总结：：随着对工业安全要求的提高，越来越多的公司开始关注防尘和防爆环境中的存储解决方案。 本文主要介绍了物流系统在防尘防爆环境下的运行特殊要求，进而分析了密库系统的特点和应用优势，并结合具体工程案例介绍了其实际应用，从而得出密库系统在防尘防爆环境中可以降低火灾和风险的结论， 通过合理的设计和具体的防爆措施，提高人员和财产的安全。
关键字：密集的存储系统，防尘和防爆环境，实际应用
一、引言
在粮食、油脂、米粉、石油化工、煤炭和军工等工业生产领域，在生产、加工、运输和储存过程中，各种易燃易爆气体、液体和各种粉尘和纤维都可能泄漏或溢出。 随着工业安全要求的提高，越来越多的公司开始关注防尘和防爆环境中的存储解决方案，在这些环境中，传统的存储模式（如高架和地板堆叠）可能不安全且效率低下。 密集存储系统集中解决了这些问题，并为这些特殊环境提供了持久、可靠的存储解决方案。
在这些特殊环境中，粉尘和防爆环境是共生问题，对安全生产和环境保护具有重要意义，而物流自动化中的密集存储技术在这种环境下具有广泛的应用价值，可以有效解决生产过程中的存储问题，提高空间利用率，降低成本， 同时确保安全性和可靠性。
本文将介绍密集存储系统在多尘和防爆环境中的应用。
二、防爆设备的概念
在防爆物流设备的设计过程中，常规机械部件的选型与常规自动化生产线的设计相同，可根据功率、负载、速度等要求进行相应的核算。
电气设备的选型应特别注意：选择符合现场安全要求的具有防爆特性的电气产品。
1.防爆标志内容介绍
图1 防爆标志。
图2 防爆标志示意图（**仅供参考）。
防爆标志的内容，如图1所示; 防爆标志为示意图，如图2所示。 哪里：
ex“：中国防爆标志，表示产品防爆;
d“：表示产品采用隔爆型，即外壳用于隔离可能的点火源;
B“：指设备在矿井外的防爆气体环境中使用，防爆等级为IIB;
T3“：表示器件最高表面温度为200°C;
GB“：表示产品在**粉尘环境中使用，设备防护等级为”高”。
2.环境分区
符合国家标准GB 383614-2014 **性环境 第14部分：场所分类 **性气环境的定义，根据性气环境发生的频率和持续时间，主要分为以下几个方面：
0区：**气体环境持续或频繁或长时间发生的场所;
1区：正常运行期间，可能偶尔出现**气体环境;
2区：在正常运行期间，不可能有**气体环境，即使有，也只是一个存在时间很短的地方。
3.防爆设备的防爆形式
对于不同的危险场所，电气设备有不同的防爆方法，一般来说，对于最严重的气体环境，主要措施见表1。
表1 防爆设备的防爆型式
4.防爆设备的分类
对应危险场所等级的是防爆设备的分类，按国家标准GB 38361-2010 **性环境 第1部分：设备通用要求》，防爆设备按使用的危险区域主要分为I.类、II.类和III.类。
I.类：用于煤矿（一般指矿井）的瓦斯环境中，爆轰能量为0280mj。
II.类：用于煤矿瓦斯以外的其他**气体环境（一般指矿井外场所）。
II A类：代表气体为丙烷，起爆能为0180mj；
II B类：代表气体为乙烯，起爆能为0060mj；
II C类：代表气体为氢气，起爆能为0019MJ，具有最高的防爆等级。
III.类：用于煤矿以外的**粉尘环境。
III.A类：易燃絮状物;
III B类：非导电性粉尘;
III C类：导电性粉尘。
5.防爆设备温度等级
防爆设备按使用过程中的最高表面温度分为不同等级：
对于I类防爆设备，其表面温度不应超过：
150（煤尘可能积聚在电气设备表面时）;
450（当电气设备表面不会积聚煤尘时）。
对于II.类防爆设备，表面温度不应超过规定的温度组别，如表2所示。
表2 防爆设备温度等级
在使用过程中，所选防爆设备的最高表面温度不得超过环境中最有害物质的着火温度。
6.防爆设备的防护等级
