可燃粉尘爆炸危险评估方法及应用

可燃粉尘爆炸危险评估方法及应用

李传坤

深圳市龙岗区安全生产技术协会广东深圳518172

摘要：可燃粉尘爆炸危险性评价研究，对于有效地进行粉尘的防爆、控爆和泄爆治理是非常重要和必要的。文章结合实际，介绍了粉尘爆炸危险性评价方法及具体应用，供参考。

关键词：粉尘爆炸；危险评估；防爆；泄爆

粉尘爆炸，指可燃性粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源（明火或高温），火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间，化学反应速度极快，同时释放大量的热，形成很高的温度和很大的压力，系统的能量转化为机械能以及光和热的辐射，具有易发生多次爆炸、破坏性强、容易造成人员中毒及灼伤等特点。不少工业发达国家陆续发生过一些爆炸事故，我国重大粉尘爆炸事故也发生过多起。因此，加强可燃性粉尘爆炸研究具有重要的现实意义。

１.粉尘爆炸危险性评价方法

粉尘爆炸是否具有危险性不仅取决于粉尘本身的爆炸特性，也取决于粉尘爆炸发生所处的工艺系统。

1.1爆炸危险指数评价法

粉尘爆炸由于属于安全学科里面比较小的一个分支，再加上粉尘爆炸过程比较复杂，到目前为止，还没有专门用于粉尘爆炸危险性评价方法，而一般都是借鉴化工行业非常流行的美国道化学公司开发的“火灾爆炸危险指数评价法”。其步骤如下流程图（如图1）：

上述方法进行粉尘爆炸危险性评价时，可以根据实际情况确定粉尘爆炸参数，最终得到正确的分析结果。运用道化学方法对粉尘爆炸危险性进行评价，可以实现定量地确定粉尘爆炸危险级别，为粉尘爆炸控制决策提供依据。

道化学方法为粉尘爆炸危险性评价提供了一个基本的流程（如图1），再结合企业具体情况，包括企业生产工艺企业除尘系统情况，企业粉尘爆炸危险性测试数据，综合对企业粉尘爆炸危险性做出合理的风险评估。

1.2粉尘爆炸性综合评价法粉尘

爆炸性综合评估法是选取能反映作业现场实际情况的粉尘进行筛分，运用合适的实验装置对粉尘试样进行测试，包括利用20L测试装置（如图2）测的粉尘爆炸下限浓度、粉尘云最低着火温度、粉尘层最低着火温度，参考美国政府实验室的试验数据，结合实践经验对粉尘进行分析、推理，综合判断粉尘是否具有爆炸性。

使用粉尘爆炸性综合评估法进行粉尘爆炸性安全评价时，一般包括以下四个步骤：

（1）了解作业现场情况，查阅国内外相关资料，收集粉尘试样；

（2）试验室测试粉尘爆炸参数；

（3）分析测试结果和相关资料；

（4）结合具体工艺、设备、系统判断粉尘爆炸危险性。

粉尘爆炸综合评价法是一种定量跟定性相结合的方法，对涉可燃粉尘企业粉尘爆炸危险性评价针对性强，适用性好，并能对特定企业的除尘系统进行评估。

2.应用实例

2.1粉尘爆炸性试验

选取某配备除尘系统的涉可燃性粉尘企业作业现场的粉尘，利用粉尘爆炸综合评价法，对企业的粉尘爆炸性和除尘系统泄爆系统做出评价。一共选取现场5种不同粉尘，其爆炸特性参数如下表１。

表1粉尘爆炸性测试试验结果

可以增加粉尘的种类：木粉尘、塑料粉尘、镁铝金属粉尘、铁粉尘、棉尘等。

由上述试验结果可得，作业现场不同作业方式产生的粉尘和除尘器收集的粉尘均具有爆炸性，且塑料膜与玻璃钢混合粉尘的综合爆炸危险性最大，除尘器收集粉尘的综合爆炸危险性次之，油漆与腻子混合粉尘的综合爆炸危险性位列第三，玻璃钢粉尘和腻子粉尘综合爆炸危险性并列排在最后。

2.2中央除尘统安全性评估

由于除尘系统是粉尘聚集场所，并且很多粉尘爆炸事故发生在除尘系统中，所以有必要对除尘系统里面的粉尘进行更加详细的粉尘爆炸测试，并对除尘系统进行泄爆面积进行验算，试验结果如表2。

表2除尘器粉尘爆炸性测试试验结果

根据ＧＢ／Ｔ15605－2008《粉尘爆炸泄压指南》，对除尘器泄爆装

置安全性进行评估。根据现场和粉尘爆炸试验测试的粉尘爆炸参数，计算泄爆面积Ａ得：

其中：

（1）最大泄爆升压pred，max=0.060mpa；

（2）静开启压力pstat=0.015mpa；

（3）除尘器容积v=3.07m3；

（4）长径比L/de＝1.96；

（5）最大爆炸升压pmax＝0.65mpa；

（6）粉尘爆炸特性值Ｋｍａｘ＝19.28mpa.m，s－ｌ；通过以上公式计算得出泄爆面积为0.24m2，除尘器实际泄爆面积为0.32m2现有除尘器的泄爆装置可以满足泄爆要求。

3.结束语

总之，随着涉及可燃性粉尘行业的发展和生产规模的日益扩大，防止粉尘爆炸事故的发生已成为人们关注的重要问题。综上，进行可燃粉尘爆炸危险性评估具有必要性，并要在评估结果基础之上，采取有效措施进行爆炸预防。

参考文献：

[1]常镇江.认真学习落实总局文件确保粉尘企业防爆安全[J].广东安全生产，2015（19）：49-50.

[2]于立博，贾晓东，夏昭林.可燃性粉尘爆炸及其预防控制[J].环境与职业医学，2014，31（8）：608