2.5　粉塵爆炸防護方法

依據(jù)GB 15577—2018《粉塵防爆安全規(guī)程》[8]，存在粉塵爆炸危險的工藝設(shè)備，應(yīng)采用抗爆、隔爆、抑爆、泄爆中的一種或多種控爆方法。

（1）抗爆

抗爆是指增大容器的設(shè)計爆炸強度，被動抵抗粉塵爆炸壓力。一般可燃性粉塵爆炸后超壓達到7～12倍初始壓力，對較大容器來說抗爆措施并不經(jīng)濟也不適合。

（2）隔爆

隔爆是指防止粉塵爆炸從初始發(fā)生位置傳播到其他工作單元或房間，造成災(zāi)害的擴大，主要依靠截止閥和堵塞材料。粉塵發(fā)生爆炸后，閥門必須在極短內(nèi)響應(yīng)動作（不同粉塵爆炸的響應(yīng)時間不同），否則爆炸通過管道后可能加速轉(zhuǎn)變?yōu)楸Z，嚴(yán)重危及相連的下游容器。堵塞材料可在粉塵火焰?zhèn)鞑ミ^程中全部或部分熄滅火焰，但阻止不了超細粉塵的通過。

（3）抑爆

抑爆是針對已經(jīng)發(fā)生的粉塵爆炸，采用物理、化學(xué)等方法熄滅燃燒火焰，使未發(fā)生爆炸的粉塵不再參與爆炸，主要依靠高靈敏度的探測裝置和快速響應(yīng)的抑爆劑噴射系統(tǒng)。具體的工作原理如圖2.7所示，發(fā)生粉塵爆炸后，探測器探測到壓力波或火焰后觸發(fā)抑爆劑噴射系統(tǒng)工作，最終完成爆炸的完全抑制。該抑爆方法依賴于探測裝置的響應(yīng)時間以及抑爆劑噴射系統(tǒng)的噴射量、噴射速度和噴射角度等。在爆炸防護方面，其條件苛刻且防護成本較高。

（4）泄爆

泄爆是指有可燃性粉塵與空氣混合的包圍體發(fā)生爆炸時，在內(nèi)部的爆炸壓力達到包圍體的極限強度之前，把爆炸產(chǎn)生的高溫、高壓燃燒產(chǎn)物和未燃粉塵通過包圍體上的薄弱位置向無危險方向泄放，使包圍體不被破壞的控制技術(shù)。圖2.8為常規(guī)泄爆和無焰泄爆實驗圖[10]。這種方法通過設(shè)計合適的泄放口和泄放裝置，就能夠?qū)崿F(xiàn)粉塵容器的合理泄放，并保證容器本體的完整性和強度要求。泄爆防護技術(shù)具有技術(shù)成本低和較易實現(xiàn)等特點，是目前應(yīng)用最廣泛的控爆方法。

圖2.7　爆炸抑制示意圖[9]Fig.2.7 Schematicdiagramofexplosionsuppression[9]

圖2.8　常規(guī)泄爆（a）和無焰泄爆（b）[10]Fig.2.8 Conventionallyventedexplosion（a）andventedexplosionwithaflamelessventingdeviceinstalled（b）[10]