根据设备成为点火源的可能性以及煤矿煤矿的瓦斯环境、粉尘环境和甲烷的不同特性，规定设备的防护等级，如表3所示。
表3 防爆设备防护等级
3. 物流自动化中密集存储相关技术介绍
1.密集存储的优势
密集仓储技术是一种基于自动化和智能控制的仓储技术，通过合理利用空间，实现货物的高密度仓储，其核心是高密度货架和配套的智能物流搬运设备，如分母车、四向车等，货架用于存放货物，智能物流搬运设备用于货架之间的移动和搬运货物， 根据实际需要，密集存储技术还可以与A**、R**等物流设备配套使用，实现自动化、智能化的仓储作业。
（1）在多尘环境中密集存储的优势
在面粉厂、木材加工厂、化工厂等多尘环境中，密集存储系统的应用带来以下好处：
提高仓储容量：密集仓储技术通过合理利用空间，实现货物的高密度仓储，从而有效提高空间利用率，满足企业仓储需求;
防尘性能：货架和仓库门需要有良好的气密性能，以防止灰尘泄漏和外部环境对仓库内部的影响。 存储区域采用封闭结构和防尘材料，有效防止灰尘进入存储区域，降低火灾和火灾风险。 密闭结构和防尘材料，有效减少粉尘堆积，降低火灾和火灾风险;
提高工作效率：密集存储系统采用自动化设备和智能信息系统，使工人能够轻松访问存储的物品。 实现快速准确的货物存取，减少作业时间，提高仓储效率和作业效率。
（2）防爆环境下密集储存的优势
在化工厂、矿山、军工、油气开采现场等防爆环境中，密集存储系统的应用具有以下重要优势：
防爆：密集存储系统的设计和制造考虑了防爆标准和要求。 它采用防爆材料和设计，以降低火灾风险和**，并在不利情况下有效隔离和控制火灾。 仓库内的电气设备和照明设备需要满足防爆要求，以防止粉尘的发生**;
安全性：密集存储系统可以安全地存储危险化学品和易燃材料，提供有效的管理和运营解决方案;
耐腐蚀性：一些化工仓库的设备需要耐腐蚀，以适应化工材料对设备的腐蚀作用。
2.在防尘和防爆环境中密集存储的设计原则
密集存储的设计原则主要包括以下几个方面：
（1）存储容量：根据实际需求，确定仓库的存储容量，确保仓库能够满足货物在生产过程中的存储需求;
（2）节省空间：在满足存储容量的前提下，尽可能节省空间，提高空间利用率;
（3） 数据保护：仓库中的货物信息需要记录和管理，因此需要建立完善的货物信息管理系统，以确保数据的安全性和可靠性;
（4）安全可靠仓库内的电气设备和照明设备需要满足防爆要求，以防止粉尘的发生**; 同时，货架和仓库门需要有良好的气密性，以防止灰尘泄漏和外部环境对仓库内部的影响。
同时，在多尘、防爆环境中密集储存具有以下优点：
（1）提高空间利用率密集存储技术通过合理利用空间，实现货物的高密度存储，从而有效提高空间利用率;
（2）降低成本使用密集存储技术可以减少仓库占地面积，降低土地成本。 同时，货物的快速准确准入还可以提高生产效率，降低生产成本;
（3）提高安全性：密集存储技术采用自动化、智能化的控制系统，可减少人工操作，降低操作失误风险，提高生产安全性，并配备温度监测、烟雾探测器、火灾报警系统等安全设备，及时发现和预防火灾隐患，确保工人和财产安全;
（4）适应性强：密集存储技术可根据实际需求定制，适应不同的生产环境和货物特性，适用范围广。
四、密库在防尘防爆环境中的应用
为满足市场需求，以天津万事达卡物流设备有限公司为代表的物流设备行业厂商，十余年来深耕高密度自动仓储检索技术的研发与创新，陆续推出适合粉尘防爆环境的系统解决方案。
1.某跨国粮油集团西南母车集约化仓储项目
某跨国粮油集团西南地区母车集约化仓储项目主要仓储面粉货物（项目实际场景见图3，布局规划见图4），采用穿梭式母车密集仓储系统，由母车和母车完成平面X轴和Y轴的物料搬运， 通过提升机实现物料在Z轴方向的搬运，X、Y、Z轴三个方向均由独立设备操作，各工序相互独立，互不干扰，可大大提高整个密集库的效率。同时，子母车的高密度存储系统可以在有限的空间内最大限度地提高空间利用率，整个系统也具有灵活性，可以根据未来业务增长合理增加子母车的硬件设备数量，以应对未来业务增长带来的挑战。
