
中国粉体网讯 研究表明,以粉尘爆炸可能性和后果严重程度为主要因素,以安全措施为补偿因素,构建粉尘爆炸风险评估指标体系,由该体系内在关系可知:粉尘爆炸发生可能性及严重后果均受到安全措施的影响,采取切实可行的安全措施可有效降低粉尘爆炸可能性及严重度。
气粉两相体系爆炸发展过程

粉尘爆炸风险评估技术趋势
目前国内外研究者都十分重视粉尘爆炸风险评估内容的丰富性和科学性,重点依据不同工艺、不同设备、不同建筑布局的特点,通过一些模糊数学、概率论、灰色预测、专家评价等半定量的方法对其做出评估,综合考虑设备与环境因素,建立科学的数字模型,尤其是将防爆技术装备使用效果和可靠性评价与认证技术归纳到研究体系中。
粉尘爆炸危险区域划分和预防措施
区域划分
爆炸危险区域应根据爆炸性粉尘环境出现的频繁程度和持续时间分为20区、21区和22区,分区应符合下列规定:
20区应为空气中的可燃性粉尘云持续地或长期地或频繁地出现于爆炸环境中的区域。主要包括粉尘云连续生产的管道、生产和处理设备的内部区域。
21区应为正常运行时,空气中的可燃性粉尘云很可能偶尔出现于爆炸环境中的区域。包括含一级释放源的粉尘处理设备的内部,由一级释放源形成的设备外部场所,按一级释放源周围1m距离确定。
22区应为在正常运行时,空气中的可燃性粉尘云一般不可能出现于爆炸性粉尘环境中的区域,即使出现,持续时间也是短暂的。包括由二级释放源形成的场所,按超出21区3m及二级释放源周围3m的距离确定。当粉尘的扩散收到实体结构的限制时,实体结构的表面可作为该区域的边界。
爆炸危险场所用电气设备防爆类型选型表

预防措施
粉尘的极限氧浓度指的是当粉尘环境中的氧浓度低于某一极限浓度时,粉尘云均不能发生爆炸时的氧浓度。将设备内的氧气浓度控制在极限氧浓度之下是防止粉尘发生一次爆炸的重要防护措施。
不同粉尘的极限氧浓度

续

爆炸防护
泄爆
泄爆,即爆炸泄压,是一种限制爆炸压力的防护方法。通过打开预先设计的泄压口,释放未燃混合物与燃烧产物,以防止爆炸压力超过设备的设计强度。
隔爆
隔爆是一种将粉尘爆炸限制在一定区域内,以防止爆炸在系统内扩散的防爆技术,能够有效降低爆炸带来的损失。事故分析表明,初始爆炸破坏往往不是十分严重,爆炸传播导致的连锁二次爆炸则会破坏整个生产系统和工厂。隔爆一般通过隔离物料或采用防爆设备来实现,实施起来较为简便。
工艺粉体物料隔离:为防止粉体在料仓或粉体设备中形成流动死区,料仓或粉体设备下料部分设计为一锥形,并要求锥形的角度小于粉体物料的休止角。所以在正常生产过程中保持一定的料位可防止火焰通过下料口在设备之间传播,以避免事故进一步扩大。
抗爆旋转阀:抗爆旋转阀,其设计具有2个特点:一是壳体和旋转叶片能够承受粉尘最大爆炸压力;二是旋转叶片和壳体的间距小于2mm,因而抗爆旋转阀结构具有熄灭火焰的功能。旋转阀的抗爆性能需要经过专门体系的认证,但是目前国内尚无相关认证体系。
监控式速动阀:监控式速动阀由压力传感器、火焰传感器和速动阀组成。一旦压力传感器和火焰传感器组合探测到爆炸信号,速动阀将关闭,从而阻止粉尘爆炸产生的火焰和压力波的传播。关闭阀门所需要的时间取决于阀门和执行机构的大小,一般执行机构采用压缩氮气启动,阀门关闭时间低于50ms。
抑爆
抑爆是指为防止粉尘爆炸时爆炸压力进一步扩大而采取的一系列技术,以最大限度地减少粉尘爆炸所带来的危害和损失。抑爆系统主要包括火焰传感器、压力传感器、控制器和高压灭火介质容器等。
当设备内发生粉尘火灾或爆炸时,传感器采集信号输送至控制器,控制器将阀门打开,高压灭火惰性介质就会通过喷嘴分散到粉尘气体中,从而实现灭火和抑爆。当粉尘设备无法开出足够的泄压面积或设备在建筑物内不宜采取泄爆技术时,可采取抑爆措施。抑爆系统的关键点在于爆炸监测系统的可靠性和惰性组分的选取。
10月28-30日,北京粉体技术协会与中国粉体网将在上海跨国采购会展中心联合主办“2026粉尘防爆技术及装备论坛”,届时将邀请上海化工研究院高级工程师周健作《粉处理系统及安全装置可靠性认证技术》专题报告,分享基于防爆安全测试的可靠性验证方法,明确关键认证要素与判定准则,并结合典型工况进行实例评估,现场交流技术与实践经验。
专家介绍

周健,上海工业防爆工程技术研究中心副主任,主要从事危险化学品分类、阻燃防火、工业防爆等安全领域研究。近三年曾10余次参加各级安全生产监管部门组织的各项安全督察工作,主持制订国家和行业多项标准、各类工业爆炸事故调查工作。
参考文献:
高栋华:粉尘防爆工程设计,江苏中燃延长仓储有限公司
李鑫磊:粉尘爆炸风险评估方法及应用研究,首都经济贸易大学
靳江红:粉尘爆炸风险评估方法及应用研究,北京市劳动保护科学研究所工业防爆研究室
刘云鹤:抗冲击改性剂粉体生产工艺防火防爆设计,广东省安全生产技术中心有限公司
(中国粉体网编辑整理/昧光)
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