[發明專利]粉塵爆炸危險性分級預警方法

在審

• 申請號: 202310454886.6
• 申請日: 2023-04-25
• 公開（公告）號: CN116403379A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 吳付祥;鄧勤;張強;惠立鋒;劉國慶;趙政;羅小博;李岳;陳建閣;李征真;焦敏;李彥筑;王宇廷;鄧有凡;黃金星;陳濤
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: G08B21/18
• 分類號: G08B21/18
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 廖曦

本發明涉及一種粉塵爆炸危險性分級預警方法，屬于粉塵預警領域。針對不同粒徑分布、粉塵本身的爆炸性、粉塵的沉積厚度、揚起的粉塵濃度及空氣中浮游粉塵的濃度；考慮了現實工業生產中復雜的操作條件和環境因素對粉塵爆炸危險性的影響，并針對不同的行業和應用場合，根據具體應用場景對計算方法參數進行定制優化，綜合考慮多種因素，包括監測點的時間跨度內沉積厚度T、粉塵爆炸性b、浮游粉塵濃度c、粉塵爆炸下限值Csubgt;LEL/subgt;、粒徑分布r等，進行全面的危險性評估和控制措施設計，以確保安全生產。

技術領域

本發明屬于粉塵預警領域，涉及粉塵爆炸危險性分級預警方法。

背景技術

目前常用的粉塵爆炸危險性分級預警方法包括NFPA(美國國家消防協會)標準、ATEX(歐洲爆炸防護)標準、IEC(國際電工委員會)標準等。這些標準主要依據粉塵的爆炸指數(K值、Pmax值等)和防爆等級(如Zone0、Zone1、Zone2等)等指標對危險性進行評估和分類。然而，這些方法在實際應用中仍存在一些缺陷，他們通常都值考慮了粉塵在特定實驗室條件下的爆炸特性，而忽略了在現實工業生產中復雜的操作條件和環境因素對粉塵爆炸危險性的影響，從而缺乏實際應用的可操作性。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種粉塵爆炸危險性分級預警方法。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

粉塵爆炸危險性分級預警方法，該方法為：

針對不同粒徑分布、粉塵本身的爆炸性、粉塵的沉積厚度、揚起的粉塵濃度及空氣中浮游粉塵的濃度；

根據經驗，將影響粉塵爆炸的關鍵因素如監測點的時間跨度內沉積厚度T、粉塵爆炸性b、浮游粉塵濃度c、粉塵爆炸下限值C_LEL、粒徑分布r進行歸納分類，計算得到包括厚度風險，浮游總粉塵濃度風險及粒徑分布風險在內的三類風險值，隨后對其進行加權計算，得到粉塵爆炸性危險分級結果R_g：

R_g＝k₁×R_t+k₂×R_c+k₃×R_d

其中，R_t為厚度風險值，R_c為浮游總粉塵濃度風險值，R_d為粒徑分布風險值，k₁為厚度風險系數，k₂為浮游總粉塵濃度風險系數，k₃為粒徑分布風險系數，且滿足k₁+k₂+k₃＝1。

可選的，所述厚度風險值是根據沉積厚度在特定空間中揚起，形成的浮游粉塵濃度的值，并與爆炸下限值進行比較，獲得的風險數值；

厚度風險值：

其中，T為沉積粉塵厚度值，單位為mm；C_LEL為粉塵爆炸下限值，單位為g/m³；C_trans為根據沉積粉塵厚度T換算得到的等效浮游粉塵濃度值，單位為g/m³，換算公式為C_trans＝γ×T，γ為等效系數，取γ＝0.1；沉積粉塵厚度T單位為mm；粉塵是否具有爆炸性將直接影響粉塵爆炸風險，設定爆炸敏感度參數β，其計算公式為β＝B^1-b，其中B取1.5，b為粉塵爆炸性參數，當粉塵具有爆炸性時，b＝1，當粉塵不具有爆炸性時，b＝0；min()表示取最小值函數。

可選的，所述浮游總粉塵濃度風險值是根據實際監控得到的浮游粉塵濃度值，與特定比例的爆炸下限的值相比較，獲得的風險數值：

浮游總粉塵濃度風險值為：