一、爆炸性物质

1.爆炸的基本原理

所谓爆炸，就是由于氧化或其他放热反应引起的温度和压力骤然升高而产生的化学反应，具有强烈的破坏性。产生爆炸要具备三个条件：①有爆炸性物质存在；②爆炸性物质与空气充分混合后，其浓度在爆炸极限以内；③存在足以点燃爆炸性混合物的火花、电弧或高温。

防爆的基本原理就是采取有效措施，阻止产生爆炸的三个条件同时存在。也就是说，只要消除上述三个条件其中之一，就能达到防爆的目的。

2.爆炸性物质的划分

爆炸性物质按有关规定可分为三类：Ⅰ类，矿井甲烷；II类，爆炸性气体和蒸汽；Ⅲ类，爆炸性粉尘和纤维。

1）II类爆炸性气体在标准试验条件下，按可能引爆的最小火花能量大小，又分为A、B、C三级。按其引燃温度有课分为T1、T2、T3、T4、T5、T6六组，见表6-8。引燃温度，是指按照标准试验方法试验时，引燃爆炸性混合物的最低温度。

2）Ⅲ类爆炸性粉尘 按其物理性质分为A、B两级。按其引燃温度又分为T1-1、T1-2、T1-3三组，爆炸性粉尘的分级，分组见表6-9.

3.工贸行业重点可燃性粉尘（见表6-10）

表6-10中术语解释如下：

①可燃性粉尘：是指在空气中能燃烧或焗燃，在常温常压下与空气形成爆炸性混合物的粉尘、纤维或飞絮。

②中位粒径：是指一个粉尘样品的累计颗粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径，单位为μm。

③爆炸下限：是指粉尘云在给定能量点火源作用下，能发生自特火焰传播的最低浓度。

④最小点火能：是指引起粉尘云爆炸的点火源能量的最小值，单位为MJ。

⑤最大爆炸压力：是指在一定点火能量条件下，粉尘云在密闭容器内爆炸时所能达到的最高压力，单位为MPa。

⑥爆炸指数：是指粉尘最大爆炸压力上升速率与密闭容器容积立方根的乘积MPa·m／S。

⑦粉尘云引燃温度：是指引起粉尘云着火的最低热表面温度，单位为℃。

⑧粉尘层引燃温度：是指规定厚度的粉尘层在热表面上发生着火的热表面最低温度，单位为℃。

⑨爆炸危险性级别：综合考虑可燃性粉尘的引燃容易程度和爆炸严重程度，确定的粉尘爆炸危险性级别。

二、泄爆原理与泄爆面积计算

1.泄爆基本原理

泄爆是指在爆炸初期或扩展阶段，将围包体内高温高压燃烧物通过围包强度最低的部分向安全方向泄出，使围包体免遭破坏的技术。如图6-25所示，曲线A是在无泄压装置、足够大的轻度容器中，粉尘爆炸压力随时间变化情况。在容器强度为P0的容器上开一个小泄压口，其他条件不变，则压力与时间的关系如曲线B所示，最大泄爆压力超过了容器的强度，容器仍被破坏。如泄压口开得足够大，最大泄爆压力如C线所示，低于容器的强度，容器不会因爆炸而破坏。

泄爆装置的设计应按照生产过程处理物料的理化性质、粉尘爆炸指数Kmax、操作温度和压力、生产中压力波动情况、有无像压力变化情况、要求的开启压力、泄爆口尺寸、围包体容积及其长径比、特殊和通常的操作条件、允许的最大泄爆压力、围包体材料、有关的泄爆膜强度、有关泄爆框的材料、所需泄压的总面积、安装条件及尺寸，并满足一下要求：

①有准确的开启压力；

②气动惯性小，一般要求泄爆关闭物不超过10KG/㎡。

③开启时间尽可能短，而且不能阻塞泄爆口；

④要避免冰雪、杂物覆盖和腐蚀等因素实际开启压力值增大。

⑤在泄爆门密封处以微弱的热消除冰冻，避免增加开启压力。

⑥避免爆炸装置碎片对人员设备造成危害；

⑦要防止泄爆后泄爆门关闭，围包体内产生负压，使围包体受到破坏，因此在泄爆门旁应设合适的负压消除装置以消除负压；

⑧要防止大风流过泄压口时将泄爆盖吸开；

⑨泄压口应安装安全网，一面人失误落入，网孔应大一些，一面减小泄爆面积。

3.泄爆面积设计计算

1）≥0.02MPa泄压面积计算。

根据《粉尘爆炸泄压指南》GB/T15605，对于围包耐压强度Pred.max≥0.02Mpa的泄压面积可采用以下公司计算：