隨著環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),，人們對(duì)企業(yè)向大氣排放的污染氣體的要求也越來越嚴(yán),，而袋式除塵器正是煙塵、粉塵污染的克星,，是治理大氣污染的高效除塵設(shè)備,。袋式防塵器大點(diǎn)是除塵效率高，在實(shí)際應(yīng)用中可達(dá)到99．9%,，粉塵排放濃度可達(dá)10mg每m3以下,，甚至達(dá)到1 mg每m3。正是因?yàn)榇匠龎m器這些點(diǎn),，已在眾多企業(yè)中得到應(yīng)用,。但隨著袋式除塵器普及，袋式除塵器粉塵爆炸事故也呈上升趨勢(shì),，因此袋式除塵器防爆設(shè)計(jì)已提及到日程上,。

1 發(fā)生粉塵爆炸條件及機(jī)理

粉塵爆炸發(fā)生需要3個(gè)條件：

①空氣中粉塵達(dá)到定的濃度，即處于爆炸上下限內(nèi),，般爆炸下限為人們關(guān)注,；

②有足夠能量的點(diǎn)火源；

③足夠的空氣或氧氣混合接觸,。

粉塵爆炸是個(gè)非常復(fù)雜的過程,，受很多因素的影響,，所以爆炸機(jī)理至今尚不十分清楚,，般認(rèn)為粉塵爆炸經(jīng)過以下發(fā)展過程：粉塵爆炸先是粉塵粒子從點(diǎn)燃源獲得能量后(熱傳導(dǎo),、熱輻射)表面受熱，另外粉塵粒子獲得能量后內(nèi)外相繼受熱而產(chǎn)生熔融和氣化迸發(fā)出熾熱微小質(zhì)子顆?；蚧鸹?，會(huì)形成粉塵的點(diǎn)火源。由于粉塵表面積大,，與空氣能夠充分接觸,，加之粉塵層的存在，故粉塵粒子表面溫度急劇上升,，使粉塵粒子加速分解或氣化,。當(dāng)與空氣混合接觸時(shí)即可形成氣相點(diǎn)火，這樣粉塵中既有氣相也有固相,，兩相同時(shí)存在燃燒時(shí)更加劇烈,。而且，靜電的積聚摩擦也形成點(diǎn)火源,。當(dāng)粉塵濃度與空氣混合達(dá)到爆炸下限時(shí)遇到點(diǎn)火源即可燃燒,，在初始燃燒時(shí)，由于粉塵與空氣混合較充分,，粉塵即可爆炸,，并以壓力波的方式釋放能量，所以常常把機(jī)械裝置中的粉塵吹出來,，把地面上的粉塵層吹起,，形成了飛揚(yáng)的粉塵云，這些粉塵云再被初始爆炸的灼熱殘余物瞬間再次點(diǎn)燃,，接著發(fā)生第2次爆炸,，同時(shí)可產(chǎn)生空氣湍流。這次爆炸由于把大量沉積的粉塵再次吹起,，其爆炸的威力比初始爆炸大得多,，粉塵的爆炸受到點(diǎn)火源的形成、小點(diǎn)火能量和粉塵濃度等多種因素的影響,?？蓮谋ㄟ^程看出：粉塵顆粒直徑的大小是引爆難易程度的決定者，引燃源是起爆的關(guān)鍵因素,，而引燃粉塵云造成二次爆炸是大危害,。

2 防爆技術(shù)

防爆技術(shù)可分為預(yù)防性技術(shù)措施和設(shè)計(jì)性措施。預(yù)防性措施是指使粉塵的濃度低于爆炸下限和粉塵的大量堆積,，及消除有效引燃源,；設(shè)計(jì)性措施是指預(yù)防爆炸發(fā)生的措施難以奏效時(shí)而采取的將爆炸危害程度降至可靠水平的措施，使爆炸不至于造成人員傷亡,，爆炸后設(shè)備短時(shí)間內(nèi)可恢復(fù)使用的技術(shù),，它包括：抗暴,、抑爆、隔爆,、泄爆等,。

袋式除塵器內(nèi)作為集塵收集地，使粉塵的濃度時(shí)刻低于爆炸下限,，經(jīng)濟(jì)上不劃算,，也很難做到；但不讓大量粉塵堆積是可以做到的,。有效引燃源要區(qū)分下列2種引燃源：普通引燃源(例如焊接,、磨削、熏煙產(chǎn)生的引燃源)和機(jī)械故障引起的引燃源(機(jī)械火花,、高溫表面,、無焰燃燒聚熱、靜電火花),。其中各類運(yùn)動(dòng)摩擦引然源是常發(fā)生的,，粉塵爆炸的多半事故都是由它引起的。另外經(jīng)調(diào)查和試驗(yàn),，在粉塵云中主要是發(fā)生電暈放電,，在工業(yè)生產(chǎn)中尚未發(fā)生過閃電式放電。此外,，工業(yè)性生產(chǎn)設(shè)備也難以發(fā)生這種閃電式放電,，除非形成的粉塵云的容器容積大于60 m3或直徑大于3m，才有這種可能,。

