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抽样计划中的因素

张贴者 蒂莫西·卡利纳 上03.03.20

在完成粉尘危害分析之前,请执行抽样计划以改善预防和缓解策略

By 蒂莫西·卡利纳, P.E., 福斯克& Associates, LLC

如《化学加工》杂志《危险粉尘电子手册》中所述

如果要在可燃粉尘上制作故事片,那将是前传-采样计划还是粉尘危害分析(DHA)?

可燃粉尘是细颗粒,悬浮在空气中会引起爆燃危险。您已经看过这部电影,并且知道所有重播的角色,情节和舞台。氧气在封闭的舞台上发挥作用,由本地微粒固体解释的逃逸形状转换者重新扮演了小人的角色,逃避了良好的清洁工作,并散布到了炽热的点火源和友人发火的场景中。

冻结爆炸的黄色粉末的运动,孤立在黑色,黑暗的背景上。黄色尘云抽象设计。粒子爆炸屏幕保护程序,壁纸。-2这个情节如何结束?当地孩子,豌豆固体和美丽的眼源会否一起制造爆炸性的烟花?还是Pea Solid转向转向并直接完成该过程?那要看。抽样计划和DHA对设备的了解程度如何?

行业专家,也就是编写美国国家消防协会(NFPA)标准的人,认识到DHA需要指导,并且书面的抽样计划在将这一要求纳入NFPA 652标准的第5章时将提供一个起点:

应制定抽样计划并形成文件,以提供必要的数据以符合本章n(危险标识)的要求……应包括以下内容:

  1. 识别存在细小颗粒和灰尘的位置
  2. 鉴定代表性样品
  3. 收集代表性样品
  4. 保持样品完整性
  5. 与测试实验室就样品处理进行沟通
  6. 取样样本的证明文件
  7. 安全的样本采集方法

 

这些作家一定把采样计划视为前传。采样计划就像电影剧本一样,确定了最终管理与可燃粉尘相关的风险的步骤。理想情况下,应在取样和测试有效样本之前制定取样计划并形成文件;否则,它将被称为采样历史。

但是,对于我们大多数人来说,生活,工作和尘埃并不是那么干净和简单。问题是在哪里以及如何开始知道采样错误和遗漏会导致时间浪费和金钱浪费,或者更糟的是,错误的风险评估和不愉快的结局。

除非您从事“业务”,否则您很少会看到付费观看的电影的剧本。

抽样计划和DHA是否一样?剧本描述了风景,提供了评论,并为演员提供了动作和信息的线索。让我们想象一个采样计划作为剧本。

 

屏幕播放

在这里,您是作家,导演,甚至是次要角色或背景中的角色,但请不要成为悲剧英雄。

想象一下镜头。您正在外景拍摄。屏幕播放可识别位置并描述摄像机之前的场景:

  • 它发生在工厂车间。
  • 上方挂着带照明灰尘晕的热灯。
  • 白色的灰色两音通气管道从头顶穿过,从舞台上消失。
  • 银色洒水喷头从灰色发芽到黑色,水管与支撑屋顶的散焦小黑色发辫上方的深色天花板融为一体。
  • 基座风扇向侧面呼啸。
  • 可移动的三步楼梯可通往圆形混合容器的顶部,打开了舱门,可见到微弱的蒸气,短暂消失后又返回。
  • 平行的痕迹显示出楼梯经过尘土飞扬的地板的轮式路径。
  • 穿防尘口罩的其他人会移动,将袋子倒入其他混合容器时会看着别处。
  • 噪音充斥着稳定的机械声。

 

对手在翅膀上等待。

安静在场景上……然后……“行动!”

从左台进入一辆橙色装饰的叉车,叉车上装有一个装在驾驶员身后的啤酒桶状油箱。它用于交付堆积良好的50磅托盘。袋被部分撕裂的肮脏的拉伸塑料包裹住的地方。袋子已被移走,并添加了其他颜色的袋子。侧栏指示相机放大整齐地加网模板的其中一个袋子“小麦面粉”。下面的袋子有一个拼写出麦芽糊精的脚本类型。

“切!!”

