[发明专利]粉尘爆炸危险性分级预警方法

说明书

本发明涉及一种粉尘爆炸危险性分级预警方法，属于粉尘预警领域。针对不同粒径分布、粉尘本身的爆炸性、粉尘的沉积厚度、扬起的粉尘浓度及空气中浮游粉尘的浓度；考虑了现实工业生产中复杂的操作条件和环境因素对粉尘爆炸危险性的影响，并针对不同的行业和应用场合，根据具体应用场景对计算方法参数进行定制优化，综合考虑多种因素，包括监测点的时间跨度内沉积厚度T、粉尘爆炸性b、浮游粉尘浓度c、粉尘爆炸下限值Csubgt;LEL/subgt;、粒径分布r等，进行全面的危险性评估和控制措施设计，以确保安全生产。

技术领域

本发明属于粉尘预警领域，涉及粉尘爆炸危险性分级预警方法。

背景技术

目前常用的粉尘爆炸危险性分级预警方法包括NFPA(美国国家消防协会)标准、ATEX(欧洲爆炸防护)标准、IEC(国际电工委员会)标准等。这些标准主要依据粉尘的爆炸指数(K值、Pmax值等)和防爆等级(如Zone0、Zone1、Zone2等)等指标对危险性进行评估和分类。然而，这些方法在实际应用中仍存在一些缺陷，他们通常都值考虑了粉尘在特定实验室条件下的爆炸特性，而忽略了在现实工业生产中复杂的操作条件和环境因素对粉尘爆炸危险性的影响，从而缺乏实际应用的可操作性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种粉尘爆炸危险性分级预警方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

粉尘爆炸危险性分级预警方法，该方法为：

针对不同粒径分布、粉尘本身的爆炸性、粉尘的沉积厚度、扬起的粉尘浓度及空气中浮游粉尘的浓度；

根据经验，将影响粉尘爆炸的关键因素如监测点的时间跨度内沉积厚度T、粉尘爆炸性b、浮游粉尘浓度c、粉尘爆炸下限值C_LEL、粒径分布r进行归纳分类，计算得到包括厚度风险，浮游总粉尘浓度风险及粒径分布风险在内的三类风险值，随后对其进行加权计算，得到粉尘爆炸性危险分级结果R_g：

R_g＝k₁×R_t+k₂×R_c+k₃×R_d

其中，R_t为厚度风险值，R_c为浮游总粉尘浓度风险值，R_d为粒径分布风险值，k₁为厚度风险系数，k₂为浮游总粉尘浓度风险系数，k₃为粒径分布风险系数，且满足k₁+k₂+k₃＝1。

可选的，所述厚度风险值是根据沉积厚度在特定空间中扬起，形成的浮游粉尘浓度的值，并与爆炸下限值进行比较，获得的风险数值；

厚度风险值：

其中，T为沉积粉尘厚度值，单位为mm；C_LEL为粉尘爆炸下限值，单位为g/m³；C_trans为根据沉积粉尘厚度T换算得到的等效浮游粉尘浓度值，单位为g/m³，换算公式为C_trans＝γ×T，γ为等效系数，取γ＝0.1；沉积粉尘厚度T单位为mm；粉尘是否具有爆炸性将直接影响粉尘爆炸风险，设定爆炸敏感度参数β，其计算公式为β＝B^1-b，其中B取1.5，b为粉尘爆炸性参数，当粉尘具有爆炸性时，b＝1，当粉尘不具有爆炸性时，b＝0；min()表示取最小值函数。

可选的，所述浮游总粉尘浓度风险值是根据实际监控得到的浮游粉尘浓度值，与特定比例的爆炸下限的值相比较，获得的风险数值：

浮游总粉尘浓度风险值为：