[发明专利]防止粉尘料仓燃爆的系统及方法

说明书

本发明提供一种防止粉尘料仓燃爆的系统，属于石油化工安全技术领域。所述防止粉尘料仓燃爆的系统包括：浓度监测装置，用于监测粉尘料仓内可燃气体浓度和可燃粉尘浓度；火花监测装置，用于监测料仓内的火花发出的红外辐射强度；气体吹扫装置，用于对料仓内的气体进行吹扫；以及控制装置，用于根据所监测的可燃气体浓度、可燃粉尘浓度以及火花发出的红外辐射强度，确定高于某一设定阈值时，控制装置发出报警且所述气体吹扫装置进行吹扫。本发明的技术方案能够有效抑制粉尘爆炸。

技术领域

本发明涉及石油化工安全技术领域，具体地涉及一种防止粉尘料仓燃爆的系统及方法。

背景技术

随着聚烯烃生产装置数量的增多和规模的扩大，粉料生产、储运过程中料仓闪爆的事故频发。在粉尘物料的存储或输运过程中，可燃性粉尘通常会与可燃气体形成混杂体系，比如聚烯烃物料在聚合造粒过程中，会有少量的可燃气体(如乙烯、丙烯等)挥发成份,随粉料被风送到料仓中，吸附在固体颗粒表面的可燃气体组分在料仓中会不断逸出，使得可燃气体与聚烯烃粉尘形成混杂体系。此外，当上游反应不好、气体回收或料仓气体通风失控等异常工况下也会造成料仓内可燃气体浓度突然升高。类似的，在煤粉输运系统中煤粉与挥发分也会形成混杂体系等。研究表明，可燃气体的存在降低了粉尘的最小点火能，混杂体系在低于可燃气体爆炸下限和可燃粉尘最小爆炸浓度条件下依然会发生燃爆，且其爆炸威力高于单一可燃气体或粉尘。粉尘料仓发生的多起燃爆事故中大多与形成混杂体系有关。因此，可燃气体与可燃粉尘形成的混杂体系极易发生燃爆事故，给粉料输运系统造成巨大损失。

目前聚烯烃料仓防止燃爆主要采用可燃气体脱除和消除静电点火源两种方式。粉尘料仓一般采用反吹风系统脱除粉尘中夹带的可燃气体，但是国内现有聚烯烃料仓的通风方式、风量及操作方式等都是基于反应、气体回收单元等生产过程的正常工况而设置的，一旦出现设备或仪表临时故障或损坏、上游反应不好、处理不合格料或过渡料、料仓切料阀故障等异常工况时存在较高的燃爆风险。此外，尽管通过在料仓安装静电监测和消除设备可有效抑制粉体放电，但静电消除器的消电效率一般在80～90％，不能完全消除静电，且无法避免明火、电加热、辐射冲击波、电弧、高温等其他点火源。

综上所述，针对目前聚烯烃粉尘料仓存在的燃爆风险，现有安全控制手段不能完全避免燃爆事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止粉尘料仓燃爆的系统及方法，用以解决上述技术问题中的一者或者多者。

为了实现上述目的，本发明提供一种防止粉尘料仓燃爆的系统，该系统包括：浓度监测装置，用于监测粉尘料仓内可燃气体浓度和/或可燃粉尘浓度；火花监测装置，用于监测料仓内的火花发出的红外辐射强度；气体吹扫装置，用于对料仓内的气体进行吹扫；以及控制装置，用于根据所监测的可燃气体浓度、可燃粉尘浓度以及火花发出的红外辐射强度，确定高于某一设定阈值时，控制装置发出报警且所述气体吹扫装置进行吹扫。

可选的，所述系统根据可燃气体浓度、可燃粉体浓度以及火花发出的红外辐射强度中的任意2种监测值来控制气体吹扫装置进行吹扫。

可选的，所述可燃气体浓度的阈值为20％LEL，优选为10％LEL。

可选的，所述可燃粉尘浓度的阈值为30％MEC，优选为20％MEC。

可选的，所述火花发出的红外辐射强度的阈值为80μJ，优选为40μJ。

可选的，所述系统包含多个所述浓度监测装置。

可选的，所述浓度监测装置包括可燃气体浓度探测器和可燃粉体探测器。

可选的，所述多个浓度监测装置设置于料仓料位以上的气相空间内。

可选的，所述多个浓度监测装置均布于所述气相空间的上、中、下部。

可选的，所述气体吹扫装置采用惰性气体进行吹扫。