抗爆就是結(jié)構(gòu)本身能夠承受爆炸壓力,，結(jié)構(gòu)本身不發(fā)生爆裂?？贡Y(jié)構(gòu)有耐爆炸壓力及耐爆炸沖擊壓力2種,，耐爆炸壓力設(shè)計(jì)應(yīng)遵守壓力容器設(shè)計(jì)制造規(guī)范，而耐爆炸沖擊壓力可適當(dāng)放寬,。般地：耐爆炸沖擊壓力為1．5倍的耐爆炸壓力,。

抑爆就是將設(shè)備內(nèi)可燃物質(zhì)爆炸撲滅在初始階段，從而避免過高爆炸壓力的措施,，個(gè)成功的抑爆系統(tǒng)能夠在爆炸壓力1×104Pa時(shí)動(dòng)作,，抑制后設(shè)備內(nèi)大壓力低于1×105Pa。抑爆分為2種,，種為被動(dòng)式,，如水袋和阻燃粉末裝置，這類裝置就是爆炸壓力上升到定范圍內(nèi),，自動(dòng)破裂拋撒出水或阻燃粉末,；種由探測(cè)初始爆炸傳感器,，控制單元及帶高壓驅(qū)動(dòng)的高速噴灑(HRD)抑爆器組成的智能抑爆裝置。

隔爆就是要為防止1個(gè)容器內(nèi)發(fā)生的爆炸沿連接管道傳播到后續(xù)容器,，從而導(dǎo)致系統(tǒng)爆炸，造成更大的損失,，然而實(shí)際中危害大的爆炸就是因?yàn)楦舯b置不能工作或沒有設(shè)計(jì),。它般可在管道上安裝火焰探頭，觸發(fā)相應(yīng)機(jī)構(gòu),，實(shí)現(xiàn)爆炸阻斷,。

粉塵爆炸會(huì)產(chǎn)生高達(dá)0．7—1MPa的壓力，而泄爆措施可以將上升的壓力限制在構(gòu)件材料強(qiáng)度所能承受的范圍內(nèi),，粉塵爆炸具有圖1所示的特征,，其中的曲線a表示密閉容器內(nèi)發(fā)生爆炸的情況，Pmax表示大爆炸壓力,，Pn表示大爆炸壓力上升速率,；曲線b表示有泄爆發(fā)生的情況，Pred表示大爆炸壓力和Pn表示大爆炸壓力上升速率,。由此可見,，泄爆對(duì)于減輕爆炸危害有著及其重要的作用。

3 袋式除塵器的防爆措施[3]

3．1 控制袋式除塵器內(nèi)的粉塵堆積量

工業(yè)可燃性粉塵危險(xiǎn)濃度般為：20—6000g/m3,。通常袋式除塵器是工藝系統(tǒng)后部分,，含塵氣體經(jīng)過管道送入袋式除塵器被捕集形成粉塵層，并通過脈沖反吹清灰落入灰斗,。在這些過程中,，粉塵在袋式除塵器中濃度很有可能處于上述危險(xiǎn)濃度范圍之內(nèi)。因此,，要加強(qiáng)系統(tǒng)通風(fēng)量,，特別是清灰要及時(shí)，使袋式除塵器和管道中的粉塵濃度低于危險(xiǎn)范圍的下限,。及時(shí)把漏斗的灰塵運(yùn)走,，對(duì)袋式除塵器的可靠正常運(yùn)行等方面至關(guān)重要，袋式除塵器處理的粉塵多是易燃型粉塵,，如果漏斗灰塵不及時(shí)運(yùn)走,，會(huì)使粉塵中熱量積累，容易使粉塵發(fā)生自燃,。堆積的粉塵并不是個(gè)嚴(yán)實(shí)的整體,，其中是有空氣的，堆積的粉塵其實(shí)是空氣與粉塵的混合膠體,，這將會(huì)成為二次粉塵爆炸源泉,，為可靠埋下隱患,。采用雙層氣動(dòng)卸灰閥，可以保證及時(shí)排灰,，減少漏風(fēng)率,，并可避免不嚴(yán)密處粉塵外溢，防止粉塵二次污染,。

3．2 清除點(diǎn)火源

在袋式除塵器內(nèi)點(diǎn)火源主要是以下幾種：普通引燃源,、沖擊或摩擦產(chǎn)生的火化、靜電火化及外殼溫度等,。

①普通引燃源主要是由外界的火源直接帶進(jìn)來,，特別是氣割火焰和電焊火花，因?yàn)榇匠龎m器般均為焊件,，對(duì)于氣割火焰和電焊火花主要是在修理儀器時(shí)產(chǎn)生的,，所以可通過加強(qiáng)管理，提高工人防爆意識(shí)等方面進(jìn)行控制,，在進(jìn)行儀器修理時(shí)還要清除修理部位周圍的粉塵,。

