Page 189 - 空气污染控制与微粉捕集技术

第七章 粉尘爆炸与安全

相惰化防护的必然趋势。
（二）惰性粉尘惰化技术
为了揭示惰性粉尘在管道内对工业粉尘爆炸的惰化抑制作用，特别是火焰传
播过程的细微结构特性和特征参数，管道惰化抑爆试验装置是在国际上常用的哈

特曼管试验装置的基础上进行改造、创新而形成的。粉尘爆炸管道装置开展的惰
性抑爆试验结果表明：惰性粉尘对粉尘爆炸具有一定的抑制作用，相同的惰性介
质对不同工业粉尘惰化抑爆效能不同，不同粒度的惰性介质对工业粉尘惰化抑爆
效能不同，不同惰化介质对工业粉尘的惰化机制也不同。常用的惰化效能抑爆参

数包括爆炸压力、压力上升速率、爆炸下限、粉尘云最低着火温度，而有关惰性
粉尘对粉尘火焰传播特性影响的研究较少。
1. 管道内惰性粉尘惰化抑爆
李亚男研究了磷酸二氢铵和碳酸钙对 3 种不同金属粉尘的爆炸抑制作用，惰

化抑爆效能是以火焰的尺寸为衡量标准，试验结果表明：相同粒径的磷酸二氢铵
和碳酸钙对金属粉尘的抑爆效果不同，前者要优于后者，且随着磷酸二氢铵粒径
的不断减小，金属粉尘完全惰化所需的质量分数不断减小。
在 3 种金属粉尘中，磷酸二氢铵对铝粉的抑爆效果最好，镁粉次之，对钛粉

的抑爆效果最差。学者对铝粉爆炸的惰化技术进行大量的试验，如陈曦等研究了
3 种不同惰化机制的惰性粉尘对铝粉火焰传播的惰化抑制效果，得出碳酸氢钠、
碳酸钙、磷酸氢二钠对铝粉爆炸具有抑制作用，具体体现为火焰亮度、火焰速度、
火焰温度均减小，碳酸氢钠惰化效果最好，碳酸钙、磷酸氢二钠对铝粉爆炸惰化

效果相当。王玉杰等也证实了碳酸氢钠能显著降低火焰强度，同时碳酸氢钠具有
钝化铝粉尘云团的作用，降低了粉尘的活性，减缓化学反应速率，钝化火焰前端。
碳酸氢钠对铝粉火焰温度的抑制作用与其粒径成反比关系；碳酸氢钠粒径越小，
对铝粉火焰传播速度的惰化抑制效果越好。李立东的研究得出：碳酸钙的质量分

数的增加对惰化铝粉爆炸抑制作用中的爆炸压力上升速率要比爆炸压力更敏感，
并且对火焰速度有减小的作用。对比分析碳酸钙、碳酸氢钠和磷酸氢二钠对铝粉
的惰化效果，碳酸氢钠惰化效果最好，碳酸钙与磷酸氢二钠相当。
2.20L 爆炸球装置内惰性粉尘惰化抑爆

学者们采用 20L 爆炸球进行了工业粉尘惰化抑爆试验研究，开展惰化抑爆试
验较早的粉尘是煤粉，常见于煤矿开采时在巷道内撒布岩粉来惰化沉积煤粉的二

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