※ 什么是爆炸性粉塵？

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爆炸性粉塵：在一定條件下能與空氣發生氧化反應而燃燒的粉塵、纖維或飛絮。例如金屬粉、面粉、魚粉、紙粉、木粉、塑料、染料等。(水泥、泥沙、飛灰等是不可燃粉塵)

 

※ 粉塵爆炸五要素

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◆ 粉塵爆炸：火焰在粉塵云中傳播，引起壓力、溫度明顯躍升的現象。

◆ 粉塵爆炸的五要素：

◆ 引發粉塵爆炸的點火源：

  ◇ 明火焰：吸煙；工業動火-如氣焊割；其它明火-如加熱爐

  ◇ 高溫物體： 加熱設備、供暖設備；非防爆電機、燈具的熱表面（過熱馬達、白熾燈）；其他（汽車排氣管、煙囪火星、焊割作業金屬熔渣）

  ◇ 電氣火花：比如電氣線路短路、電纜老化、電纜裸露、使用非防爆電氣設備、電氣過載等

  ◇ 靜電放電： 火花放電、刷型放電、電暈放電、靜電積累、人體靜電等

  ◇ 撞擊與摩擦

  ◇ 光線照射與聚焦：雷閃電、光線聚焦

  ◇ 化學反應放熱：氧化燃燒、自燃

 

※ 粉塵爆炸危害

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◆ 粉塵爆炸產生的能量大，爆炸威力大，最大爆炸壓力可達700KPa；爆炸溫度可達到2000—3000度；發生粉塵爆炸時，爆炸燃燒物飛出，易引發大范圍火災、造成局部嚴重炭化和人體嚴重燒傷；

◆ 粉塵爆炸中伴隨著不完全燃燒，燃燒氣體中含有大量的CO和其它有毒氣體，容易引起人員中毒。

◆ 粉塵爆炸中伴隨著不完全燃燒，燃燒甚至是多次連續爆炸。二次爆炸時，粉塵濃度一般比一次爆炸時高得多，二次爆炸威力比[敏感詞]次要大得多，其破壞性也更大

 

※ 影響粉塵爆炸的主要特性因素

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◆ 粉塵分散情況：分散度越高（粒徑越小），爆炸強度越高

◆ 點火源強度：點火能量越高，越容易爆炸

◆ 氧含量：必須達到最低氧含量

◆ 粉塵云的溫度：越高越易爆炸

◆ 湍流情況：流場擾動越嚴重，爆炸范圍越大

◆ 空氣濕度：越低，爆炸強度越高

◆ 氧化速度快的粉塵容易爆炸：如鎂粉、鋁粉、染料粉末等

◆ 燃燒熱越大的粉塵越容易爆炸：如煤塵、碳粉、硫磺粉末等

◆ 容易帶電的粉塵容易引起爆炸：如合成樹脂粉末、纖維類粉塵、淀粉等。

 

※ 粉塵爆炸控制技術

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（一）抗爆

◆ 定義：有可燃性粉塵和氣態氧化劑或空氣存在的圍 包體內發生爆炸時，圍包體能夠承受其最大爆炸壓力，使圍包體不致被破壞的控爆技術。

◆ 目的：通過加強容器壁厚與改進材質，即使發生粉塵爆炸，也不會造成外部損失。

（二）泄爆

◆ 定義：圍包體內發生爆炸時,在爆炸壓力達到圍包體的 極限強度之前,使爆炸產生的高溫、高壓燃燒產物和未燃物通過圍包體上預先設置的薄弱部分向無危險方向泄出，使圍包體不致被破壞的控爆技術。      

◆ 目的：通過設置泄爆裝置，降低爆炸損失。

◆ 方式：有焰泄爆和無焰泄爆 二種泄爆方式。

（三）抑爆

◆ 定義：爆炸初始階段，通過物理化 學作用撲滅火焰，抑制（阻止）粉 塵爆炸的發展。

◆ 目的：通過設置抑爆裝置，提前探測滅火、抑制爆炸。

（四）隔爆

◆ 定義：爆炸發生后，通過物理化學作用阻止爆炸傳播 的技術。

◆ 目的：防止火焰通過管道或其它通道傳播

（五）惰化

對于在密閉容器內的粉碎、研磨、粉料的干燥及管道氣力輸送等工藝，充入氮氣、二氧化碳、鹵代烷、氬氣、氦氣、水蒸氣等惰性氣體或滅火粉、化學干粉、礦巖粉等惰性粉塵。以稀釋可燃組分并降低環境中氧含量。

 

