在被动和主动防爆解决方案之间进行选择

这些条件包括：

• 细碎可燃粉尘形式的燃料
• 点火源的范围从焊接火花到雷击
• 氧化剂，通常是空气中的氧气
• 在爆炸的初始阶段导致压力积聚的限制
• 粉尘散布到气流中。

与粉尘爆炸最典型的工艺设备包括除尘器、粒径减小设备、干燥器、混合和混合、储料斗或筒仓以及斗式提升机等机械输送。这些容器在正常操作或处于不安状态时可能会有悬浮形式的灰尘。一旦颗粒悬浮在尘埃云中，只需要一个点火源就可以引发爆燃。

点火控制、残余粉尘的适当管理以及工厂人员的持续安全培训对于帮助防止在正常操作条件下发生爆炸都至关重要。不幸的是，任何生产线都可能发生导致爆炸的异常情况。这就是为什么 NFPA 61（农业和食品加工设施）、NFPA 654（可燃颗粒固体）和 NFPA 652（可燃粉尘基础）等标准要求对受到爆炸威胁的船舶使用防爆技术的原因。NFPA 68（爆燃排气）和 NFPA 69（防爆系统）列出了可用于应对爆炸威胁的不同缓解方法。最常见的技术包括泄爆、灭爆和隔爆。这些保护方法可以通过被动、主动或隔离或两者兼而有之来实现。

被动保护 - 防爆

防爆排爆是一种低成本、简单的被动防爆方法。它涉及在容器上有一个薄弱的面板，它可以在爆炸期间提供压力释放。但是，它不会熄灭火焰，并可能导致爆炸后火灾。此外，还存在火势通过相互连接的管道传播的风险，从而导致额外的爆炸或火灾。尽管有这些限制，

防爆排气可以防止灾难性的破坏和生命损失。在考虑这种方法时，应考虑以下因素：

• 潜在的火势传播
• 粉尘毒性
• 火球方向
• 热效应
• 反作用力

通过评估这些因素，设施所有者和管理者可以确定防爆排气是否是合适的粉尘防爆解决方案。

防爆 – 室内容器

对于室内泄爆系统，将管道排到室外对于防止有害气体和灰尘积聚至关重要。然而，这可能会对系统设计产生影响，因为火焰喷射可能更强烈，需要更大的通风口面积或更坚固的容器。NFPA 68 为安全有效的防爆系统设计提供了指南，因此设施管理人员在确定最佳室内容器应用解决方案时应咨询他们以及合格的专业人员。

无焰防爆阀

无焰防爆通风口允许在没有管道的情况下进行室内通风，尽管 NFPA 68 限制了每个容器的体积和数量。它们抑制了爆燃，但热空气、燃烧产物和蒸汽仍可能从容器中喷出，因此可能需要一个安全区域来保护人员和设备。无焰防爆透气口有两种类型：

• 春天： 弹簧式无焰防火透气阀采用弹簧机构来控制压力和火焰释放，可重复使用且经济高效，适用于频繁的爆炸。它们可以很好地与高PRED容器配合使用，并且可能不需要更换零件。但是，适用性取决于应用，需要逐案评估。

• 破裂： 破裂式无焰透气产品使用预定的破裂点来释放压力和火焰。主要有两种类型：中心折叠和周边开口。它们用于不需要可重复使用的通风口的低频爆炸场景。

安全区的大小和位置取决于排气过程特性和潜在危险。通风系统应符合相关标准和法规，如 NFPA 68 的安全性和有效性。

主动保护 - 防爆

主动灭爆使用干化学剂快速检测和抑制爆炸，同时隔离连接的管道。快速响应时间降低了设备损坏和生命安全的风险。组件包括压力检测、控制单元和灭爆灭火器，它们协同工作以感应压力变化并快速放电灭火器以抑制爆燃并隔离爆炸。

被动防爆隔离 – 翻板阀

襟翼隔离阀或襟翼阀隔离并控制粉尘爆炸压力和火焰。它们经过特定 Kst 范围的测试和认证，可防止爆炸蔓延到整个管道系统。当被爆炸产生的压力波激活时，翻板阀将压力和火焰重定向到一个单独的腔室或容器中。

正确安装（包括锁定机构）以及遵守管道要求和 ATEX 安全标准至关重要。但是，不建议将它们用于气体或混合应用。

被动隔离阀 – 清洁空气

这种浮子式被动隔离阀用于清洁空气应用，例如除尘器排气管道和粉尘负荷轻的磨机进气管道。在爆燃过程中，产生的压力将阀门内的内部提升阀推到关闭位置，从而形成机械屏障

防止粉尘爆炸引起的火焰和压力蔓延。这些阀门的尺寸从 DN100 到 DN600 不等，无需外部电源，因此易于安装和操作。它们不适用于重粉尘浓度。

被动隔离 - 进气隔离

IsoDisc TM 是一种经过认证的无源设备，可隔离并控制粉尘爆炸产生的压力和火焰。它的爆炸方向与气流相反，专为清洁空气服务应用而设计，例如与铣削操作相关的补充进气管道。