图3 某跨国粮油集团西南地区母婴车集约化仓储项目实景
图4 某跨国粮油集团西南子母车集约化仓储项目规划布局
由于该项目的主要储存材料是面粉，因此在集约化储存规划中需要考虑粉尘环境对密集储存系统的挑战，现将方案介绍如下：
1）整个项目仓库为72m（l）44m（w）12m（h），占地面积约3168m2，采用重分层式的子母车集约化存储，每层有2个母车通道，通过母车通道实现2个防火隔断联动;
2）项目采用1400个1100mm非标托盘，配备分母车8台、货梯6台、转运升降机2台、输送系统1套及配套WMS、WCS系统。货位整体设计为5562个托盘，实现了进出仓库约200个托盘小时的总效率要求。 可实现24小时不间断循环运行;
3）由于储存材料主要是面粉，成品面粉堆放下线后，包装袋会附着在面粉粉尘上，考虑到粉尘的危害，在储存口设置风淋装置，堆垛入库后，所有堆垛好的成品面粉将依次通过风淋装置， 而散落在面粉堆表面的粉尘，通过风淋装置的除尘功能被清除，可有效防止粉尘进入储存区。这样可以减少粉尘在仓储设备上的堆积，降低潜在的火灾和火灾风险，在一定程度上解决粉尘给密集仓储系统带来的安全隐患;
4）同时，在副母车的充电区采用安全的充电隔离室，充电过程与存储区进行物理隔离，充电隔离室设有烟雾和温度一体化报警器，在紧急情况下，可及时发出报警， 从而保证次母车系统在充电过程中的消防安全;
公司采用分母车高密度仓储系统，取得了良好的应用效果，不仅大大提高了单位面积的仓储能力，还解决了面粉仓扬尘带来的安全隐患; 同时，通过智能物流设备，大大改善了人工工作环境，实现了“货到人”模式，减少了人工移动线; 结合信息化的智能管控，实现整个生产车间与仓库之间的信息对接，解决仓储系统的信息孤岛，实现面粉全原料从原料到成品全过程的点溯源，也保证了食品安全。
2.华南某粮油企业四路车集约化仓储项目
近年来，四向托盘穿梭车在食品、医药、冷链、化工等行业得到了很好的应用，四向小车是穿梭板（分车）的升级版，具有X轴、Y轴的物料搬运能力，灵活性高，特别适合异形仓库布局，同时四向小车也属于高密度存储， 但也属于密集存储系统之一。
多辆四向托盘穿梭车在同一楼层运行是四向托盘穿梭车高密度存储系统的基本运行模式，货物位置管理（WMS）和设备调度能力（WCS）的完善水平可以保证整个系统的稳定高效运行。 为了避免四向托盘穿梭车和提升机的等待，在提升机和货架之间设计了一条缓冲输送线，将四向托盘穿梭车和提升机交给缓冲输送线进行转运作业，从而提高作业效率。
在整体规划中，可以充分利用四向托盘穿梭车的优势，通过打通墙壁和走廊将各个存储区域连接起来，四向托盘穿梭车可以通过系统调度进入任何存储区域，达到设备共享的目的。
华南某粮油企业根据四向车辆的独特特点，采用四向车辆集约化存储系统，规划有大米存储区和面粉存储区两个。 其中，面粉仓库还需要解决粉尘环境对四向车辆密集存储系统造成的安全隐患。
在以往分母车密集仓储系统在面粉仓的成功应用案例的基础上，这款四向车密集仓储系统也采用了相同的处理方法，解决了面粉仓内的粉尘问题。 每个进水口设计风淋装置，通过风淋装置的除尘功能，将散落在面粉堆表面的粉尘清除，减少灰尘进入储存区域堆积造成的安全隐患，在一定程度上解决粉尘给密集储存系统带来的安全隐患。 同时，也保证了面粉仓库环境的清洁整洁，提高了粮油食品的安全性。 项目规划布局图如图5所示。
图5 华南某粮油企业四向车辆集约化仓储项目规划布局
同时，根据货架结构特点，取消货架首层轨道支撑后梁连杆，方便人工进入货架区域进行清洗，清理货架区域积聚的灰尘，尽可能降低粉尘环境的安全风险，货架结构如图6所示。
图6 货架结构示意图。
