撰文   张强  李琦

一、粮食粉尘的危害

1. 对人体的伤害。粮食粉尘中含有有机物颗粒和无机物颗粒，是一种混合型粉尘，长期超量吸入可引起各种肺部疾病，变态反应，外源性变态肺泡炎和单纯性非特异性呼吸道刺激等。生产作业人员经常接触粉尘、药剂、生物等因素，对其人体的皮肤、呼吸系统、心、肝、肾等系统有刺激、致敏、生物学作用，尤其是尘肺对人体健康的危害极大。

2. 对设备的伤害。细微的粮食粉尘具有很强的吸附性，能吸附在有害气体、液体、金属元素和较多二氧化硅，飘落在设备及设备传动部件上，加速机械的磨损和腐蚀。

3. 对粮食品质的影响。粉尘杂质较多的原粮容易板结，影响粮食的自然呼吸、通风和药物熏蒸，导致粮食发热、霉烂变质。

4. 粉尘引起的爆炸。港口粮食的储运大部分是在封闭或半封闭的筒仓、罩棚和封闭皮带廊道内，当粮食粉尘干燥并与空气充分混合形成浮游气溶胶状态达到一定浓度时，混合气体遇有明火或电火花，就有可能产生粮食粉尘爆炸。粉尘爆炸的过程可能为一次爆炸，二次爆炸和三次爆炸，一般来说，二次爆炸和三次爆炸危害较大，爆炸将会对人员及财产造成极大伤害和损失。

二、粮食粉尘的防治

粉尘防治的目的是确保人身、财产的安全，也是为了取得最大的经济效益。港口粮食中转储运企业是一个产生粉尘较多的场合，要使粉尘有效得到控制，首先必须降低粉尘的产生，其次要进行有效的通风除尘，第三应采取正确的操作并进行监督管理。这样使粉尘带来的不安全因素完全消除或处在受控状态，确保粮食中转储运的正常生产。

1. 主要尘源及控制粉尘原则

主要尘源为：卸粮坑落料处、输送设备的转接处、卸料小车、料斗、筒仓、装船机等。其中比较突出的是输送设备本身及转接点的扬尘情况，粉尘防治措施的原则为：

(1) 遵照密闭为主、除尘为辅的原则。所有作业设备和管道均采取严格的密闭措施，控制粉尘溢出，输送设备选用密闭性能良好的气垫胶带输送机，在保证运输量的前提下，将带速控制在3.15m/s以内，同时，在气垫胶带输送机上加装清灰滤气装置，在胶带输送机头部抛料罩下设置清灰机构。

(2) 对于各设备间工艺联系的溜管，其粮流速度控制在6m/s以下，设备安装时加强设备和管道的密封。

(3) 按不同作业系统设置除尘风网，在容易产生粉尘的部位，均设有吸风口。选用技术先进的高效袋式除尘器，定期检修和维护，一般情况下除尘效率为99.9%左右，可以保证排放气体比较洁净。分离出的粉尘收集后单独处理，避免造成二次污染。

(4) 设置真空清扫系统，及时清除落在设备上、管道上、地面上的粉尘，减少对环境的污染。

(5) 在项目运行中尽可能减少粮食入仓、出仓次数，尽量避免倒仓。

2. 港口粮食粉尘防治方法

港口粮食粉尘控制必须结合现场输送设备实际情况。重点控制部位是输送设备本身及转接点的扬尘。现已常用的普通托辊输送机、双气室气垫机为例，介绍粉尘治理的基本方法及经验。

（1）托辊皮带机的粉尘控制

筒仓仓上、卸粮坑处由于工况复杂，一般选用托辊带式输送机，产量一般在500～1 000t/h。托辊机属开放式结构设备，皮带机胶带沾附的粮尘，在空载段不断脱落，扬尘较大。皮带机的受料靴部分，由于体积有限，对含尘气体的缓冲能力有限，在物料气流冲击超出除尘风网吸尘口能力时，扬尘较大。

粉尘治理应以密闭为主、减速降压、除尘为辅的原则。针对扬尘较大的皮带机受料靴及抛料部位应采取更完善的方案：目前广泛使用的除尘设备为干式除尘，以布袋除尘为主，此种技术应用较广。其基本除尘工艺为：将带有粉尘的污染空气吸入除尘设备里，经处理后将洁净气体排入大气，此种方法对已进入进风室的空气除尘效果较好。但对于无组织排放的粉尘空气，由于无法将所有污染空气全部吸入进风室，除尘效果大打折扣。现状是因集中除尘器管路泄压及密封等问题，目前已造成大量的粉尘外溢和无组织排放，给现场环境造成污染，间接导致操作环境差，职业病危害大，并存在粉尘二次污染和爆炸等危险问题。需在污染的源头—起尘点，进行粉尘治理，采取有效措施解决无组织排放粉尘造成的污染和浪费。

改造方案：解决扬尘浓度大的问题。大多数情况下粉尘扬尘是由于在转接点处冲击造成的，且冲击的速度越大扬起的粉尘就越多。现有的喂料靴和溜管里没有加任何有效的缓冲装置，任由物料自由冲击而不受约束，在重力势能的作用下沿溜管到达下一级皮带上时已产生很大的冲击力，进而起扬尘乃至暴尘。具体解决措施是增加必要的缓冲装置，采用用于溜管里和喂料靴处的缓冲装置，可以在物料下降时产生良好的缓降作用，并可通过调节装置随意调整物料在转接点处的冲击速度和在溜管里的下降速度，此种方法可以抑制大量的粉尘产生，且不会产生堵料现象。

