煙草企業(yè)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施

黃亮

(四川中煙工業(yè)有限責(zé)任公司成都卷煙廠，四川 成都 610066)

煙草企業(yè)生產(chǎn)制造過(guò)程中打葉、除雜、烘絲、風(fēng)選以及卷制等工藝環(huán)節(jié)所利用的工藝風(fēng)以及處理生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)粉塵的環(huán)境除塵風(fēng)都需要通過(guò)除塵設(shè)備過(guò)濾后進(jìn)行排放，同時(shí)，除塵器收集的粉塵后續(xù)再通過(guò)壓棒機(jī)將粉塵壓實(shí)后進(jìn)行運(yùn)輸處理。因此，除塵系統(tǒng)是煙草企業(yè)必不可少的輔助設(shè)備。

1 除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

隨著國(guó)家和行業(yè)關(guān)于粉塵防爆除塵系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的頒布和修訂，設(shè)計(jì)單位對(duì)煙草企業(yè)除塵系統(tǒng)的新建項(xiàng)目和改建項(xiàng)目會(huì)采用以下相關(guān)規(guī)范作為設(shè)計(jì)依據(jù)。

1.1 《煙草企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范》YC/T384-2018

該規(guī)范是指導(dǎo)各煙草企業(yè)進(jìn)行日常安全生產(chǎn)的重要依據(jù)。在最新版的《煙草企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范》YC/T384-2018 中對(duì)除塵房和除塵系統(tǒng)的主要要求有以下幾條：

（1）除塵房宜獨(dú)立單層設(shè)置，如設(shè)置廠房?jī)?nèi)，宜設(shè)置頂層或靠車(chē)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)的要求。

（2）壓棒系統(tǒng)應(yīng)采用隔爆裝置與其他除塵器隔離；壓棒機(jī)儲(chǔ)料斗宜采用泄爆裝置。

（3）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。

（4）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(guò)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(wú)焰泄爆裝置，且泄爆區(qū)域應(yīng)無(wú)其他生產(chǎn)設(shè)備和人行通道。

（5）除塵系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置下列預(yù)警預(yù)測(cè)裝置：①除塵器進(jìn)、出風(fēng)口應(yīng)設(shè)置風(fēng)壓差監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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)。

（6）連接除塵器進(jìn)風(fēng)管的主風(fēng)管安裝防火閥。

（7）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。

（8）打葉設(shè)備應(yīng)設(shè)有獨(dú)立除塵系統(tǒng)。

（9）切絲機(jī)除塵系統(tǒng)管道上應(yīng)安裝火花探測(cè)及熄滅裝置。（10）電氣設(shè)備和線路符合相應(yīng)的防爆要求。

1.2 《粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所用除塵系統(tǒng)安全技術(shù)規(guī)范》AQ4273-2016

該規(guī)范基本涵蓋了《煙草企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范》YC/T384-2018 中關(guān)于除塵系統(tǒng)的相關(guān)要求，在此基礎(chǔ)上，針對(duì)除塵器進(jìn)風(fēng)管提出了如下要求：

（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)除塵器進(jìn)風(fēng)管安裝隔爆閥、火花探測(cè)報(bào)警裝置和火花熄滅裝置；

（2）布置在廠房建筑物外部的干式除塵器進(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。

規(guī)范中這兩條可以總結(jié)為室內(nèi)除塵器進(jìn)風(fēng)管安裝隔爆閥和火花探測(cè)和熄滅裝置，室外除塵器進(jìn)風(fēng)管彎管處安裝泄爆裝置。但不少專(zhuān)業(yè)的粉塵防爆設(shè)備供應(yīng)商指出，在管道上安裝泄爆裝置時(shí)，其泄爆面積的計(jì)算選型沒(méi)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并無(wú)法保證。如果無(wú)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(chē)間內(nèi)人員傷亡和設(shè)備破壞等。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)范中提到的在管道彎管處安裝泄爆裝置。對(duì)于這種設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)院也是認(rèn)可的，設(shè)計(jì)時(shí)，采取在進(jìn)風(fēng)管安裝隔爆閥。這一點(diǎn)在最新版的《粉塵防爆安全規(guī)程》GB15577-2018 中也有提到，“對(duì)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”。

以上規(guī)范就是目前與煙草企業(yè)除塵系統(tǒng)安全有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，也是設(shè)計(jì)單位進(jìn)行除塵系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)時(shí)的主要依據(jù)。

2 項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的關(guān)鍵控制點(diǎn)

設(shè)計(jì)單位完成施工圖設(shè)計(jì)后，建設(shè)單位按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)

行相應(yīng)的市場(chǎng)調(diào)研。從產(chǎn)品性能、質(zhì)量保證、供貨周期等方面對(duì)項(xiàng)目中的關(guān)鍵產(chǎn)品提出技術(shù)要求。

2.1 除塵設(shè)備

目前，煙草企業(yè)除塵設(shè)備大都采用濾袋式除塵器，其除塵效率較高，利用壓縮空氣基于時(shí)間或壓差的控制方式進(jìn)行脈沖噴打清潔濾袋上的灰塵，使用方便。除塵設(shè)備關(guān)鍵部件的選擇要符合設(shè)計(jì)的安全要求。

（1）除塵器濾袋：采用阻燃防靜電的濾袋。阻燃濾袋可采用聚酯、芳綸等材料，同時(shí)，通過(guò)將不銹鋼纖維植入基布內(nèi)起到導(dǎo)電作用，防止靜電的產(chǎn)生?？紤]加工過(guò)程中物料高溫高濕的特點(diǎn)，要求布袋具有厭油厭水效果，布袋克重選用550g/m2能夠保證尾氣排放濃度達(dá)到國(guó)家相關(guān)要求。

