1.  泄爆概述 

泄爆（explosion venting）是在爆炸壓力達(dá)到設(shè)備的抗爆強(qiáng)度之前，通過(guò)設(shè)備上特定的薄弱環(huán)節(jié)將壓力釋放出去的一種控爆技術(shù)。泄爆是一種被動(dòng)防護(hù)技術(shù)，它不能阻止爆炸的發(fā)生，但可以控制設(shè)備內(nèi)部的爆炸壓力，不至于因爆炸而使設(shè)備破裂，從而避免碎片飛出傷人和火源噴出傷人。因此，泄爆的根本目的在于將爆炸對(duì)設(shè)備、人員造成的損失降至。

2.  泄爆面積及其影響因素 

泄爆面積的確定是泄爆技術(shù)得以正確實(shí)施的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的泄爆設(shè)計(jì)方法比較簡(jiǎn)單，通常采用泄壓面積/體積比法，如國(guó)標(biāo)“建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ 16-87”中規(guī)定“對(duì)于有爆炸危險(xiǎn)的廠房，應(yīng)采取泄爆防護(hù)，泄壓面積/體積比為0.05～0.22，對(duì)于爆炸危險(xiǎn)性較大的介質(zhì)應(yīng)取大值”；在化工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中采用的泄壓面積/體積比值一般為0.066(即每100m3容積需開(kāi)設(shè)泄爆面積6.6m2)。該方法簡(jiǎn)便易于使用，而且對(duì)于強(qiáng)度較低的廠房等建筑設(shè)備比較合適，但對(duì)于強(qiáng)度較高的類(lèi)似金屬筒倉(cāng)來(lái)說(shuō)，往往會(huì)導(dǎo)致不切實(shí)際的結(jié)果。例如，一筒倉(cāng)直徑為3m，高為14.2m，則體積為100m3，若泄爆面積取6.6m2，則筒倉(cāng)幾乎全部敞開(kāi)（全部橫截面積為7 m2）才能滿(mǎn)足要求，這顯然在工藝上是難以做到的。 

隨著人們對(duì)粉塵爆炸研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)泄爆面積的選取需要綜合考慮多方面的 因素，主要包括：

1)設(shè)備本身的特征，如容積、形狀（圓的或方的）、長(zhǎng)徑比、抗爆強(qiáng)度等； 

2)處理粉塵的爆炸特性，如爆炸壓力、爆炸壓力上升速率、爆炸指數(shù)等；

3)泄爆裝置的特性，如開(kāi)啟速度、開(kāi)啟壓力、安裝位置等。只有綜合、**考慮以上各個(gè)方面的因素，才能科學(xué)、合理地進(jìn)行泄爆設(shè)計(jì)。 

目前，國(guó)際上關(guān)于泄爆的標(biāo)準(zhǔn)是： 

? 美國(guó)“Guide for Venting of Deflagrations, NFPA68 2007” 

以上標(biāo)準(zhǔn)（也是本次招標(biāo)技術(shù)規(guī)范書(shū)要求的）在泄爆設(shè)計(jì)時(shí)基本上都考慮了上文提到的影響泄爆的各個(gè)因素。

按照中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)公司發(fā)布的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（Q/DG1-J003-2009）《火力發(fā)電廠煤和制粉系統(tǒng)防爆設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則》7.4.6.2條款有以下計(jì)算方法。 

泄爆面積計(jì)算方法一 

根據(jù)煤質(zhì)特性（爆炸壓力、爆炸烈度指數(shù)等）、一次風(fēng)管道尺寸等數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算確定防爆門(mén)有效面積（參見(jiàn)附錄C、附錄D）。在計(jì)算時(shí)一次風(fēng)道容積按風(fēng)道斷面積乘8倍當(dāng)量直徑計(jì)算，另外考慮磨煤機(jī)的適當(dāng)容積. 

表1 磨煤機(jī)泄爆面積計(jì)算參數(shù)表 

名稱(chēng) Pmax Kst Pstat Pred L/D V 數(shù)值 

1.05MPa 9.5MPa.m/s 0.02MPa 0.03MPa ＜2 90m3 10.5 bar 

95bar.m/s 

0.2bar 

0.3 bar 

＜2 

90m3 

按照附錄C、附錄D美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)NFPA68-2007,粉塵及其雜混物爆炸時(shí)，當(dāng)設(shè)備的特征尺寸即長(zhǎng)徑

比<2時(shí)可按式（8.2.2）計(jì)算泄爆面積，公式如下： 

  Av=1.10-4×(1+1.54Pstat4/3) ×Kst×V0.75×[(Pmax/Pred)-1]0.5 式中  Av: 泄放面積（m2） 

Pstat: 泄放裝置靜態(tài)動(dòng)作壓力（bar） Kst: 爆炸指數(shù)bar.m/s V：具有危險(xiǎn)的容積（m3） 

Pred：爆燃泄放減低后的壓力（bar） Pmax：爆燃時(shí)的壓力（bar） 

將表1中數(shù)據(jù)代入上式可得泄爆面積為0.98m2。  結(jié)論 

以提供的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，按美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)NFPA68－2007進(jìn)行計(jì)算，并結(jié)合電廠實(shí)際運(yùn)行工況，本公司認(rèn)為合理的泄爆方案為：在每臺(tái)磨煤機(jī)熱一次風(fēng)道安裝2臺(tái)DN800的泄爆門(mén)，防爆

門(mén)可傾斜安裝。 

表2  泄爆方案（每臺(tái)磨煤機(jī)） 

方案 泄爆門(mén)尺寸 泄爆門(mén)數(shù)量 

單臺(tái)泄爆面積 

1 

DN800 

2臺(tái) 

0.5 m2 

泄爆面積計(jì)算方法二 

按中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)公司發(fā)布的 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（Q/DG1-J003-2009）《火力發(fā)電廠煤和制粉系統(tǒng)防爆設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則》中7.4.6.2條款（如下）計(jì)算 

   在靠近磨煤機(jī)進(jìn)口的一次風(fēng)管道上裝設(shè)泄爆裝置，一次風(fēng)管道強(qiáng)度按一次風(fēng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)（TB點(diǎn)）壓頭設(shè)計(jì)。防爆門(mén)的額定動(dòng)作壓力等于或略低于一次風(fēng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)壓頭。

防爆門(mén)泄壓面積應(yīng)不小于一次風(fēng)管道截面積的50%-70%。公式如下： 

 Av=S×(50%～70%)/η 

式中  Av: 泄放面積（m2）       S: 風(fēng)道截面積       η：泄爆效率 

可得泄爆面積為Av=1.45×1.45×（0.5-0.7）/0.9=0.95-1.32m2