粉尘爆炸事故的防控措施分析

潘杰

摘 要：近些年来，我国对于粉尘爆炸的相关事件报道不断增加，使得这类事故的防控也不断受到人们关注。本文首先分析了发生粉尘爆炸的条件，然后再介绍这类事故的预防和控制措施，以期为相关人员提供参考。

关键词：粉尘爆炸；事故；措施

中图分类号：X507 文献标识码：A

粉尘爆炸指的是空气中悬浮者可燃的固体微粒，与明火或电火花接触后引发爆炸。随着粉尘爆炸的频繁发生，其预防及控制措施不断受到社会各界的高度重视，一旦发生爆炸则会对人们的生命安全与财产安全造成严重损害，同时也会对国家经济造成巨大损失。有相关研究指出，无论是金属粉尘，还是一些有机物、塑料以及煤粉、农产品等粉尘均有可能引发爆炸事故。

1.粉尘爆炸的条件分析

通常情况下，发生粉尘爆应当具备5个条件，即粉尘与空气浓度混合比、具有可燃的粉尘、火源以及氧化剂，但是这几个条件是相对于某些封闭空间而言。有资料提示，当前我国在开展工业生产的过程中，都会产生大量的易燃粉尘，其中面粉粉尘、镁铝的金属粉尘以及粮食粉尘、饲料粉尘等等均极易发生粉尘爆炸。在粉尘燃烧与爆炸过程中，氧化剂为其提供氧气，属于助燃物，而空气中的氧气就是一种天然的助燃气。也有极少条件下，空气中的N2、CO2也会参与燃烧。

2.关于粉尘爆炸预防措施的分析

首先，制定预防粉尘爆炸措施的过程中，应当先对部分易出现粉尘爆炸的生产商家制定一套健全的危险评估机制，而此危险评估则需要根据粉尘种类及其性质进行，同时与实际生产条件结合分析，最后根据评估结果采取相应的预防措施。

生产商家开展的安全预防工作内容主要包括减少可燃粉尘的悬浮及其生产量、消除粉尘额点火源以及积极运用抑制燃烧的惰性气体等。其中，减少可燃粉尘的悬浮需要严格落实到实际生产过程当中。除此之外，对易燃粉尘更应当避免其大量堆积，在生产过程当中要对容易堆积粉尘的地方清理干净。同时避免生产设备出现故障或者发生触电等引发事故，因素即便这些容易堆积粉尘的地方被及时清理干净，粉尘浓度也远远低于爆炸的浓度，但是如果设备在关闭或者启动的时候出现故障，极有可能产生电火花，这就增加了粉尘一次爆炸的可能性，也有可能引发其附近粉尘堆的二次爆炸。

3.关于粉尘爆炸控制措施的分析

3.1 耐压法

耐压法属于被动控制爆炸的一种方法，在开展耐压设备设计的过程当中需要对其最大的承压力进行确定。这里采取的传统方法，主要是按照设备最大粉尘爆炸压力来进行确定，但是此方式将设备的连通管道忽略了，仅仅把设备当作独立容器来看待。但是在实际的生产当中，设备主题需要和其他管道相连接，存在其他空间，这样会出现爆压。所以设置设备最大的耐压值时首先需要考虑容器与管道之间是否相连接，如果设备仅为一个独立的密封容器，就可以直接涉及其最大的耐压值，用Pmax来表示；如果设备之间存在相互连接，则其Pmax就需要根据相关的公式进行详细计算。另外，设备Pmax采取耐压法计算时还能优化其结构，促进设备结构尽可能保持轴对称，以防止设备出现外形棱角，如此在爆炸发生时即便设备容器未与其他管道相同，所承受的爆炸压力也不会较大，这些棱角极有可能因炸碎后形成再次爆炸。

3.2 爆炸隔离

爆炸隔离的方法是通过应用隔爆系统防止粉尘一次爆炸之后蔓延至其他区域或者工作单元。一般情况下隔爆系统主要包括：（1）物理隔爆：常常被应用在工业生产的传输管道旋转阀与阻爆器中，在煤矿巷道当中也会应用该装置，以此防止瓦斯、煤尘爆炸之后传播到其他水槽及岩粉棚区域。这些装置均遵循了物理填充的隔爆原理，在粉尘出现爆炸之后对爆风或者爆炸造成的冲击波形成一种隔离带，避免阻爆炸进一步蔓延。（2）防爆隔离阀：该装置主要在管道及管道连接部位进行安装，通过光学爆炸或者安装压力探测器假期激活后，通过爆炸探测器安装快速关闭阀门的操作。如果发生保障之后该隔离阀就会迅速自动关闭，同时抵抗高压以防止爆炸波、火焰进行蔓延传播。（3）自动隔爆：该系统是在传输巷道、管道中安装爆炸探测机器，探测器的后方有一个可触发的喷射式的灭火剂，一旦出现爆炸之后该探测器就会触发其隔爆装置而形成一个消焰的剂带，将随后传播而来的火焰进行隔绝。

爆隔离的方法不同于抑爆系统，其隔爆的有效性容易受到火焰速度所影响，所以在安装隔爆设备的时候需要估算火焰速度，同时，触发和传感器之间存在的距离较大，当火焰到达前完全关闭的管道处，就会形成隔爆带，避免爆炸火焰传播到其他区域，引起再次爆炸，这样就能够将爆炸点有效控制于特定区域内。

3.3 抑爆法

抑爆法指的是经过探测器对生产工作区域或者设备周围的粉尘情况进行监测，一旦出现爆炸事故之后就会立刻将抑爆系统激活，并且迅速喷射出抑制剂来阻止爆炸再次发生或者蔓延，进而大幅度将爆炸危害消除，该抑爆原理如图1所示。一般情况下这种抑爆系统需要具备4种基础属性，即：（1）应当在发生爆炸之后最短的时间内迅速激活抑爆系统；（2）在极短时间内，通常是10ms～30ms内完成完成激活，此时要注入足够抑制剂。避免爆炸及其火焰继续扩散；（3）确保设备可以立刻关闭；（4）爆炸缓解后要避免设备自行重新启动。

3.4 泄爆法

泄爆法指的是一旦发生粉尘爆炸后能够明显降低其破坏性，该装置的工作原理是发生爆炸后及时固定泄压口并卸压，與此同时，把高温、高压的粉尘与助燃气体及时排放出去，将爆炸压力限制于生产设备材料强能承受的范围内，降低爆炸人员及设备的损伤。这种卸压装置又可以分作重复使用装置。设计泄压大小的时需将粉尘爆炸造成的严重程度作为决定性因素，如爆炸的初始压力与温度、粉尘浓度以及点火源等等，这些因素都会对粉尘爆炸所产生的压力升高速率造成影响。除此以外，还应当对爆炸压力的降低以及泄压口单元几何形状、压力、面积分布等等进行综合考虑。如果生产设备未连接其他管道，可有通过增加泄压口来对设备进行泄压保护，以此避免大量未燃尽的粉尘通过泄压孔而喷出，再次引起燃烧保障。

结语

综上所述，随着各类粉尘爆炸的频繁发生，其防爆控制方法也不断受到社会会关注，毕竟一旦发生爆炸事故，就会对周围的设施、人员安全等造成严重损害。本文详细介绍了几种常用的预防与控制粉尘爆炸的方法，希望为相关工作人员提供参考。通过有效的方法，严格防控粉尘爆炸。

参考文献

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