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                  印刷裝訂廢料的粉塵治理

                  時間:2022-07-13 09:09:43來源:科印網作者:劉云

                    一本精美完整的圖書主要通過制版、印刷、裝訂三大工序完成加工,其中裝訂是最后一道工序,不僅工種多,機器式樣、型號繁多,加工方法也多,是一個藝術加工的操作工序。書刊在裝訂過程中,根據不同的工藝環節,不僅會在銑背、拉槽、分切(中鋸)工藝中產生大量粉塵和紙邊,同時在膠裝三面切、騎訂三面切、勒口機環節也會產生部分粉塵和紙邊。傳統處理方式是將紙邊和粉塵通過風機和管道輸送至廢紙房,然后沉降打包。但我國粉塵處理設備早期在技術上還相對落后,不夠成熟,很多印刷企業在粉塵治理上也存在一些問題,本文將和大家對此進行探討,并分享北京新華印刷有限公司(以下簡稱“新華印刷”)的一些經驗和心得。

                    大部分印刷企業存在的粉塵治理問題

                    大部分印刷企業在印刷裝訂廢料的粉塵治理上存在以下幾點問題。

                    (1)既沒有紙邊收集、打包裝置,也沒有粉塵處理系統,紙邊和粉塵直接吹至打包房,自然沉降。

                    (2)紙邊和粉塵采用的旋風分離器分離不清,有較大的風和粉塵從打包機的間隙噴出,彌漫在廢紙房和車間。大量粉塵跟隨風排放至室外,對周邊環境造成污染。

                    (3)除塵系統采用正壓工作,粉塵亂飛。

                    (4)除塵系統沒有安全保護措施,存在很大安全隱患。

                    (5)廢紙房地面、墻壁有大量粉塵附著。

                    (6)電氣控制設備安裝在廢紙房內,極易發生安全事故。

                    (7)粉塵主要集中在廢紙房,廢紙房內粉塵濃度較大,極易發生粉塵爆炸、火災等安全事故。而且工人長期在廢紙房工作,吸入大量粉塵,容易形成矽肺等職業病,對操作工身心健康危害較大。

                    新華印刷的粉塵治理歷程與心得

                    2014年國家頒發的《嚴防企業粉塵爆炸五條規定》(總局令68號)中指出:

                    (1)必須確保作業場所符合標準規范要求,嚴禁設置在違規多層房、安全間距不達標的廠房和居民區內。

                    (2)必須按標準規范設計、安裝、使用和維護通風除塵系統,每班按規定檢測和規范清理粉塵,在除塵系統停運期間和粉塵超標時嚴禁作業,并停產撤人。

                    (3)必須按規范使用防爆電氣設備,落實防雷、防靜電等措施,保證設備設施接地,嚴禁作業場所存在各類明火和違規使用作業工具。

                    (4)必須配備鋁鎂等金屬粉塵生產、收集、貯存的防水防潮設施,嚴禁粉塵遇濕自燃。

                    (5)必須嚴格執行安全操作規程和勞動防護制度,嚴禁培訓不合格和不按規定佩戴使用防塵、防靜電等勞保用品的員工上崗。

                    印刷行業屬于傳統行業,多年來一直這樣生產,裝訂過程中產生的紙粉到底是不是屬于爆炸粉塵,在粉塵治理過程中需不需要進行防爆處置,單純治理費用都是好幾倍的增加,所有人都一頭霧水。針對這些問題,新華印刷委托中鋼集團武漢安全環保研究院對紙粉樣品進行爆炸特性參數測試,測定粉塵樣品的粉塵最大壓力、粉塵最大爆炸壓力上升速率、粉塵爆炸下限濃度MEC、粉塵云最低著火溫度MITL共5個粉塵爆炸特性參數,并確定粉塵樣品的粉塵爆炸指數。根據測試結果得出,粉塵樣品Kst指標介于5MPa·m/s,根據相關評定指標,粉塵樣品具有爆炸性,屬于爆炸性粉塵。

                    新華印刷因粉塵問題困擾多年,做過幾次改造,最終效果都不滿意。2016年,北京市安監局聯合開發區相關部門與新華印刷作為印刷工作粉塵治理項目的試點工作。新華印刷聯系了專業生產粉塵處理設備的制造商揚中市靈新風機氟塑有限公司(以下簡稱“揚中靈新”),由揚中靈新負責設計、制作、安裝、調試,中鋼集團武漢安全環保研究院負責技術審核,新華印刷除塵系統改造項目最終于2017年5月23日通過粉塵防爆國家專家組的驗收,并于2017年年底獲得了北京市安監局頒發的安全創意獎。筆者認為在粉塵治理方面應重點從以下幾個方面考慮。

                    1.排廢風機

                    排廢風機需根據紙張定量、紙邊寬度、紙屑特點、輸送距離、紙張特性等因素,合理選擇。管道風速在20~30m/s范圍內,風機壓力要克服管道阻力,保證將機臺產生的紙邊、紙粉、紙屑抽吸干凈。排廢風機放在末端,管道連接處密封完好,紙邊除塵系統在裝訂車間為負壓運行。

