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干燥设备的火险分析与预防对策
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0 前言
干燥是从含水或湿物料中脱除水分或其他溶剂的操作过程，以便于物料进一步加工、运输、贮存和使用。然而，干燥操作火灾危险性较大，火灾爆炸事故时有发生，是企业生产过程中防火防爆的重点部位。
1 干燥方法和设备
干燥所用的热源有热空气、过热蒸汽、烟道气、明火等。根据热能传给湿物料的方法不同，干燥可分为对流、传导和辐射干燥。按工作方式分，干燥有间歇式和连续式操作。
对流干燥机是利用热气流与物料直接接触进行加热。其类型分为厢式、转筒、喷雾和沸腾干燥机。厢式干燥机是在一个外壁绝热的干燥室内进行的，采用间歇式操作。转筒干燥机为一个略呈倾斜的旋转圆筒，物料在其中与热空气逆流接触干燥。气流干燥机是一种流化设备，湿物料在高速热气流载体的流动中进行传热传质，再经旋风分离器使物料中水分随热空气排出。喷雾干燥机适用于干燥含水量高达75%～80％的溶液、悬浮液或熔融液的物料，它将物料在热气流中喷成细雾，雾滴在很短时间内被干燥成粉末。沸腾干燥机又称流化床干燥机，是利用热气流使散粒状物料在干燥机内呈沸腾状态，使湿组分汽化、脱除，达到干燥的目的。
传导干燥机的特点是利用固体壁面传热进行干燥，包括真空耙式干燥机、滚筒干燥机等。真空耙式在蒸汽夹套的圆筒形的厢体内装有耙齿搅拌器，物料在器内得到均匀搅拌的同时，通过夹套壁的热传导被蒸汽加热干燥，其整个过程在真空下进行。滚筒式干燥机由1个或2个滚筒组成，筒内通加热蒸汽，当滚筒缓慢旋转时，物料呈薄膜状附于滚筒外面而被干燥，转到刮刀处被刮刀刮下。
辐射干燥机是用辐射热能加热干燥物料，如电烘箱、红外线干燥机等。
2 干燥过程的火险特点
2.1 干燥脱出的易燃蒸气或粉尘易形成爆炸性混合物
在密封性差的干燥机中，干燥能散发可燃蒸气的物料时，易形成可燃蒸气与空气的爆炸混合物，若遇火源便发生爆炸。例如某厂用电烘箱烘烤浸过环氧树脂的铜片的过程中，因散发出溶剂中的二甲苯与空气形成爆炸混合物，发生了爆炸。
使用喷雾、气流或沸腾干燥机干燥颗粒状物料或粉料时，设备内形成的可燃粉尘－空气混合物的爆炸事故在生产实践中时有发生。某化工厂聚乙烯车间热风干燥系统就是由于旋风分离器内的可燃粉尘，遇静电火花而发生了爆炸。
2.2 温度控制不当，易造成物料燃烧
干燥操作中，因温度控制不当超过了物料的自燃点，发生的火灾事故屡见不鲜。某染料厂因厂内其他岗位一时停用蒸汽，造成其干燥室所用蒸汽的压力增大，引起加热温度升高，导致物料燃烧。昆明橡胶一厂发生的特大火灾，是由于烘烤发乳剂时，误将温度调到160℃（规定烘烤温度＜70℃）而引起的。
在连续式干燥如转筒干燥机操作过程中，若供料突然减少或断料而热载体供给量和温度没随之而变时，器内温度会急剧升高，导致物料着火。
2.3 干燥机操作与管理不善，有自燃危险
间歇式干燥过程中，如物料放置靠近热源，或清除撒落在热源上的物料不及时；传导式干燥热源温度过高，且物料与热壁表面接触时间过长；气流、沸腾或喷雾干燥设备的风道内积聚物料，长期受热，均会引起自燃。山东淄博纤维总厂腈纶车间2#烘干机由于蒸汽管道上积聚的纤维长期受热分解自燃，引起周围的纤维片燃烧，导致了火灾。
电烘箱长时间运行，发热量增多，温度升高，造成被烘烤物料或烘箱附近可燃物自燃。例如某企业用电烘箱烘烤物料，因中途停电后没有切断电源，来电后，烘箱连续通电达数小时无人管理，加之控温设备失灵，烘燃了烘箱附近的可燃物料，造成一场重大火灾事故。
