2.5　粉塵爆炸防護方法

依據GB 15577—2018《粉塵防爆安全規程》[8]，存在粉塵爆炸危險的工藝設備，應采用抗爆、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濟也不適合。

（2）隔爆

隔爆是指防止粉塵爆炸從初始發生位置傳播到其他工作單元或房間，造成災害的擴大，主要依靠截止閥和堵塞材料。粉塵發生爆炸后，閥門必須在極短內響應動作（不同粉塵爆炸的響應時間不同），否則爆炸通過管道后可能加速轉變為爆轟，嚴重危及相連的下游容器。堵塞材料可在粉塵火焰傳播過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

抑爆是針對已經發生的粉塵爆炸，采用物理、化學等方法熄滅燃燒火焰，使未發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的抑爆劑噴射系統。具體的工作原理如圖2.7所示，發生粉塵爆炸后，探測器探測到壓力波或火焰后觸發抑爆劑噴射系統工作，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時間以及抑爆劑噴射系統的噴射量、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生爆炸時，在內部的爆炸壓力達到包圍體的極限強度之前，把爆炸產生的高溫、高壓燃燒產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。圖2.8為常規泄爆和無焰泄爆實驗圖[10]。這種方法通過設計合適的泄放口和泄放裝置，就能夠實現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。泄爆防護技術具有技術成本低和較易實現等特點，是目前應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　常規泄爆（a）和無焰泄爆（b）[10]Fig.2.8 Conventionallyventedexplosion（a）andventedexplosionwithaflamelessventingdeviceinstalled（b）[10]