抑制粉尘爆炸装置设计及抑制效果分析(2)
工业粉尘爆炸涉及煤炭开采、粮食加工、粉体制备存储和运输以及化工、纺织、冶金等各个行业和部门。随着新技术的不断产生和应用到实际生产中，以及生产规模的不断扩大,工业粉尘爆炸事故发生的日益频繁。我国每年发生的粉尘爆炸事故多达数百起,都无一例外造成了巨大的财产损失以及人员伤亡,例如1987年震惊中外的哈尔滨亚麻厂粉尘爆炸事故[2]伤亡达235人,摧毁三个车间达1.3万平方米。除此之外，我国煤炭行业矿井瓦斯煤尘爆炸事故在其中显得尤为频繁,其造成的损失也相对来说更为惨重。
一般用于应对各种火灾爆炸事故的因素，包括工业粉尘爆炸事故的因素有以下6项：1）防止形成易燃易爆性混合物，2）严格控制点火源，3)及时发现事故征兆，4）将事故消灭在初始阶段，5）控制事故规模，6）减少事故损失。
实际上,工业粉尘爆炸灾害往往是由局部粉尘云或其它爆炸物爆炸(即“初始爆炸”)产生的冲击波使大量的沉积粉尘飞扬到半空中并与空气混合,形成燃烧爆炸传播(即“二次爆炸”)造成的,其波及的范围往往是整个车间、巷道甚至整个系统。因此,爆炸抑制技术[3]对于他们是不可或缺的，其存在的目的就是对上述因素4）进行抑制，把爆炸事故控制在其发生的初始阶段或局部区域,降低灾害损失的程度和范围。为此,工业粉尘爆炸事故发生程度较严重的国家都投入了大量的人力物力对粉尘爆炸抑制技术[4]进行了大量的理论和试验研究工作,通过不停地研究积累，不少国家都各自研制开发了不同的、具有代表性的抑爆、隔爆等爆炸抑制系统,并运用于工业实际的生产中。对于这点，目前，我国煤矿主要有以下三种自动式隔爆装置：
（1）实时产气式自动抑爆装置
其抑爆原理是，探测器将爆炸火焰转变成电信号传送到控制器，控制器发出命令，释放大量气体，驱动消焰剂喷出，形成高浓度云雾，熄灭火焰，阻断火焰的继续传播。
（2）无电源自动式抑爆装置
其抑爆原理是，火焰信号触发传感器，传感器将辐射能量转变为信号，触发电雷管，驱动水形成抑爆水雾带，当爆炸火焰到来将其熄灭，以抑制爆炸。
（3）ZGB—Y型自动隔爆装置
其抑爆原理是，探测器将爆炸信号传送到控制器，控制器发出指令释放高压氮气，引射干粉灭火剂，形成高浓度云雾，将爆炸火焰熄灭，终止火焰的继续传播。
1.1 粉尘爆炸特征
陈爱英等通过论文的形式，阐述了粉尘爆炸是可燃性固体粉尘在空气中达到爆炸浓度极限，在点火源作用下，瞬间完成的剧烈氧化反应，在反应过程中放出大量热产生了气体形成急剧增高的压力波，从而发生爆炸。通常认为，粉尘爆炸应具备以下五个必要因素：
(1) 可燃性粉尘和氧化剂
可燃性粉尘是粉尘爆炸形成的基础，可燃性粉尘包括无机粉尘和有机粉尘两大类。据分析，目前大约70%的工业生产生产的粉尘都具有易燃特性[5]。常见可燃性粉尘大致可以分为三类：A、食品级木材等固体粉尘，例如玉米粉、木粉等；B、金属粉尘，例如铝粉、镁粉[6]、铁粉等；C、化学物质的粉尘，例如聚苯乙烯、醋酸纤文素和煤粉等。氧化剂主要是在燃烧过程中提供给氧化还原反应的助燃物质，最常见的是氧气，但在少数情况下氮气和二氧化碳也可成为氧化剂，例如在二氧化碳的环境下铝粉尘会与二氧化碳进行反应，故二氧化碳不可作为抑制剂。
(2) 点火源
粉尘爆炸形成中不可或缺的因素是点火源，除了明火以外，在生产中常见的点火源有高温设备、摩擦火花及碰撞产生的火花等。
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