工业爆炸常见问题解答

防爆措施是一系列用来降低点火风险的手段的统称，这些点火会引起易于产生有害、破坏性和/或代价高昂后果的爆燃爆炸；同时，防爆措施还可以减轻这些爆炸所产生的后果。防爆措施包括：

• 爆炸预防 – 通过点火预防和/或过程控制
• 爆炸遏制 – 依靠耐压结构确保工艺设备中的点火不会导致间接爆炸、外部火焰逸出和设备变形/破裂；
• 爆炸泄压 – 其设计旨在采取措施缓解爆炸超压，以减轻压力对建筑的损坏和/或不受控制的火焰/爆炸逃逸的风险；
• 抑爆 – 其设计旨在探测并抑制爆炸，以免在工艺过程中积累产生破坏性甚至毁灭性的压力，然后抑制残余的爆炸燃烧；
• 爆炸隔离 – 其设计旨在尽量减少火焰/爆炸传播到其他相连工艺设备的可能性；
• 提前惰化 – 其设计旨在于火焰到达受保护位置之前部署气态或粉末灭火剂的惰化浓度。

工艺设备内的任何点火和随后爆炸所产生的最极端结果发生在主要爆炸的隔离意外失效时 - 爆炸和火焰的影响扩散到厂房综合体或建筑物中，可导致粉尘层等成为爆炸性的粉尘云 - 可在厂房综合体或建筑物范围内产生大得多的二次爆炸。这会带来灾难性的损害和后果。如果任一工艺过程中有粉尘被排放到空气中而且未部署有效的初级防爆措施，则这样的工艺过程必然存在二次爆炸的风险。

如果满足某些特定预压缩条件（通常是在较长未受保护管路和管道中加速火焰的结果），则爆燃性爆炸可以转变为爆震，且冲击波推动爆震中的火焰前缘。IEP Technologies 工业防爆系统设计的主要目标是通过适当的结构防爆措施，将任何此类可能导致回归爆震的风险降至最低。

如果粉尘浓度超过一定的最小粉尘浓度（被称为爆炸下限，LEL），则所有可燃粉尘都易于形成爆炸性粉尘云。如果存有疑问，应提交代表性产品样本进行实验室测试，以确定其是否具有爆炸性，并量化其可燃性、爆炸性和爆炸下限。

有的时侯可以 - 只要在最大工作浓度和 LEL 浓度之间有足够的安全裕度，同时还需确保可能导致形成爆炸性粉尘云的意外机械破坏或其他失效机制的风险低至可接受程度。不同工艺材料的 LEL 浓度是不同的（典型值在 10-100g/m3 范围内），并且如果存在非常低浓度的任何可燃蒸气，LEL 会进一步降低。在工业实践中，更常见的情况是不能依赖其作为主要的防爆安全措施。

尽管尽量减少点火源是合理的工程做法，但是不可能从标准和/或不正常操作条件中消除所有点火源。降低点火源产生可能性的第一步是对正在处理材料的最小点火能（MIE）进行评估。产品的 MIE 可以确定更频繁出现/预期的点火源（摩擦发热、机械火花、静电放电等）是否会引发点火风险以及是否存在需要应对的其他点火风险（雷击、电弧、阴燃、外部火灾等）。不同工艺材料的 MIE 是不同的；如果存在非常小浓度的任何可燃气体/蒸汽，MIE 会下降至几毫焦耳。燃烧研究中心可以提供有关 MIE 测试的详细信息。

爆炸易于沿着受保护容器之间的互连传播。由于压力堆积、诱发湍流和火焰喷射点火效应，这种爆炸传播可能导致连接容器中更强（更激烈）的爆炸，比该容器中的单纯点火所造成的爆炸更为严重。这些更大的爆炸可能会影响安装防爆装置在连接容器上的功效，除非它们已被允许成为容器 IEP 设计的一部分。防爆隔离是降低这种更大爆炸风险的可靠方法，也是使整个防爆系统获得足够风险降低效果所不可缺少的条件。

建议考虑每种设备的特性。应考虑所选方案的实用性、有效性和降低风险的好处；

- 安全进行爆炸泄压的区域（根据经验，泄压火球的大小可能是排放容器体积的约八倍），

- 泄压排放的毒性或污染影响，

- 容器内任何爆炸后火灾的后果和缓解要求，

- 作为决策辅助，还可以考虑防护措施作用下爆炸事故后的整复时间、任何连接和上游/下游连接容器的防火和防爆额外需求（如果有的话），以及成本、寿命和便利性等商业因素。

由于防爆指标取决于规定工艺材料的爆炸特性，工艺材料的任何变化都可影响已安装防爆措施的功效。在预期工艺过程会处理一系列不同材料的情况下，重要的是在设计阶段确定最易燃和最易爆的材料。一些操作人员更喜欢仅确定爆炸等级 - 例如 ST1 限于有机粉尘 - 当然，确定的防爆系统指标与该特定材料有关。在操作实践中处理爆炸性较低的材料时，可以获得更好的风险降低效果。

如果需要处理爆炸性更高的材料或不同类别的材料（如混合气体/粉尘），则需要进行全面审查，同时可能需要升级保护系统。

有的时侯需要 - 它取决于火灾负荷和受保护工艺过程的关闭设施。如果设备中有空气流入并可能在爆炸后发生持续的火灾，例如在通风袋式过滤器中，通常建议整合爆炸后防火，使其成为整体防爆措施的一部分。IEP Technologies 的一个关键设计意图通常是减轻爆炸、关闭工艺过程并控制任何爆炸后火灾，以便将主要事件后发生重新点火的风险最小化。

如果存在外部火灾或与主要爆炸事件无关的火灾附属性风险，则可能需要采取其他措施 - 包括需要考虑消防员的安全。

IEP Technologies 将指定建议维护频率，该频率可能取决于指定的保护硬件、其占空比以及系统所处的操作环境。请注意，维护频率的任何降低都会在事实上降低安装防爆系统的预期风险降低因素。

防爆系统需要根据 IEP Technologies 的建议进行检查和维护，以维持其列举的性能指标。此维护将包括按计划更换系统中所有过期构成部件以及硬件（如压力容器）的合规性测试/重新认证。如果按规定维护系统，IEP Technologies 通常不会限制系统的使用寿命 - 同时认识到，在实践中，一套系统或其构成部件可能会过时、不符合最新发布的法规或者超出经济维修的范围。