以下相關(guān)規(guī)范:①GB18245-2000《煙草加工系統(tǒng)粉塵防爆安全規(guī)程》;②AQ4273-2016《粉塵爆炸危險(xiǎn)場所用除塵系統(tǒng)安全技術(shù)規(guī)范》。其中GB18245-2000《煙草加工系統(tǒng)粉塵防爆安全規(guī)程》是20 年前的版本,該規(guī)范對除塵系統(tǒng)安全方面的要求較為簡單。目前該規(guī)范的新版本處于修訂報(bào)審階段。因此設(shè)計(jì)單位更多的是采用AQ4273-2016《粉塵爆炸危險(xiǎn)場所用除塵系統(tǒng)安全技術(shù)規(guī)范》作為設(shè)計(jì)依據(jù)。該標(biāo)準(zhǔn)與YC/T384-2018《煙草企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范》的主要區(qū)別在于除了涵蓋YC/T384-2018《煙草企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范》中提到的上述7 條要求外還有以下要求[2]:
(1)連接煙草加工系統(tǒng)的干式除塵器,如布置在廠房建筑物內(nèi)要符合下列要求:
①設(shè)置泄爆裝置。
②除塵器進(jìn)風(fēng)管安裝隔爆閥、火花探測報(bào)警裝置和火花熄滅裝置。
(2)布置在廠房建筑物外部干式除塵器的進(jìn)風(fēng)管要符合下列要求:
①除塵器進(jìn)風(fēng)管不直通建筑物內(nèi)部,進(jìn)風(fēng)管設(shè)置在與進(jìn)入建筑物內(nèi)部的外墻保持90°夾角的除塵器側(cè)面、或頂部,或設(shè)置在與建筑物的外墻面夾角呈180°的除塵器的正面位置。
②在除塵器進(jìn)風(fēng)管彎管處設(shè)置泄爆裝置,泄爆口不朝向廠房建筑物內(nèi)部。
可以看出,AQ4273-2016 規(guī)范中的這兩條主要是針對除塵器進(jìn)風(fēng)管安全裝置提出的要求??梢钥偨Y(jié)為室內(nèi)除塵器進(jìn)風(fēng)管安裝隔爆閥,室外除塵器進(jìn)風(fēng)管彎管處安裝泄爆裝置。設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)也會(huì)依據(jù)AQ4273-2016《粉塵爆炸危險(xiǎn)場所用除塵系統(tǒng)安全技術(shù)規(guī)范》對除塵器進(jìn)風(fēng)管做此設(shè)計(jì)。但不少專業(yè)的粉塵防爆設(shè)備供應(yīng)商指出,在管道彎管處安裝泄爆裝置原本的目的是希望當(dāng)除塵器發(fā)生爆炸時(shí),爆炸形成的壓力和火焰不會(huì)沿著管道傳到室內(nèi),而是在管道彎管處通過泄爆裝置進(jìn)行泄放。但實(shí)際上由于在管道上安裝泄爆裝置時(shí)其泄爆面積的計(jì)算選型沒有依據(jù),目前通常做法是把泄爆裝置的泄爆面積選取與管徑橫截面積相同,但是這樣選取泄爆面積是否能滿足正常泄爆無法保證。如果無法正常泄爆,爆炸形成的壓力波和火焰就可能會(huì)傳到室內(nèi),造成車間內(nèi)人員傷亡和設(shè)備破壞。因此防爆裝置生產(chǎn)廠家建議在室外除塵器進(jìn)風(fēng)管上安裝隔爆裝置,替代規(guī)范中提到在管道彎管處安裝泄爆裝置。對于這種設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)院也是認(rèn)可的,在設(shè)計(jì)時(shí)也會(huì)作相應(yīng)修改。因此,不管是室外除塵器還是室內(nèi)除塵器,進(jìn)風(fēng)管安裝隔爆裝置都是一種合理的設(shè)計(jì)方案。并且,這一點(diǎn)在最新版的GB15577-2018《粉塵防爆安全規(guī)程》中也有提到[3],“對安裝在室外的干式除塵器,其進(jìn)風(fēng)管上宜設(shè)置隔爆閥,其安裝應(yīng)能阻隔爆炸向室內(nèi)傳播”。
目前,國家現(xiàn)行與煙草除塵系統(tǒng)相關(guān)的安全規(guī)范以及設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行煙草行業(yè)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)所采用的規(guī)范大致有以下幾個(gè):①YC/T384-2018《煙草企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范》;②GB18245-2000《煙草加工系統(tǒng)粉塵防爆安全規(guī)程》;③AQ4273-2016《粉塵爆炸危險(xiǎn)場所用除塵系統(tǒng)安全技術(shù)規(guī)范》。
對照以上規(guī)范,目前煙草企業(yè)現(xiàn)有除塵系統(tǒng)在安全方面存在的主要問題可歸納為以下幾條:
(1)除塵器本體無泄爆裝置。
(2)除塵系統(tǒng)無壓力、溫度等監(jiān)測報(bào)警裝置以及運(yùn)行監(jiān)測裝置。
(3)除塵器布袋不是阻燃防靜電濾袋。
(4)切絲機(jī)除塵器進(jìn)風(fēng)管以及室內(nèi)除塵器進(jìn)風(fēng)管無火花探測及熄滅裝置。
(5)除塵器進(jìn)風(fēng)管無隔爆裝置。
(6)除塵房內(nèi)的電氣設(shè)備不滿足相應(yīng)的防爆要求。
