程方明，南凡，王家祎，吕晓安，葛天娇，齐柯

（1西安科技大学安全科学与工程学院，陕西西安 710054；2广州特种机电设备检测研究院，广东广州 510180；3陕西惠科防爆工程技术有限公司，陕西西安 710065）

粮食在生产加工过程中会产生大量的粉尘，其爆炸危险性分级为Ⅰ级，存在较大的爆炸可能性和危害性[1-4]。正压气力输送在粮食加工工艺应用普遍，这类系统一般要采用开启压力较高的泄爆安全措施，以保证系统的正常运行。粉尘泄爆作为一种简单有效的技术措施广泛应用在容器管道设备上，发挥了重要作用。泄爆设计的关键是确定泄放口面积Av，使容器内最大爆炸压力pred不超过容器的最大许用压力，确保容器的安全性。在考虑容器安全性的同时，泄爆后所释放的火焰可能会对装置周围人员及设备产生潜在危害，由此泄放火焰传播特性及覆盖范围也需要设计人员重点关注。

国内外学者针对气体粉尘泄爆进行了大量的研究[5-10]，从工程应用的角度，研究人员提出了多种泄放设计关系式[11-12]，其中NFPA 68[13]和EN 14491[14]设计方法中推荐的公式应用较为广泛，Ismaila等[15]、Tascón等[16-17]对这两种方法在适用范围内的预测精度进行了对比。其适用范围主要在体积V=10-1～104m3、开启压力pstart<105Pa、泄爆压力pred<2×105Pa等较大体积及开启压力较低的工况下开展试验。然而，随着工业社会的不断发展，正常运行的压力高、体积小的容器设备越来越被广泛使用和关注，如粉尘输运设备、旋风除尘器等，先前已经存在的相关经验公式是否适用于小体积、高压力的设备有待进一步验证与研究。由此国内外学者在容器体积V<0.1m3、开启压力pstart>105Pa的工况下开展了气体粉尘泄爆试验[18-31]和数值模拟[32-33]研究，总结了泄爆超压以及火焰传播规律。其中闫兴清[31]将泄放火焰长度与宽度的试验值与NFPA 68和EN 14491预测值进行了对比，发现预测值偏保守。但对泄爆口外火焰形态变化规律及火焰覆盖范围研究较少。……