②沖擊或摩擦產(chǎn)生的火花通常是由螺母或鐵塊等金屬物件吸入袋式除塵器發(fā)生碰撞引起的火花，其消除方法主要是：在吸塵罩處設(shè)置適當(dāng)?shù)慕饘倬W(wǎng),，電磁除鐵裝置,，防止金屬進(jìn)入收塵管道和袋式除塵器中，維修后應(yīng)及時(shí)取出落入管道中金屬物質(zhì),。其次通風(fēng)機(jī)好布置在袋式除塵器后潔凈空氣側(cè),，防止金屬異物與風(fēng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)葉片碰撞產(chǎn)生火花，并可防止易燃易爆粉塵與高速旋轉(zhuǎn)葉片摩擦發(fā)熱燃燒,。后管網(wǎng)內(nèi)的風(fēng)速要合理,，過高風(fēng)速可使粉塵加速對(duì)管道的磨損，試驗(yàn)表明磨損率同風(fēng)速成立方關(guān)系,，從而給除塵器內(nèi)部帶來更多的金屬物質(zhì),。

③靜電產(chǎn)生的機(jī)理現(xiàn)在還沒有弄清出，但可以采取必要措施防靜電,。選用與帶電序列中相近的物質(zhì),，或與帶電序列相反的物質(zhì)組合起來使用，盡量減少接觸電位差,，那么就可以大程度的抑制靜電的產(chǎn)生,。所帶的正負(fù)電荷自行中和，達(dá)到消除靜電的目的,。其次接地是主要,、普遍的泄漏措施之。設(shè)備、容器,、管道等應(yīng)保持等電位,。根據(jù)實(shí)際情況，采用分散或集中的接地系統(tǒng)進(jìn)行可靠接地,，其接地電阻要求在1—2Ω范圍之內(nèi),。此外增加導(dǎo)電性，用導(dǎo)體或?qū)щ娢镔|(zhì)代替高緣性物質(zhì),。特別是采用抗靜電濾料,，這主要是試驗(yàn)表明濾料是產(chǎn)生靜電集中的部位，另外,，堆積于濾袋上的粉塵層使空間電場(chǎng)強(qiáng)度增大,，有可能擊穿空氣而發(fā)生火花放電,。后可以采用提高環(huán)境濕度的辦法來泄漏靜電,，也可以在生產(chǎn)過程中直接摻水。

④保持除塵器外殼的溫度不能過高,，由于大量粉塵被外殼內(nèi)壁吸附,，外殼溫度過高使的粉塵表面受熱，獲得能量后產(chǎn)生熔融和氣化迸發(fā)出熾熱微小質(zhì)子顆?；蚧鸹?，也形成粉塵的點(diǎn)火源。所以控制好環(huán)境溫度不可把袋式除塵器放置屋外,。

3．3 安裝泄爆膜

對(duì)于袋式除塵器來說,，有效也經(jīng)濟(jì)防爆措施是安裝泄爆膜，安裝泄爆膜關(guān)鍵在于泄爆面積的計(jì)算,，泄爆面積太小不起作用,，太大又會(huì)增加成本。在國(guó)際上常用泄爆面積計(jì)算方法是Kst諾摸圖法,、St諾摸圖法,。袋式除塵器泄爆位置也很重要，主要靠近易爆發(fā)生點(diǎn),，泄爆效果更好,。如圖2袋式除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖所示。

3．4 隔爆和抑爆

隔爆裝置可以采用種緊急關(guān)斷閥,，它是由紅外線火焰?zhèn)鞲衅骺焖賳?dòng)氣動(dòng)式彈簧閥而實(shí)現(xiàn)的,。能夠觸發(fā)安裝在距離傳感器足夠遠(yuǎn)的緊急關(guān)斷閥，防止火焰或爆炸波及爆炸物向其它場(chǎng)所傳播形成二次爆炸,，從而爆炸事故控制的特定區(qū)域,，避免事態(tài)的惡化，造成更嚴(yán)重的后果。如果為小型袋式除塵器易采用被動(dòng)式有壓水袋或阻燃粉末裝置,，粉塵為親水物質(zhì)易采用有壓水袋,，其它采用阻燃粉末裝置；如果為大型袋式除塵器易采用智能高壓噴灑裝置,。

3．5 其它

粉塵爆炸大多數(shù)都是人員的疏忽造成的,，加強(qiáng)人員的管理是根本和重要的。①對(duì)操作人員進(jìn)行理論及實(shí)踐知識(shí)的培訓(xùn),，使操作人員意識(shí)到粉塵爆炸危險(xiǎn)性及如何有效地防塵防爆,；②加強(qiáng)勞動(dòng)紀(jì)律，在工作中必須時(shí)刻注意袋式除塵器運(yùn)行情況,；③對(duì)禁止在袋式除塵器工作時(shí)間對(duì)其進(jìn)行電焊,、氣割等操作和火進(jìn)入或靠近工作區(qū)。