                    2.板式紙氣分離器

                    板式紙氣分離器的選型是根據碎紙風機的數量、管道直徑、紙種合理選配,不宜太大,夠用就行,避免在分離器內形成渦流,造成系統堵塞。

                    3.布袋除塵器

                    建議采用防靜電布袋除塵器。含紙毛氣流進入布袋除塵器,由于風速降低,大長紙毛直接落入清灰箱,粉塵粘附在布袋外,脈沖控制儀定時控制電磁閥啟閉,向布袋內吹高壓空氣,使布袋快速膨脹,產生共振將粉塵清理至粉塵收集箱。過濾風速為2.0~2.5m/min,配置防爆、泄爆、壓力監測、報警系統。

                    4.除塵風機

                    除塵風機的風量要大于排廢風機的風量總和(包含預留的風機風量),風壓為3000~4000Pa,配置減震、消音裝置。

                    5.控制系統

                    整套除塵系統實現自動化運行。在板式紙氣分離器上安裝壓力檢測裝置,由PLC實時運算指令變頻器改變除塵風機頻率,使系統壓力平衡。簡單地說,就是前面排廢風機送多少風過來,除塵風機抽多少風走。注意避免打包機內正壓或負壓太大,出現粉塵向外噴或紙邊懸浮在分離器內造成系統堵塞。配置防雷裝置、系統連鎖。

                    6.安全措施

                    (1)依據GB 50057-2010 4.3.2條,金屬物體可不裝接閃器,除塵系統排風管道不高于屋面防雷網,排風管道與屋面防雷裝置相連。排風管出屋頂高度不超過1.0m,排風管壁厚不小于2.5mm。

                    (2)除塵系統增設人工接地極,接地電阻不大于4Ω。除塵系統法蘭之間用導線連接。

                    (3)布袋除塵器下部安裝的電動卸料器內部接觸粉塵的軸承使用封閉軸承,與粉塵空間連接處用軸封。

                    (4)增加消防滅火設施,如排廢風機堵塞會摩擦起火,為防火考慮在除塵風管上安裝滅火噴嘴,配置35kg干粉滅火器罐和防爆膠管、電磁閥、氣動開啟裝置。除塵器上安裝一體化熱電偶(0~100℃),控制系統實時采集溫度信號并在觸摸屏上顯示,觸摸屏上可設置滅火溫度,常規設置70~80℃,超過設定溫度,PLC將指令開啟滅火裝置,35kg干粉在30s時間內全部噴入布袋除塵器滅火。布袋除塵器滅火系統啟動后,除塵系統自動停機。

                    (5)布袋除塵器安裝泄爆裝置,用泄壓導管引至室外,安裝壓差檢測裝置,進行壓力比對、報警、停機。

                    (6)板式紙氣分離器上安裝壓差檢測裝置,輸送至PLC并指令排風機變化頻率,保持除塵系統微負壓,防止粉塵溢出。各部位連接處使用密封墊保證除塵系統密封。板式紙氣分離器安裝泄爆裝置,用泄壓導管引至室外,每條風管進口增加止回閥(隔爆)。

                    (7)電氣配電柜及PLC柜獨立放置于廢紙打包房外,至少與除塵間墻體相隔。電氣配電柜及PLC柜內主進線斷路器負載側設置浪涌保護器(SPD)。變頻器采用ABB風機、水泵專用型。

                    (8)除塵系統安裝調試后,編制使用說明書,指導操作工正確使用和維護除塵系統。

                    (9)電氣系統防爆措施:

                    a.電源進線僅允許采用三相五線制,即零地不允許混接。

                    b.在主電源進線斷路器負載側加裝浪涌吸收器。擬選用施耐德iRPD1 20r 3P+N型,其具體參數如表1所示。

                    c.在除塵風機電機配備的強制散熱風扇線路中增加相序保護器。擬選用施耐德RM17-TE00,具備相序檢測、缺相檢測、相不對稱、過壓及欠壓檢測功能。

                    d.除塵風機采用變頻器控制,變頻器具備缺相、過流、短路保護功能。

                    e.在高粉塵環境現場的電機、按鈕盒等線路采用阻燃電纜,并在走線時穿保護管(鍍鋅管或不銹鋼管)進行防護。保護管端部需考慮使用葛蘭頭實現密封防止粉塵進入管道。

                    f.排廢風機全部和除塵風機連鎖,如除塵風機(除塵系統)故障,相關聯的所有風機全部停機。實現整套廢紙屑、粉塵系統控制部分完全連鎖,消除安全隱患。

                    總之,對于印刷裝訂過程中的粉塵治理工作,印刷企業要根據實際情況,多多考慮,爭取一次性到位,做好防爆和收集。


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