2.4 工艺过程中潜在的引火源
在气流干燥、喷雾干燥和沸腾干燥中，物料由于高速流动、激烈碰撞与磨擦，易产生静电，导致静电积累和放电火花。滚筒干燥机中的刮刀有时与滚筒壁摩擦、干燥设备上排风机的铁质叶轮与铁壳摩擦产生火花。加热器表面的高温也可成为可燃物的引火源。
3 防火措施
3.1 建筑防火要求
干燥室应单独设置，其建筑应有二级以上耐火等级，干燥室的门应是防火门。如确实生产需要设在车间内，应用防火墙将其他生产车间及其他建筑隔开，门直通室外。干燥室内应装有良好的通风设备。
3.2 防止形成爆炸性混合物
非封闭的干燥机不得用于干燥能散发可燃蒸气的物料或被汽油及其他溶剂洗过的零件。如果必须用烘箱烘烤零件，必须待其上汽油或溶剂挥发后再烘烤。
喷雾、气流和沸腾干燥机要尽可能采用含氧量低的烟道气作热源；必要时，可充入惰性气体稀释其氧浓度而达到安全操作的程度。
3.3 严格控制干燥温度
应根据物料性质，严格控制干燥温度。开始干燥时，应逐步升温，防止溶剂大量挥发而难以及时排除，致使干燥箱内可燃蒸气浓度达到爆炸极限。在干燥过程中，应随时进行检查，防止超温及其他异常情况发生。
视情况安装温度计、温度指示仪、温度自动调节系统与报警系统。要保证温度仪器、仪表准确灵敏。蒸汽干燥设备必须能控制蒸汽压力，能防止因压力升高引起温度升高。
3.4 选择适宜的干燥热源
尽量选用既能满足工艺条件要求，温度又较低的热源，如热水、蒸汽或热风。干燥易燃易爆物料宜采用真空干燥机。干燥可燃物料不应用或少用电热或远红外热源，严禁使用明火。
3.5 加强工艺防火管理
物料中含有自燃点低或其他有害杂质，在干燥前必须加以清除。干燥氧化剂产品时，应在干燥前用清水洗净残存的氧化剂，防止其受热引起产品着火。
间歇操作的干燥机应注意防止可燃物直接接触热源；干燥室内不准放置其他任何可燃物质。干燥完毕后，要及时清除残留或撒落的物料，特别是残留在热源上的污垢。传导式干燥机要掌握好温度与时间的关系；气流干燥机、沸腾干燥机的风道应尽量垂直，不应有死角，并经常清理防止物料积聚，引起自燃。
用烟道气加热的转筒干燥机，应注意均匀加热，不可断料，转筒不可中途停止运转。如遇断料或停转，应切断烟道气，并通入氮气。
对于易燃易爆、易氧化、易分解物料，在干燥结束后，必须待其温度降低后方可放进空气排料，防止物料遇空气自燃。
电热干燥机工作结束后，应及时切断电源，以防长时间运行，温度升高，引燃物料。
3.6 干燥设备应符合防火要求
非防爆型的电气开关均应安装在工作室或干燥箱外。采用流速较大的热空气干燥可燃物时，排气用的设备和电机应采用防爆型的。使用电热干燥，电热丝要加防护罩，加热器应与物料保持一定距离，使用电烘箱干燥能够蒸发易燃气体的物料时，电炉丝应完全封闭。
滚筒干燥机应根据情况调整刮刀与筒壁间隙，或采用有色金属材料刮刀，干燥机排放机采用非金属或有色金属材料叶轮，避免摩擦产生火花。
喷雾、气流和沸腾干燥设备和管道要有良好的接地装置，并严格控制气流速度，防止静电产生和积聚。
3.7 配置安全装置和灭火设施
利用烟道器直接加热可燃物料时，在滚筒或干燥机上应安装爆破片，以减弱爆炸破坏。
为了及时报警和迅速扑灭火灾，宜在干燥系统的排气管上安装感温感烟自动报警装置，以及氮气或蒸汽灭火自动联锁装置。
干燥设备附近应备有蒸汽灭火管线及灭火器材。
3.8 搞好安全教育
搞好安全教育工作，加强对生产人员的培训，牢固树立安全第一，安全就是效益的思想；普及防火、灭火基础知识，提高岗位人员消防业务素质；建立健全防火安全责任制度。
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