聚烯烃料仓反吹风系统中的安全料位及其确定

聚烯烃料仓反吹风系统中的安全料位及其确定孙立富刘全桢刘宝全(中国石化集团安全工程研究院，山东青岛266071 )商要介绍了聚烯烃料仓反吹风设置中安 2安全料位的确定全料位的概念及其确定方法，以避免由于通风死通过对聚烯烃料仓电场的计算，就可以确定区造成静电燃爆事故的发生。安全料位。关键词聚烯烃料仓反吹风安全料位静电T.B.Jones教授提出了部分灌充的柱型简仓内电荷驰豫的电场模型及其瞬态解，给出了欧姆介聚烯烃料仓反吹风系统的设置是防止聚烯烃质的电荷弛豫规律，明确提出了电荷弛豫不仅与料仓发生静电燃爆的重要措施。目前部分企业的粉体本身的性质有关，而且与筒仓的几何形状及反吹风系统存在着形成通风死区的缺陷，在料仓灌充比有关。在此基础上,R.J.Pazda,T.B.Jones 和锥部会造成由沿面放电引起的静电燃爆事故，而Y.Matsubara又提出了任意截面的柱型筒仓电场且这类事故已有发生。解决这一问题的关键是如分布的一般理论2。何正确设置进风口的高度，为此，介绍了安全料位以上述理论为基础，建立了料仓电场计算模的概念和确定方法，以保证在进风口以下通风死型，采用差分法,开发、编制出了料仓电场数值计区的安全。算分析软件。该软件的主要特点是:对于任何一个给定的料仓和给定的灌充粉体，可以计算任意位安全料位的概念置、任意时刻的电位和电场强度分量。在聚烯烃料仓中，沿面放电是种危险性较2.1 相关参数大而且普遍存在的静电放电形式。沿面放电又称计算分析需要如下参数:装置的生产负荷，料锥体放电(ConeDischarge)"，是散装粉体在锥形仓的尺寸、容积，物料的堆积密度、介电常数、体电表面的放电,其放电能量为10mJ左右，可以引起阻率及其静电荷质比。可燃气与聚烯烃粉尘混合物的闪爆。避免发生闪其中静电荷质比必须现场测量，介电常数可爆的主要措施就是设置反吹风系统，用以降低料在相关资料中查得，其他数据由企业提供。仓内可燃气体的浓度。2.2静电荷质比测量聚烯烃料仓上部为简体，下部为锥体，反吹风为计算料仓安全料位，必须对料仓的静电荷质进风口一般设置在简体下部或锥体上部，这样一比进行测量。测量仪器采用微库仑仪台(输 人阻来，进风口以下部分难以起到通风作用，容易形成抗10120以上)、法拉第筒采样器台(绝缘电死区。有的料仓虽然在下料口也设有风嘴，但作用阻> 1 0130)，测量部位可选在下料口处。表1是并不明显。由于料仓沿面放电与料仓直径有直接关系，作者简介:孙立富,高级工程师。1992 年毕业于青那么在某一直径对 应的料位以下，就不可能发生岛化工学院生产过程自动化专业，一直从事安全沿面放电，这个料位称之为安全料位。技术研究工作,1999年开始粉体静电防灾研究。2006年第6卷第1期HSE安全技术某厂高密度聚乙烯粉料仓静电荷质比的测量记录。输人数据:生产负荷10th,料仓尺寸φ6mx表1静电荷质比测量记录21 m,容积500 m',物料堆积密度0.485 g/cm', 介电常数2,体电阻率1x10'50'm;实测静电荷质进料量电荷量质量荷质比平均值比为0.41 μckg。计算结果见表2。/h!/μchg/μe.kg (μc-kg"长2计算结果0.470.40100.180.450.41承料仓半徐/血 总电场小V.2.01.153 644.30.200.460.431.50.862 268.82.3 料仓电场计算1.81.043116.71.751.012977.4根据测得的静电荷质比及相关数据，利用料仓电场数值计算分析软件就可以对高密度聚乙烯2.4安全料位粉料仓进静电电场的计算。从表2可以看出,对于该料仓料位为1.75 m料仓内电场随半径增大而增大，并在仓壁附时，料仓半径为1.01m,其仓壁电场强度的峰值已近达到最高。为简化计算，我们以某一料位对应的接近3000kV/m的空气击穿场强，料位再高就存料仓半径计算总电场，该料仓底部为60°锥体，在发生沿面放电的可能。因此，可以认定该料仓的故料仓半径=料位xtg30°。 在计算过程中,料位安全料位为1.75 m。的选取非常关键，必须根据经验选择尽可能接近安全料位的值来计算，以减少计算的工作量。3结论计算时输人输出界面见图1、图2。通过聚烯烃料仓安全料位概念的提出及安全料位的确定，在设置反吹风系统时可以把进风口设在安简仓数据信息全料位以下稍低的位置其下部分虽然处于通风死简仓号码: C ]区,但由于不可能发生沿面放电，因而是安全的。该企业名称。Pu厂项研究成果已在部分企业应用，取得了很好的效果。装置名称，HDPE直径eC 6.00 介电常数: C 220高度间C 21.00密10^3xm]C 044参考文献容量m)C 000 荷质比CMaC 041孙可平粉体静电学国内外研究动态与进展物理，200029(6)电阻率(2m:C口100 X10四2孙可平，等粉体柱型料仓电场数值计算及安全技术评价的研究上海海运学院学报，1998,(3)1.输入2修改3查询4删除5退出Safety Level and its Determination for图1输入界面Counter blower System of Polyolefine Bunker|分析点电场信息Sun Lifu, Liu Chuanzhen and Liu Baoquan(SINOPEC Safety Engineering Institute, Shandong简仓号码]轴向电场kvVm] C 17129Qingdao 266071)分析点半径mC 101径向电场kw/m) C 24357Abstract: The conception of safety level and its deter-分析点高度[mC 1.75总 电场lkvlm] C 2977mination method for counter-blower system of poly总电势wC 7468 场强与水平夹角废) C 5489olefine bunker were introduced, to avoid the occurringof fire and explosion accident caused by static dis-charge because of ventilation dead zone.Keywords: polyolefine bunker ; counter-blower ;safe-图2输出界面ty level ;static HSB22《安全、健康和环境》