解决针对风力造成的扬尘问题。在转运携带大量轻质粉尘的过程，对于裸露的处于风口地方，因风压和气体对流等原因而产生扬尘，此种扬尘较前者轻得多，也比较好加以解决。解决的方法是在风口处和大量自然风进入的个别地方，采用廉价的风挡进行阻拦。

合理解决密封问题。现有的流程上特别是在皮带机转接点的位置密封效果较差，特别是密封材料在皮带及滚筒的运行处产生的干涉影响，无法做到小间隙密封和真正意义上的密封。而解决好密封问题就能防止粉尘外溢，是影响整个除尘环节的重要一环。对于不同部位，采取不同的密封手段来加以解决，具体实施步骤如下：(1)对于接料（下一级）皮带机上的防尘密封罩，预采用类似发动机活塞密封（即由多重活塞环形成环形腔密封）原理，利用特殊设计的W型结构来实现密封，此种方案不仅能消耗部分飞扬的粉尘，而且由多重密封组成的迷宫式密封又阻止了粉尘外溢。(2)对于喂料（上一级）皮带机头部的喂料靴，在皮带运行处的挡帘采用特殊结构型式实行两级密封，其余部位采用正常型式的封堵式密封即可。(3)对于运动的皮带和滚筒处，采用不干涉密封，即采用小间隙或一定预紧压力的密封来实现。(4)解决形成负压空间问题。通过由于除尘器的进风量和过滤面积有限，因而需在形成扬尘的有效范围内形成相对密封的空间结构，使之形成负压空间将多余的粉尘吸走再送回，这样既保证了吸走和处理的是带尘空气的混合物，又避免了有限的进风量和过滤面积浪费在处理不含粉尘或相对洁净的空气上。(5)解决除尘器本身问题并加以改造。具体可根据实际情况从以下方面加以解决：a、检修管路是否有堵料现象，改变急弯处对系统压力的耗损；b、提高除尘器的进风量和过滤面积，在许多情况下，采用低压差可提高生产和提高通风过滤效果；c.定期检修和更新滤件，保障除尘器效果和正常运转。（6）改造吸尘口位置和结构形状，使之吸风口布置合理。即对吸尘口采用合理布局，在粉尘扬起浓度大的地方使之吸风量大，浓度小的地方吸风量小。

（2）气垫皮带机的粉尘控制

港口立筒仓粮食出仓、工艺衔接及长距离的输送一般采用气垫带式输送机，输送能力1 000～1 500t/h。目前气垫机在港口粮食中转企业大量应用，经过多年发展改进，技术比较成熟，但还需要完善。所有气垫带式输送机要求设备自封闭，但头尾两端不可能完全封闭，由于盘槽气体排放，带动灰尘飞扬，污染环境。

气垫浮力来源于盘槽溢出的正压空气形成的动态气膜，工作气体所经过的区域为风机气泵——气箱——盘槽小孔——盘槽与胶带缝隙形成气膜——胶带上部——盖板缝隙或盖板排气孔——大气。各环节之间气压是逐渐衰减的。

胶带上下的压差大小决定气垫浮力的大小。由于盖板缝隙与盖板排气孔有节流作用，胶带上部这部分空气为正压空气。盖板缝隙与排气孔开口大的气垫机扬尘较大，开口小的气垫浮力受影响，目前国产气垫机都有这种情况，应对措施一般是采取滤气装置，在中间环节加装除尘器等，有一定效果，但同时也带来了一些副作用。滤气装置长时间使用后就会堵塞，清理比较困难；中间环节加装除尘器，除尘器长时间使用布袋阻力增加后造成风压风量降低，直接影响气垫机的性能。

治理此问题应从抓住源头：从减小胶带上部这部分空气的压力入手，导流到其他空间。具体措施：在胶带与盖板之间加装（橡胶板膜）阻隔空气，结构类似于托辊胶带机的导料槽板；隔板两侧的盖板开孔或与盘槽两侧边缘之间开放，胶带下部排出的气体直通大气。与加装滤器装置及除尘器的方案比较产品维护简单、初期投入成本有优势，简单可靠。与传统方案比较风机功率可以稍小，结构稍复杂但可以大大缓解扬尘情况。

（3）除尘管网的维护

除尘管网的运行状态是港口企业的设备运行管理的重要组成部分，是粉尘治理的第一要素。由于沿海地区环境空气潮湿，粉尘易吸湿，吸湿后的粉尘在通风管道中易粘附在管壁上，除尘管网风、灰管较易性堵塞。需要由巡视工人定期检查，保养清理工作量较大。管网按设计采取不同管径、各支路配置蝶阀，用已达到调节各支路风压、风量的目的。但实际情况要复杂得多，不均衡情况比较严重，风量不足的吸尘点扬尘大，总体提高除尘风量可缓解这一情况但不经济，蝶阀调节需多人配合细致操作，目前只能靠巡检人员定期检查，投入较多的人力、时间维修保养，但效果仍然不好，这就是集中除尘的弊端。

港口企业设备选用的原则为可靠性高、利用率高、自动化运行，尽量减少人工的操作，所以急需自动化运行所需的监控设备。由于空气介质含粉尘，普通的风压、风速测试报警开关装置使用寿命受到影响，目前国内选不到适合的测试报警开关装置，除尘管网自动化运行、监控受到影响。相关厂家应加强这方面的产品开发研制。

散粮运输已经逐渐成为国内港口粮食物流的主要形式，在粮食中转运输过程中难免的产生大量粉尘，为了避免粉尘对生产人员产生伤害和对设备设施产生不必要的损失，进一步深入研究港口粮食粉尘治理技术，对于预防安全事故、回收粉尘利用、减少粮食损失，实现生产的合理性、安全性、经济性均有现实和长远的意义。

（作者单位：营口港务集团有限公司）

（转载自《中国港口》杂志2012年第2期）