粉尘防爆丨表征粉尘燃爆烈度的参数、作用及测试标准
作者： 浏览次数： 来源： 发布时间：2024-11-01 19:56:07
如果企业生产工艺过程中产生的粉尘经试验判定为可燃性粉尘，则对其燃爆参数进行定量检测是开展粉尘爆炸风险辨识与评估以及爆炸防控的重要手段。通常粉尘燃爆特性参数分为粉尘燃爆敏感度参数和粉尘燃爆烈度参数。
粉尘燃爆烈度参数主要是表征粉尘爆炸后所造成严重程度的参数，主要包括：（1）粉尘云最大爆炸压力；（2）粉尘云最大压力上升速率；（3）爆炸指数。以上参数检测依据标准为GB/T 16426-1996 粉尘云最大爆炸压力和最大压力上升速率测定方法、EN 14034-1:2004+A1: 2011 粉尘云爆燃特性测试第1部分：粉尘云最大爆炸压力测定方法和ASTM E1226-2019 粉尘云可燃性测试方法；检测仪器设备为20L球粉尘爆炸测试仪或1m³粉尘爆炸试验罐及其测试系统。
定义：粉尘云最大爆炸压力是指在规定容积和点火能量条件下，不同浓度粉尘云对应的爆炸压力的峰值的最大值。原理：在爆炸容器内形成粉尘与空气的混合物（粉尘云），用一定能量的点火具在容器中心引爆，用压力传感器和数据采集系统记录爆炸过程的压力时间曲线，通过分析爆炸压力时间曲线得到Pmax。
典型的爆炸压力-时间曲线图（示例）
■ 粉尘云最大压力上升速率（（dp/dt）max）定义：在多种反应物浓度下，通过一系列试验确定的压力上升速率的最大值。压力上升速率是在爆炸过程中测得的爆炸压力随时间变化曲线的最大斜率。原理：在爆炸容器内形成粉尘与空气的混合物（粉尘云），用一定能量的点火具在容器中心引爆，用压力传感器和数据采集系统记录爆炸过程的压力时间曲线，通过分析爆炸压力时间曲线得到(dP/dt)max。 粉尘云最大爆炸压力和最大压力上升速率随浓度变化的曲线（示例）定义：按照最大爆炸压力上升速率，可由下式计算爆炸指数Kst。作用：根据Kst，可对粉尘爆炸的危险性进行分级，具体见下表。
（1）泄爆：通过在设备（设施）上预设泄压口，在粉尘云发生爆炸初始及发展阶段，将高温、高压燃烧产物和未燃物料朝安全方向泄放出去，使设备（设施）本身及周围环境免遭破坏。
泄爆装置示例
（2）抑爆：在风管和（或）除尘器上设置抑爆装置，粉尘爆炸发生瞬间，向风管和（或）除尘器内充入用于扑灭火焰的物理、化学灭火介质，抑制爆炸发展或传播。
抑爆装置示例
（3）隔爆：粉尘爆炸发生的初期，通过物理化学作用阻止爆炸传播的技术。目前广泛采用的是隔爆阀。
隔爆装置示例
（4）抗爆：在设备使用寿命期间，能够承受粉尘爆炸而不产生破坏。但设备成本昂贵，用于不适合爆炸泄压的场所，例如有毒性、腐蚀性粉尘、火炸药以及厂房内部。
要点提示：
粉尘涉爆工贸企业在新建、改建和扩建项目安全规划和设计的同时，应开展基于粉尘燃爆特性参数定量检测的结果来选型、设置和安装相应的安全装备和安全设施，同时也是落实《工贸企业粉尘防爆安全规定》（应急管理部令第6号）第七条关于粉尘爆炸风险辨识评估和管控规定的重要科学手段之一。