然后,当编剧喃喃地说“垃圾”时,剧本会不情愿地滑入制片人的圆形文件中,然后加上“没有人,甚至没有哈利波特,都不会相信邪恶的面粉。”

 

评估可能有害的设置

粉尘爆炸

因此,忘记类比,但保持远见和想象力。光晕告诉我们空气中有灰尘。移动楼梯上的轮迹表明地板上有灰尘。在粉末装载过程中,从人孔中升起的微尘云表明混合容器上的集尘失败或缺乏。

剧本(采样计划)中的描述确定了潜在的外壳,点火源,燃料,分散器和氧化剂的位置。阿尔弗雷德·希区柯克(Alfred Hitchcock)称他们为“ MacGuffins”。我们称它们为爆炸五边形的侧面。

要知道要采样什么以及如何采样,请识别并写下每个过程组件可能导致的可燃粉尘危害,即使您认为这些危害不太可能。这些组件包括管道,输送机,料仓,燃料仓,容器,灯,风扇,叉车,过程​​设备的内部以及逃逸的废气。这并不意味着要测试所有内容,除非您确实需要测试所有内容。这仅仅是识别。审核稍后进行。切记:没有灰尘,没有危险。

每个设施隔室,无论是建筑物,房间还是装有可燃颗粒固体的盒子,都应进行评估。还应注意识别可能未注意到堆积物的隐藏区域。此方法适用于高大设备,管道,壁架和管道的视线顶部。记住:灰尘会隐藏。

氧气和点火源也是如此。由于除掉氧气不仅仅需要一点努力,因此除非您花了很多精力在置换氧气上,否则请考虑存在氧气。点火源并非总是像我们想要的那样容易控制,并且几乎总是应将其视为一种潜力。

在整个过程的每个点,确定是否可能存在着火(无需扩散),爆燃(无需封闭)或爆炸危险。记住:知道灰尘,知道危害。在类比剧本中,我们记下以下“ MacGuffins”:

捕获4

跟随金钱,了解原材料在生产过程中会发生什么。也就是说,跟踪原材料,它们变成的产品以及留下的废物。材料是从粉末还是较大的固体开始的?它会变成较小的颗粒,可能是扬尘吗?材料会改变化学成分并改变其危害吗?在不同的工艺阶段,相同材料的尺寸是否不同?物料什么时候变湿,什么时候变干?

灰尘有两个环境-设备内部和外部。单独考虑每个环境并考虑其自身的危害。一个过程可能只是一系列带有逃逸粉尘源的不同空间。另一种设备过程是物料变小或变大,变湿或变干,机械或气动输送,加热或冷却,反应,混合,筛分,模制,切割或以其他可能改变物料的方式进行处理。过程外壳在过程中是否会改变体积,顶部空间,干舷,管道或风管尺寸?这些变化中的任何一种都会引入或消除什么新的危害?

NFPA标准作者一定在想续集。没有任何状态必须在DHA之前进行采样。如果您有灰尘,设备内部或外面有灰尘,可以安全地假设爆炸五边形的五个侧面中有两个,甚至三个都位于:灰尘(燃料),其促成剂,氧气和潜伏在附近的潜在点火源。通过这种方式查看每种情况,您可以更快地面对风险,尽管这可能不是测试的决定因素,但它应该让您考虑如何降低风险。

 

从开始到完成的整个过程

是否有铁路将颗粒状物料输送到料仓?球团通常太大而不会引起火警或爆炸危险,但球团的处理会产生潜在的可燃性粉尘。这些颗粒不需要独立取样或测试,但是如果不包含粉尘并形成闪燃或积聚危险,则应将该位置和材料标识为候选逃犯材料样品。可以在过程的上游收集相同的微粒,因此可能不需要在接收时对其进行采样。如果是这种情况,请记录下来。

