一本精美完整的圖書(shū)主要通過(guò)制版、海南印刷、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(gè)藝術(shù)加工的操作工序。書(shū)刊在裝訂過(guò)程中，根據不同的工藝環(huán)節，不僅會(huì )在銑背、拉槽、分切(中鋸)工藝中產(chǎn)生大量粉塵和紙邊，同時(shí)在膠裝三面切、騎訂三面切、勒口機環(huán)節也會(huì )產(chǎn)生部分粉塵和紙邊。傳統處理方式是將紙邊和粉塵通過(guò)風(fēng)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(shù)上還相對落后，不夠成熟，很多印刷企業(yè)在粉塵治理上也存在一些問(wèn)題，本文將和大家對此進(jìn)行探討，并分享北京新華印刷有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“新華印刷”)的一些經(jīng)驗和心得。
大部分印刷企業(yè)存在的粉塵治理問(wèn)題
大部分印刷企業(yè)在印刷裝訂廢料的粉塵治理上存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題。
(1)既沒(méi)有紙邊收集、打包裝置，也沒(méi)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(fēng)分離器分離不清，有較大的風(fēng)和粉塵從打包機的間隙噴出，彌漫在廢紙房和車(chē)間。大量粉塵跟隨風(fēng)排放至室外，對周邊環(huán)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(méi)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(zhù)。
(6)電氣控制設備安裝在廢紙房?jì)龋瑯O易發(fā)生安全事故。
(7)粉塵主要集中在廢紙房，廢紙房?jì)确蹓m濃度較大，極易發(fā)生粉塵爆炸、火災等安全事故。而且工人長(cháng)期在廢紙房工作，吸入大量粉塵，容易形成矽肺等職業(yè)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(fā)的《嚴防企業(yè)粉塵爆炸五條規定》(總局令68號)中指出：
(1)必須確保作業(yè)場(chǎng)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(chǎng)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(fēng)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(shí)嚴禁作業(yè)，并停產(chǎn)撤人。
(3)必須按規范使用防爆電氣設備，落實(shí)防雷、防靜電等措施，保證設備設施接地，嚴禁作業(yè)場(chǎng)所存在各類(lèi)明火和違規使用作業(yè)工具。
(4)必須配備鋁鎂等金屬粉塵生產(chǎn)、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(dòng)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(yè)屬于傳統行業(yè)，多年來(lái)一直這樣生產(chǎn)，裝訂過(guò)程中產(chǎn)生的紙粉到底是不是屬于爆炸粉塵，在粉塵治理過(guò)程中需不需要進(jìn)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(wèn)題，新華印刷委托中鋼集團武漢安全環(huán)保研究院對紙粉樣品進(jìn)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(zhù)火溫度MITL共5個(gè)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(guān)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(wèn)題困擾多年，做過(guò)幾次改造，最終效果都不滿(mǎn)意。2016年，北京市安監局聯(lián)合開(kāi)發(fā)區相關(guān)部門(mén)與新華印刷作為印刷工作粉塵治理項目的試點(diǎn)工作。新華印刷聯(lián)系了專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)粉塵處理設備的制造商揚中市靈新風(fēng)機氟塑有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“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(huán)保研究院負責技術(shù)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(guò)粉塵防爆國家專(zhuān)家組的驗收，并于2017年年底獲得了北京市安監局頒發(fā)的安全創(chuàng )意獎。筆者認為在粉塵治理方面應重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面考慮。
1.排廢風(fēng)機
排廢風(fēng)機需根據紙張定量、紙邊寬度、紙屑特點(diǎn)、輸送距離、紙張特性等因素，合理選擇。管道風(fēng)速在20～30m/s范圍內，風(fēng)機壓力要克服管道阻力，保證將機臺產(chǎn)生的紙邊、紙粉、紙屑抽吸干凈。排廢風(fēng)機放在末端，管道連接處密封完好，紙邊除塵系統在裝訂車(chē)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(fēng)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(jìn)入布袋除塵器，由于風(fēng)速降低，大長(cháng)紙毛直接落入清灰箱，粉塵粘附在布袋外，脈沖控制儀定時(shí)控制電磁閥啟閉，向布袋內吹高壓空氣，使布袋快速膨脹，產(chǎn)生共振將粉塵清理至粉塵收集箱。過(guò)濾風(fēng)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(fēng)機
除塵風(fēng)機的風(fēng)量要大于排廢風(fēng)機的風(fēng)量總和(包含預留的風(fēng)機風(fēng)量)，風(fēng)壓為3000～4000Pa，配置減震、消音裝置。
5.控制系統
整套除塵系統實(shí)現自動(dòng)化運行。在板式紙氣分離器上安裝壓力檢測裝置，由PLC實(shí)時(shí)運算指令變頻器改變除塵風(fēng)機頻率，使系統壓力平衡。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是前面排廢風(fēng)機送多少風(fēng)過(guò)來(lái)，除塵風(fēng)機抽多少風(fēng)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(fēng)管道不高于屋面防雷網(wǎng)，排風(fēng)管道與屋面防雷裝置相連。排風(fēng)管出屋頂高度不超過(guò)1.0m，排風(fēng)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(xiàn)連接。
(3)布袋除塵器下部安裝的電動(dòng)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(fēng)機堵塞會(huì )摩擦起火，為防火考慮在除塵風(fēng)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(dòng)開(kāi)啟裝置。除塵器上安裝一體化熱電偶(0～100℃)，控制系統實(shí)時(shí)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(guò)設定溫度，PLC將指令開(kāi)啟滅火裝置，35kg干粉在30s時(shí)間內全部噴入布袋除塵器滅火。布袋除塵器滅火系統啟動(dòng)后，除塵系統自動(dòng)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(jìn)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(fēng)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(fēng)管進(jìn)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(jìn)線(xiàn)斷路器負載側設置浪涌保護器(SPD)。變頻器采用ABB風(fēng)機、水泵專(zhuān)用型。
(8)除塵系統安裝調試后，編制使用說(shuō)明書(shū)，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(jìn)線(xiàn)僅允許采用三相五線(xiàn)制，即零地不允許混接。
b.在主電源進(jìn)線(xiàn)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(fēng)機電機配備的強制散熱風(fēng)扇線(xiàn)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(chēng)、過(guò)壓及欠壓檢測功能。
d.除塵風(fēng)機采用變頻器控制，變頻器具備缺相、過(guò)流、短路保護功能。
e.在高粉塵環(huán)境現場(chǎng)的電機、按鈕盒等線(xiàn)路采用阻燃電纜，并在走線(xiàn)時(shí)穿保護管(鍍鋅管或不銹鋼管)進(jìn)行防護。保護管端部需考慮使用葛蘭頭實(shí)現密封防止粉塵進(jìn)入管道。
f.排廢風(fēng)機全部和除塵風(fēng)機連鎖，如除塵風(fēng)機(除塵系統)故障，相關(guān)聯(lián)的所有風(fēng)機全部停機。實(shí)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(guò)程中的粉塵治理工作，印刷企業(yè)要根據實(shí)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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