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易燃易爆粉尘输送过程中产生静电的影响因素及预防方法 2019-01-04

  易燃易爆粉尘输送过程中产生静电的影响因素及预防方法

  相信很多人都看过工业生产等易燃易爆粉尘工厂爆炸事故,而造成这类事故的元凶“粉尘爆炸”的居多,那为什么粉尘会爆炸?这就是我们说到的静电,静电导致粉尘爆炸,所以在很多的行业所用的吸尘管必须采用防静电吸尘管。

  防静电软管粉尘为什么会爆炸?

  粉尘爆炸跟汽油爆炸差不多,汽油是气体分子挥发到空气中,达到一定的浓度遇明火就爆炸。粉尘爆炸,是非常细小的粉尘颗粒,扩散到空气中,当积累到一定浓度时,也会像汽油一样遇火爆炸。常见易燃粉尘:金属(如镁粉、铝粉)、煤炭、粮食(如小麦、淀粉)、饲料(如血粉、鱼粉)、农副产品(如棉花、烟草)、林产品(如纸粉、木粉)、合成材料(如塑料、染料)。

  在输送过程中粉尘产生静电的影响因素主要有:

  1.1 材质影响

  据实验中发现,在管道中气流输送粉尘时,粉尘与管道材料相同时静电产生量很少;当管道由金属材料制成时静电产生量与金属材质种类关系不大;当管道及粉尘均由绝缘材料组成时,材料性质对静电影响显著,甚至能改变静电电荷的符号。

  1.2 时间影响

  粉尘在管道中输送时间越长,对整体来讲,粉尘颗粒与器壁之间的碰撞次数越多;对每个颗粒来讲,发生磨擦和碰撞的次数增多,其表面上带有的静电量也增多。但同时也增加了带电粒子的放电机会,所以最终表现出来的结果是静电带电趋于平衡,即开始时随输送时间的增加,静电产生量也不断增多,但经过一段时间之后,便逐渐趋于饱和。

  1.3 运动速度的影响

  运动速度是指粉尘输送速度。速度越高,颗粒的磨擦和碰撞逾激烈,静电产生量也逾多,而达到饱和所需要的时间却大为缩小。在气流输送的工艺中,如果气流速度高达每秒数米至每秒数十米,就能很快达到静电饱和状态。

  1.4 载荷量的影响

  载荷量是指气流输送中每立方米气流中所含粉尘的质量。由于载荷量越大,颗粒数越多,势必造成每个颗粒在管道内与管壁磨擦和碰撞的机会越少。于是,颗粒上的平均电量或单位质量粉尘的电量均随载荷量的增加而减少。

  1.5 粉尘颗粒大小的影响

  虽然从单个颗粒看,大颗粒比小颗粒带电多,但从整体来看,在质量不变的条件下,粉尘颗粒越小,则粉尘颗粒的总表面积就越大,因此所带电荷就越多。

  1.6 管道的形状、结构的影响

  管道的形状、弯曲的曲率半径、管道内壁的光滑程度都能影响输送时的摩擦阻力,影响静电的产生和积聚,经研究发现,弯曲的管道比直管道容易产生静电;管道的狭窄部分比宽阔部分容易产生静电。

  2 阻止静电产生的预防方法

  完全防止粉尘带电是比较困难的,为了能较好地防止粉尘在输送过程中产生静电,减少静电火灾的发生机率,在实际工作中可采用以下几种方法:

  2.1 使用防静电软管抽吸输送粉尘颗粒将静电及时排出,从根源上消除静电

  防静电软管一种是采用导静电剂混合聚氨酯原料中,生产出来的软管管壁带有导静电的特性。这种排静电耐磨输料软管是有类似不锈钢软管的特性,管壁可以传导导静电,从而将软管内物料输送过程中摩擦产生的静电离子进行中和,从而防止因为静电引起的物料堵塞和静电事故。

  2.2 控制运动速度

  经有关科学研究,粉尘在管道内输送时,带电微粒流动形成的电流大致与气流速度的1.8倍次方、管径的1次方和粉尘载荷量的1次方成正比。欲改变工艺参数(如气流速度或载荷量),以改变生产率时,可按照与输送液体类似的方法,确定新情况下的输送参数(如管径)。但是粉尘输送产生静电的情况相当复杂,确定粉尘输送的允许参数是很困难,因而只有根据长期运行经验,确定相应输送过程允许的参数。

  2.3 增强静电电荷的衰减

  粉尘通过管道最后输运到储存设施后,物料速度为零,此时电荷为逸散过程,基于流速的降低,静电逸散过程加强的特点,为了有效地减少静电在逸散过程中放电的危险性,目前,常在管道中加装缓冲器,这样可以大大消除物料在管道内流动时积聚的静电。

  2.4 消除产生电荷的附加源

  物料进入储存容器内还可能有电荷的分离而继续产生电荷,如在粉尘内夹入空气或气泡,粉尘在料斗或料包内冲击,粉尘的混合和搅动。消除掉这些附加源,也能有效地预防静电电荷的产生。对于粉尘的输送,应防止尘垢落入料斗,料斗应具有斜面,减少冲击;粉尘内的杂质应去除掉,因为各种杂质的沉降速度不一致,会形成二次分离,产生带电尘雾,在悬浮的粒子中易造成火花放电。此外,不应把不接地的孤立导体置于料斗内或其他容器内,防止因静电感应造成火花放电。

  2.5 调整粉尘颗粒的大小

  对于粉尘,尘粒越小,粒子总面积越大,在空气中越能起氧化反应。经研究,当微粒小于300微米时,火花放电能使生产中的粉尘着火。因此,用颗粒状材料(微粒大于300微米)代替粉尘,这是防止静电危害的一种措施。必须指出,粒子大小决定于工艺流程的要求,不能随意改变。

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