企業(yè)可選擇更換新的除塵設(shè)備,按照新規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)采購安裝,也可以對現(xiàn)有除塵設(shè)備進(jìn)行利舊改造,請?jiān)O(shè)計(jì)單位進(jìn)行改造設(shè)計(jì),總體要求就是配置滿足現(xiàn)行規(guī)范的安全防爆裝置和符合防爆要求的電氣設(shè)備。除了設(shè)計(jì)須符合相應(yīng)規(guī)范外,企業(yè)還應(yīng)注意以下問題:
設(shè)計(jì)單位通常只會(huì)按照相關(guān)規(guī)范要求提出配置需要,如除塵器配置泄爆裝置,進(jìn)風(fēng)管道配置隔爆裝置等。但具體的設(shè)備選型還是由防爆裝置生產(chǎn)廠家提供,比如泄爆面積大小計(jì)算等。因此企業(yè)要選擇專業(yè)的粉塵防爆設(shè)備生產(chǎn)廠家,這些廠家都能夠?qū)π贡娣e進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算依據(jù)有美標(biāo)、歐標(biāo)或國標(biāo),采取不同的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出的泄爆面積會(huì)有所區(qū)別。
目前市場上泄爆板、隔爆閥等防爆裝置的生產(chǎn)廠家很多,歐美等國家對防爆裝置有嚴(yán)格要求,例如歐盟對防爆產(chǎn)品的要求是該產(chǎn)品必須具有ATEX 認(rèn)證才能進(jìn)行銷售和使用,因此歐美粉塵防爆裝置生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的產(chǎn)品一般都會(huì)有ATEX 認(rèn)證,取得ATEX 認(rèn)證表明該產(chǎn)品經(jīng)第三方檢測機(jī)構(gòu)檢測合格,在很大程度上保證了產(chǎn)品質(zhì)量。并且,ATEX 證書上會(huì)注明所涵蓋的產(chǎn)品型號(hào)及規(guī)格,比如某種型號(hào)管徑從DN200 到DN500 的隔爆閥,或者一定尺寸規(guī)格的泄爆裝置,證書上沒有的型號(hào)或規(guī)格不能代表該產(chǎn)品是經(jīng)過檢測合格的。
目前國內(nèi)廠家生產(chǎn)的粉塵防爆裝置一般是通過廣州特檢院或沈陽特檢院進(jìn)行委托試驗(yàn)出具檢測報(bào)告,同時(shí)獲得CNAS 報(bào)告來證明產(chǎn)品的有效性。CNAS 報(bào)告上也會(huì)注明某廠家防爆產(chǎn)品的型號(hào)、規(guī)格,并且是某種特定型號(hào)規(guī)格的產(chǎn)品,比如某種型號(hào)管徑DN300 的隔爆閥或某種型號(hào)泄爆面積500mm×300mm 的泄爆板,該報(bào)告僅針對該型號(hào)規(guī)格的產(chǎn)品,并不能代表其他型號(hào)或者同型號(hào)但其他不同規(guī)格的產(chǎn)品,比如其他不同管徑的隔爆閥或不同面積的泄爆裝置就不被證明是經(jīng)檢測合格的。目前國內(nèi)一些廠家生產(chǎn)的粉塵防爆裝置型號(hào)規(guī)格很多,但取得的CNAS 報(bào)告并沒有涵蓋完所有的產(chǎn)品,這一點(diǎn)要特別注意。后期項(xiàng)目建成投入使用前,地方政府相關(guān)安全部門在參與驗(yàn)收檢查時(shí)可能也會(huì)要求提供產(chǎn)品的相關(guān)質(zhì)量證明文件,否則項(xiàng)目驗(yàn)收可能不予通過。
目前大多數(shù)煙草企業(yè)的除塵系統(tǒng)安裝在室內(nèi),按規(guī)范或設(shè)計(jì)要求通常在除塵器上安裝無焰泄爆裝置,除了泄爆裝置的泄爆面積要符合要求外,無焰泄爆裝置的保護(hù)體積也是需要考慮的一個(gè)重要參數(shù),它表示該無焰泄爆裝置最大能保護(hù)除塵器的體積是多少。該參數(shù)在檢測報(bào)告和產(chǎn)品技術(shù)資料中會(huì)有說明,企業(yè)在選擇無焰泄爆裝置時(shí)也要特別注意。
當(dāng)設(shè)計(jì)要求除塵器本體配置泄爆裝置,進(jìn)風(fēng)管配置隔爆閥時(shí)需要注意一點(diǎn),有的隔爆閥產(chǎn)品會(huì)在ATEX 證書上提到該隔爆閥不能與可重復(fù)關(guān)閉的無焰泄爆裝置放在一起使用。其主要原因是防止爆炸發(fā)生時(shí)當(dāng)隔爆閥關(guān)閉泄爆裝置也關(guān)閉,除塵器內(nèi)部形成負(fù)壓對除塵器造成破壞。綜上所述,在對除塵系統(tǒng)進(jìn)行防爆改造或重新設(shè)計(jì)時(shí),既要滿足國家相關(guān)規(guī)范要求,同時(shí)對防爆裝置的選擇也要格外注意,必須滿足項(xiàng)目自身使用要求。
煙草企業(yè)可以對照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自查整改或請專業(yè)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì),確保除塵系統(tǒng)符合相關(guān)安全規(guī)范要求。防爆裝置的選擇應(yīng)充分調(diào)研,既要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)檢測合格取得相應(yīng)證書有質(zhì)量保證,還要滿足項(xiàng)目自身實(shí)際使用要求。限時(shí)整改現(xiàn)有除塵系統(tǒng)的安全隱患,保證企業(yè)除塵設(shè)備安全可靠的運(yùn)行。