（2）防爆裝置：除塵器本體的防爆裝置是泄爆板，當(dāng)除塵器安裝在室內(nèi)時(shí)采用無(wú)焰泄爆裝置。爆炸發(fā)生時(shí)無(wú)焰泄爆能夠阻止火焰、粉塵的泄放，但泄爆時(shí)無(wú)焰泄爆裝置附近溫度較高，因此，在泄爆裝置周?chē)鷳?yīng)留有一定的安全距離，正常情況下，人員不能在此范圍內(nèi)。同時(shí)，在除塵器進(jìn)風(fēng)管安裝單向隔爆閥、火花探測(cè)與熄滅裝置，穿越防火分區(qū)時(shí)安裝防火閥。泄爆面積的計(jì)算由專(zhuān)業(yè)的泄爆裝置供應(yīng)商負(fù)責(zé)。為保障防爆裝置的質(zhì)量，建設(shè)單位可選用具有歐盟ATEX 認(rèn)證的泄爆裝置和隔爆閥，取得ATEX 認(rèn)證表明該產(chǎn)品經(jīng)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)合格，在很大程度上保證了產(chǎn)品質(zhì)量。市場(chǎng)上比較知名的粉塵防爆裝置生產(chǎn)廠家有德國(guó)REMBE、美國(guó)FIKE、BSB 等，其產(chǎn)品都具有ATEX 認(rèn)證。目前，國(guó)內(nèi)粉塵防爆裝置廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品是通過(guò)廣州特檢院或沈陽(yáng)特檢院進(jìn)行委托試驗(yàn)取得CNAS 報(bào)告來(lái)證明其產(chǎn)品的有效性。但需要注意的是，CNAS 報(bào)告一般只注明某種特定型號(hào)、規(guī)格的產(chǎn)品，報(bào)告上未注明的型號(hào)規(guī)格并不表示其經(jīng)過(guò)送檢試驗(yàn)合格，建設(shè)單位在前期調(diào)研時(shí)或到貨驗(yàn)收時(shí)，要核實(shí)項(xiàng)目中使用的防爆裝置的規(guī)格型號(hào)是否與設(shè)計(jì)要求以及證書(shū)上的型號(hào)規(guī)格一致。泄爆裝置和隔爆閥要求具有信號(hào)輸出功能，當(dāng)泄爆裝置打開(kāi)或隔爆閥關(guān)閉時(shí)給上位機(jī)輸出信號(hào)控制風(fēng)機(jī)停止。這里還有一點(diǎn)需要注意，當(dāng)除塵器安裝了泄爆裝置、進(jìn)風(fēng)管安裝了隔爆閥時(shí)，有的隔爆閥產(chǎn)品會(huì)在ATEX 證書(shū)上提到該隔爆閥不能與可重復(fù)關(guān)閉的無(wú)焰泄爆裝置一起使用。其原因是防止爆炸發(fā)生時(shí)當(dāng)隔爆閥關(guān)閉，可重復(fù)關(guān)閉的泄爆裝置也關(guān)閉時(shí)除塵器內(nèi)部形成負(fù)壓對(duì)除塵器造成破壞。同時(shí)，建設(shè)單位可選用具有FM 認(rèn)證或VDS 認(rèn)證的火花探測(cè)和熄滅裝置。市場(chǎng)上知名品牌有格雷康、firefly、T&B。

（3）監(jiān)測(cè)裝置：除塵器進(jìn)出風(fēng)口、灰斗等位置要求配置溫度、壓力等監(jiān)測(cè)裝置。當(dāng)溫度和壓力超過(guò)正常值時(shí)輸出報(bào)警信號(hào)，要求其檢測(cè)和輸出的數(shù)值具有較高的準(zhǔn)確性，并且傳輸過(guò)程中信號(hào)不受干擾?？蛇x用儀表的輸出接口帶網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，如采用PROFIBUS-PA 接口的儀表，其傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性優(yōu)于傳統(tǒng)0 ～20mA 的模擬量傳輸方式。常用的知名品牌有E+H、西門(mén)子等。

（4）風(fēng)機(jī)：按照規(guī)范要求，風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不宜使用皮帶，以防止皮帶打滑摩擦產(chǎn)生火花造成安全隱患，同時(shí)，風(fēng)機(jī)應(yīng)具有運(yùn)行時(shí)防止火花產(chǎn)生的措施。因此，可選用直聯(lián)或聯(lián)軸器傳動(dòng)方式的離心風(fēng)機(jī)，并在風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口加設(shè)銅套，避免運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生意外撞擊時(shí)產(chǎn)生火花。

（5）壓棒機(jī)：采用液壓式壓棒機(jī)將收集的粉塵壓棒成型后進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)處理。在壓棒機(jī)和除塵器之間安裝雙向隔爆閥以及壓棒機(jī)儲(chǔ)料斗上安裝無(wú)焰泄爆裝置。隔爆閥和無(wú)焰泄爆裝置都要求具有ATEX 認(rèn)證。

（6）除塵管道：采取防靜電措施，法蘭連接處采用導(dǎo)線跨接。

2.2 電氣設(shè)備

按照設(shè)計(jì)要求將室內(nèi)除塵房作為粉塵防爆21 區(qū)，該區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備設(shè)施防爆等級(jí)要滿足ExtD ⅢA IP65 T215℃ Da 的要求。

3 結(jié)語(yǔ)

煙草企業(yè)在進(jìn)行除塵系統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，既要滿足生產(chǎn)工藝要求，保證整個(gè)生產(chǎn)加工過(guò)程正常進(jìn)行，同時(shí)，也要按照國(guó)家相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，把握項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中關(guān)鍵部件的選擇，確保除塵系統(tǒng)符合相關(guān)安全規(guī)范要求。