在没有无尘的情况下,接收过程中仍然可能存在危险。接收颗粒的料仓也会从颗粒损坏中接收灰尘。筒仓中会形成云,使这些灰尘成为采样和测试的候选对象。该处理损伤微粒是相同还是较小?当相同的材料存在于多个不同的位置时,具有最小尺寸粒子的样品就可以全部代表它们。

DHA应意识到这是爆炸危险,因此点火源控制对于防爆至关重要。连接和接地是重要的点火源控制。 NFPA可以提供爆炸通风,但对于几何形状难以保护的外壳(例如高而狭窄的筒仓),NFPA则不需要。抽样计划不一定要解决这些保护问题,但是知道这一点对建议样本选择和测试有帮助。

一种简单的方法是在测试之前筛选所有识别出的区域和过程样品,然后根据原料和粒径的不同组合缩小范围,以缩小范围。应当收集和测试扬尘样品,以识别需要同时进行内务管理以使区域累积量每天保持小于1/32英寸的区域中的风险水平。

 

混合和减小尺寸/研磨

对于任何数量的机组操作,都需要考虑内部因素,以研究热点,残渣,火花或其他方式引起的着火可能性,从而确定有效的保护措施。如果收集到的逃逸材料不能代表过程中的颗粒,则仅在该颗粒较小的情况下才需要收集过程中的样品。

 

灰尘收集

灰尘收集器通常具有附着在过滤器上的最细的灰尘。如果可能的话,从集尘器收集的采样应包括来自过滤器和收集箱的灰尘。

 

采样协议注意事项

在每个样品采集时间和位置都应仔细记录。拍照是很好的文档参考。包括完整的材料标识,样品位置,日期,时间,收集方法以及当时的任何异常情况。材料样品的温度和水分含量以及环境温度和湿度对于工厂解释可能有用,但是粉尘爆炸测试不是必需的。

 

替代测试策略

一种策略是测试所关注的每种处理材料类型中的最小颗粒,但是如果您处理数十种或数百种材料,那么即使这样也会很快变得非常昂贵。如果所有材料的Kst都可能小于200 b m / s,请考虑使用该Kst值作为设计参数。最后,应收集集尘器样品进行测试。

 

推荐测试

对于不确定的潜在可燃性和爆炸性的材料,可以执行通过/不通过测试系列进行这些确定。当涉及已知的可燃粉尘时,除非存在特殊情况(例如,处理的大颗粒物占主导地位或样品与大量惰性材料混合后要确定样品不可燃),否则可能无需执行此步骤。

它必须能够代表实际情况,否则,如果发生爆炸事件,可能不仅仅是后悔。可能会发生刑事疏忽或意图调查。所有样品都应进行粒度分析和水分含量测定。

其他常见测试包括:

  • 爆炸强度测试(KSt和PMAX–ASTM E1226),
  • 最小点火能量(MIE – ASTM E2019),以及
  • 最低爆炸浓度(MEC – ASTME1515)。

此外,您必须考虑其他测试是否有价值,具体取决于您设施中潜在的点火源。如果存在可能积聚灰尘的高温表面,则可能包括层点火测试(LIT),或者如果这种点火控制方法是单元操作的实际考虑因素,则可能包括极限氧浓度(LOC)测试。对于非导电材料,静电荷和弛豫参数可能有用。

请不要犹豫与测试实验室或其他顾问和DHA提供者讨论您的测试结果,以确保您对结果有所了解。

可是等等!您可能会问,如果现在我能弄清楚这一切,DHA的家伙会做什么?好问题。显然,样本计划就像DHA的初稿一样。样品计划的制定应预见需要在确定的位置,设备和粉尘条件下评估测试结果的需要,例如,不可接受的空气散发和扬尘的积聚或过程中包含的尘云和积聚可能暴露于火源。

从这里,可以制定预防和缓解策略。随着灰尘考虑复杂性的增加,要考虑的因素也增加了,并使采样计划和DHA更加接近单一。

 

如果您喜欢此博客,则可能还喜欢阅读有关FAI灰尘危害分析的三步法。

粉尘危害分析(DHA)的三步法 

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