Page 187 - 空气污染控制与微粉捕集技术

第七章 粉尘爆炸与安全

在粉尘爆炸扬尘设计基本试验研究方面，目前通常采用气体携带吹粉较多，
考虑到由初始爆炸产生的冲击波扬起积尘，学者采用瓦斯气体与空气混合物爆炸
形成激波卷扬并引爆粉尘来研究二次爆炸发生机理，得出二次爆炸的爆炸压力随
质量浓度的增加先增后降，随粒径的减少而增大。采用激波扬尘法测定的爆炸压
3
力要明显高于气体携带法测得的爆炸压力，如铝粉浓度在 100g/m 时，爆炸压力
差值最大为原来的 283%，也证实二次爆炸危害要比一次爆炸严重，所以，积尘
的防治尤为重要。当然，避免积尘的措施从粉尘形成的第一步（即尘化过程）就
要着手，可以从改进工艺和设备方面消除和减少粉尘向车间内飞扬。

二、惰化防护

惰化是粉尘爆炸防护方法中较新的方法，它是基于粉尘爆炸本质安全原则，
通过降低爆炸系统中的氧含量或者可燃粉尘浓度，阻止火焰的自主传播，是一种

预防爆炸的可能性和减弱爆炸的严重程度的方法。防爆技术措施可分为两类：一
类是预防性技术措施，即通过控制和消除爆炸发生条件，以减少或避免爆炸事故
发生；另一类是防护性措施，即通过控制爆炸破坏力的形成，以减轻爆炸事故造
成的灾害程度或避免爆炸事故的发生。可见，惰化防爆既是一种预防性技术措施，
又是一种防护性技术措施。目前，惰化防护措施主要包括气相惰化和惰性粉体惰

化两种。
（一）气相惰化技术
由于降低氧气含量不仅可以避免粉尘层火灾事故，也能抑制粉尘云的爆炸事

故，并且在中国现行防爆标准中有所应用；所以，气相惰化的研究备受关注。目
前，气相惰化主要有真空惰化、压力惰化、压力 - 真空联合惰化、使用惰性混合
气体进行真空和压力惰化、吹扫惰化以及虹吸惰化。气相惰化介质主要有氮气、
二氧化碳、热风炉尾气和惰性气体（如氩气、氦气等）；可根据粉尘加工过程中
对粉尘洁净要求不同而采用不同的惰性介质。对粉尘爆炸惰化抑爆效能参数主要

包括爆炸猛度参数（最大爆炸压力与压力上升速率）和爆炸感度参数（着火温度、
粉尘云最低着火温度和粉尘云爆炸下限）。
学者们主要采用气相惰化对金属粉尘、淀粉、药物等粉尘的惰化防护进行了

研究。当氧气体积分数低于 8% 时，有机粉尘与空气混合物不会发生爆炸。从经
济角度出发，李好等对氮气 N 2 、二氧化碳 CO 2 、氩气 Ar 3 种气体的粉尘爆炸惰化

177