这些器件的管道连接直径为 DN50 至 DN400。IsoDisc TM 符合EN15089标准，是一种有效且多功能的解决方案，适用于希望防止通过这些路径喷射爆燃火焰的工业设施。

被动隔离 - 旋转阀

设计符合 NFPA 69 标准的旋转阀通常用于工艺容器的排放，以防止粉尘爆炸传播到下游设备。

它们需要经过认证的 PRED、至少具有六个叶片的金属机身、航班和内部外壳之间的间隙小于 0.008 英寸，并与其他安全系统联锁

安装后，旋转阀可形成防止压力和火焰的机械屏障。尽管这些装置对隔离爆炸是有效的，但不应完全依赖它们。相反，它们应被视为保护人员和设备的综合安全计划的一部分。

主动防爆隔离

主动防爆设计符合 NFPA 69 标准，可快速检测并隔离粉尘爆炸的压力和火焰。它由三个部分组成：检测（压力或光学）、控制和隔离装置（快速作用机械阀）。隔离装置可防止爆炸蔓延，一些系统还包括抑制器。加工设施等高风险区域使用主动防爆隔离，以最大程度地降低损坏和伤害的风险。

主动防爆隔离屏障 - 机械主动机械屏障用于加强管道或重型管道，在发生粉尘爆炸时提供火焰和压力屏障。它们经常应用于高价值工艺或设备，例如制药应用，以防止粉尘爆炸导致的材料污染。驱动浮阀和驱动夹管阀是其他类型的主动机械屏障，可快速关闭可燃粉尘或燃料的流动，以防止爆炸蔓延。

哪个更好：主动还是被动？

在主动和被动防爆系统之间进行选择需要仔细考虑各种因素，例如过程的性质、爆炸的可能性和潜在的后果。

虽然抑制和隔离系统等主动系统可以快速响应以遏制和减轻爆炸，但它们需要定期维护，并且可能不适合某些过程。另一方面，防爆排泄等被动系统提供了更具成本效益和低维护的解决方案，但在控制爆炸蔓延方面可能不那么有效。

在主动和被动保护之间进行选择时要考虑的因素包括但不限于：

• 火焰喷射的安全区域将影响标准防爆口的使用
• 热喷射风险，因为热喷射距离将超过火焰喷射
• 毒性/环境，因为某些材料无法安全地释放到外部或安全地暴露给人员
• 成本 - 包括初始和持续成本
• 材料堆积风险（功能性、卫生性），对于不能承受更高粉尘负荷的无源设备以及食品和制药应用尤为重要
• 事后影响 – 成功控制爆炸后需要多长时间才能停止保护装置并使过程恢复运行
• 粉尘的爆炸特性（Kst，Pmax），因为不同的保护技术将具有不同的测试适用性极限
• 容器强度，特别是在可用的排气区域或相关的排气管道的情况下，可能导致比主动抑制系统更高的PRED值

• 管道尺寸（隔离），因为被动隔离栅被限制为特定尺寸，具体取决于产品和制造商
• 粉尘负载（隔离），因为这是被动隔离的常见限制，但不是主动隔离的考虑因素。

在被动和主动保护之间做出决定时，建议：

• 评估每个应用，以保护主容器并通过与其他容器的互连阻止传播。
• 确定使用保护措施是否增强了人员的安全性，或者是否造成了需要管理的危险区域
• 初始投资和终身维护的总体拥有成本是多少
• 保护措施将如何影响运行停机时间，包括在爆燃后情况下
• 拟议的解决方案是否已获得独立第三方对本产品预期用途的批准，以满足具有管辖权的机构的要求？

最终，在主动和被动系统之间进行选择的决定应基于彻底的风险评估和与该领域专家的磋商，以确保人员和设施的安全。

Rob Markle
中部地区销售经理， IEP 技术

作为 IEP Technologies 的中部地区销售经理，Rob Markle 在工业防火和防爆方面拥有 39 年的经验。在过去的 22 年里，他在 IEP Technologies 工作，负责符合 NFPA 规范和 OSHA 指令的防爆解决方案的销售、应用和设计。

Rob 是 NFPA 的重要成员，对处理可燃蒸气和颗粒固体的各种行业特定加工设施的防爆要求有广泛的了解。他还担任 NFPA 30B 工作组的志愿者和 NFPA 技术委员会的候补成员。