3.华北某化工集团四路车密集仓储项目
在防爆环境中，密库技术的应用同样重要：一是密库系统采用符合防爆要求的电气设备、照明设备等，防止粉尘的发生; 其次，货架和仓库门需要有良好的气密性，以防止灰尘泄漏和外部环境对仓库内部的影响; 此外，密集存储系统可以通过采取其他防爆措施，如安装防爆空调、使用防爆照明、设备使用安全防爆电机等，进一步提高仓库的安全性和稳定性。
以天津万事达物流设备实施的华北某化工集团四向车辆集约化仓储项目为例（项目规划布局图，见图7），项目内存储的物料为化学品，状态为粉尘颗粒，同时在方案设计前期， 业主明确要求储存环境需要有一定的防爆措施，要求防爆等级EXDIIBT4。
图7 华北某化工集团四向车辆密集仓储项目规划布局图。
项目采用四路车辆密集存储系统，整个方案简述如下：
1）整个项目的仓库建筑为53m（l）55m（w）55m（h），占地面积约2915m2，采用托盘四向车精密集仓储，仓库面积分为两个区域，左侧区域存储托盘物料规格为1200 1200 1650mm，右侧区域存储托盘物料规划为1750 920 1090mm。
2）每个仓储区每层设计一个主通道，实现整个仓储区四向车辆的高效灵活搬运。
3）根据储存物料的特点，主要是化学粉尘颗粒，主入口设计有风淋装置，减少粉尘颗粒进入储存区域，同时储存物料的风险最高，根据防爆的相关要求，整个储存所有设备禁止使用铜锌等材料， 而从货架上看，四向车、葫芦、输送系统等设备均有防爆措施，特别是电气控制部分，采用防爆电机、防爆三色灯、具有防爆功能的传感器等。 严格按照防爆设备的要求设计和安装相关物流设备。
4）库区整个储存区采用烟温集成传感器，同时在四向车充电区设计充电隔离室，巧妙设计了一套消防安全措施，具体如下：
充电隔离室：烟雾温度一体化报警器通过PLC干点对接，温度报警值为60°，烟雾报警器根据遮光率，内置红外传感器，传感器覆盖时可对烟雾颗粒进行报警。 请参阅图 8。
图8 四向车辆充电区设计充电隔离室。
灭火球：充电桩安装区设有灭火球，在紧急情况下，灭火球在遇到明火后将缠绕在表面的灭火铅燃烧，然后带动爆芯装置自动喷洒干粉，达到自动灭火的效果，确保消防安全。 请参阅图 9。
图9 充电桩安装区设置灭火球。
化工企业采用密集仓储系统进行货物仓储和管理，效果显著，通过对仓储物料进行除尘处理，对物流设备采取相关防爆措施，解决了客户在实际生产中面临的安全隐患，保障了操作人员的生命财产安全; 同时，通过先进的密集仓储管理系统，实现货物自动化、快速存取、准确定位。 在实际应用中，该系统不仅提高了仓库的空间利用率，减少了货物的库存积压，而且降低了人工操作的风险，提高了生产安全性。 同时，系统的智能控制系统还可以根据生产需求对货物进行智能管理，提高了生产效率和质量。
五、结语
密集存储系统在多尘、防爆环境中的应用，为企业提供安全、可靠、高效、节省空间的存储解决方案。 通过合理化设计，采取具体的防爆措施，密集存储系统降低了多尘、防爆环境中发生火灾和火灾的风险，提高了工人和财产的安全。
随着自动化、智能化技术的发展，密库技术将不断改进和完善，密库在防尘防爆环境中的应用具有广泛的应用前景，可以提高空间利用率，降低成本，提高生产安全和环保水平，为工业生产提供更高效、更可靠的库储解决方案。 企业应充分认识到密集存储系统的优势，并根据自己的需求选择合适的解决方案，以确保其生产环境的安全高效运行。
未来，密集仓储系统将进一步加强货物的智能化管理，实现更准确、更快速、更高效的货物存取和管理。 同时，随着技术的不断创新升级，密集仓储系统也将加强对环境的感知和保护能力，提高仓库的安全性和稳定性，为工业生产提供更可靠的支撑。
本文来自：物流技术与应用， 2024年第11期
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