※ 建（構）筑物防爆

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（一）建筑結構

◆ 建筑物宜為單層建筑，屋頂宜用輕型結構。

◆ 設置在多層廠房內的粉塵爆炸危險場所，廠房建筑物必須是框架結構。

◆ 泄壓設施應采用輕質屋面板、輕質屋頂和易于泄壓的門、窗等，應采用安全玻璃等在爆炸不產生尖銳碎片的材料。

◆ 作為泄壓設施的輕質屋面板和輕質墻體，單位質量不宜超過60kg/m2。

◆ 泄壓設施的設置應避開人員密集場所和主要交通道路，并宜靠近有爆炸危險的部位。

（二）生產火災危險性分類

（三）廠房耐火等級

（四）防火分區
◆ 粉塵涉爆生產加工區應與其它加工方式作業區，按防火分區進行隔離（如：鋁鎂制品打磨拋光與電焊氣割作業分區隔離、木制品加工與噴漆作業分區隔離等）。

◆ 粉塵涉爆生產加工區設在多層廠房一層以上樓層，應設有獨立安全出口，廠房的門（包括車間在廠房內的門）應向疏散逃生的方向開啟，安全通道應暢通，不得堆放包括易燃易爆物品在內的任何物品。 

（五）防火間距

◆ 廠房建筑物內設有粉塵涉爆生產加工區，建筑物與教育、醫院、商業等重要公共建筑之間的防火間距不小于50m，與民用建筑之間的25m.

◆ 粉塵爆炸危險場所廠房內不得設會議室、辦公室、危險化學品倉庫。

 

※ 除塵系統防爆

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存在粉塵爆炸危險作業場所采取有效的通風除塵措施，降低作業場所粉塵濃度、減少作業現場粉塵沉積，是預防粉塵爆炸的有效措施。

◆ 按標準規范設計、使用除塵系統

◆ 除塵系統必須按工藝分片（分區）相對獨立設置，

◆ 各除塵系統間禁止互通互連；

◆ 所有產塵點均應裝設置符合要求的吸塵罩；

◆ 除塵器應設置在車間廠房外部；

◆ 干式除塵器本體應設置符合泄爆要求的泄爆裝置；

◆ 遇濕自燃的金屬粉塵采用濕式除塵系統必須設置氣體放散孔

※ 防爆電氣

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（一）防爆區域劃分

（二）粉塵防爆技術(防爆型式)

目前，國際普遍接受的主要粉塵防爆技術有：

◆ 粉塵環境用電氣設備：

  ◇ 外殼保護型 - DIP A/B , tD – Da, b,c

  ◇ 本質安全型 - iD（Da, Db）

  ◇ 澆封保護型 – mD（Da, Db）

  ◇ 正壓保護型 – pD（Db, Dc）

◆ 粉塵環境用非電氣設備

  ◇ 限流外殼型 – fr（Gc）

  ◇ 隔爆外殼型 - d（Gb, Gc）

  ◇ 結構安全型 - c（Ga, Gb, Gc）

  ◇ 控制點燃源型 – b（Ga, Gb, Gc）

  ◇ 液浸型 – k（Ga, Gb, Gc）

（三）常用粉塵防爆技術

◆ 外殼保護型（Ex tD）- GB12476.1、GB12476.5

  ◇ 20、21或22區防爆技術 - Da、Db或Dc

  ◇ 技術特征：
    ● 分A型和B型設備，具有同等安全水平

       ○ A型設備(歐洲)：防塵方法采取適宜的防塵等級，并在5mm厚粉塵層 堆積的情況下確定設備表面溫度；（TA在沒有粉塵堆積下測定，安裝 應用考慮75K裕度）

       ○ B型設備(北美)：防塵設計考慮熱循環影響，并在12.5mm厚粉塵層堆 積的情況下確定設備表面溫度；（TB在粉塵堆積下測定，安裝應用考 慮25K裕度）

  ◇ 外殼具有足夠的防塵能力(至少IP5X，用于20、21區和導電粉塵的22區應滿足IP6X)

  ◇ 應用特點：“嚴禁帶電打開！”

 

◆ 本質安全型（Ex iaD/ibD）- GB12476.1、GB12476.4

  ◇ 20區(iaD)或21區( ibD)防爆技術 - Da/Db

  ◇ 技術特征：
    ● 與氣體本安防爆原理相同

    ● 滿足IP6X外殼防護能力
    ● 滿足IIB點燃試驗要求 

  ◇ 應用特點

    ● 可以帶電維護(防止粉塵侵入);

    ● 本安技術是一個系統的概念，由本安設備、關聯設備和連接電纜三部分組成；關聯設備(安全柵)一般安裝在安全場所

    ● 本安電路與非本安電路必須分開走線；

    ● 本安回路參數配置必須滿足要求，且一般滿足一點接地要求。

 

（四）粉塵防爆設備標志方法

◆ 按GB12476.1-2013, 標志構成：Ex_防爆型式符號_區域符號（帶或不帶前綴A或B）    IP等 級_溫度組別

◆ 標志舉例

  ◇ Ex tD A21 IP54 T120 ℃

  ◇ Ex iaD 20 IP65 T165 ℃