文 献 综 述

许多化工产品或者生活用品在生产加工中都会产生碎屑、粉尘，其中有可燃性的粉尘在一定条件下就会发生爆炸，造成经济财产损失和人员伤亡。因此，如何在这些生产车间进行合理有效的安全设计，是我们面临的一个重要课题。所谓安全设计，就是在设计过程中，利用各种有效手段消除一切不安全因素的设计。本课题的研究内容是某工厂生产百草枯涉爆粉尘车间的安全设计，需要对生产车间总布局、生产车间加工设备、生产车间除尘和通风系统、防静电防雷系统和防爆泄爆系统等进行安全设计。首先需对国内外专家学者就这些领域所发表的相关文献或专著做广泛了解。

一.国内外对于涉爆粉尘车间安全设计的相关研究

刘晖、张秋英、范秀敏^[1]将精益生产的哲理应用于生产线车间平面布局设计之中，提出了生产线车间布局的数学模型和结构模型，并根据设备的特点提出了车间设备分类的方法，在此基础上根据不同设备分类的特点，提出了基于设备分类的定序算法和定位算法并且在定位算法中还首次提出了”类八叉树”的平面分割方法，用于设备在车间平面的定位。蔡永生^[2]浅显探讨了烟草粉尘特性及爆炸危险性，并针对卷烟企业生产车间除尘机房防爆、除尘器防爆设计、除尘系统设计与划分、除尘管道的布置及防火防爆应注意的问题进行了论述。他指出在进行车间安全设计时，首先应意识到车间生产物质，如烟草粉尘爆炸的重要性，其次在烟草粉尘的除尘设计要满足相关标准规范要求，采取相应的技术措施，同时，运行管理过程中规范操作，就能避免粉尘爆炸事故的发生。

粉碎机（磨粉机）等设备在食品、制药和化学等行业中大量使用，也是最有可能发生粉尘爆炸的地方。Thomas M. Farrell^[3]指出粉碎机等设备中发生的粉尘爆炸会通过管道传播到其他设备，并且对接有长管道的小型密闭容器是否能够有效地隔离爆炸进行了实验验证。大量试验结果表明，这是可以的，但是管道必须使用高强度的材料制作。这对于涉爆粉尘车间的的加工设备和除尘管道的设计提供了帮助。

在有可燃性粉尘、纤维的爆炸危险场所，有许多防爆产品，但只是电气设备。金兆辉^[4]对GB25286系列国家标准与EN13463系列欧洲非电气设备防爆标准进行了分析比较，对标准中的各种防爆类型进行了分析，并根据标准给定的点燃危险评定表详细讨论如何进行危险点燃源的分析，对分析评定结果加以设计保护，使得原本的危险点燃源不再具备点燃能力甚至消除，从而实现了整个设备由普通产品变为符合要求的防爆产品的实现过程。这对本课题研究的涉爆粉尘车间的非电气设备的防爆设计、检验分析具有参考意义。

孙一坚、沈恒根^[5]在《工业通风》一书中较系统地论述了工业通风的原理、设计基础和计算方法。其中，对各种排风罩的结构与工作原理、除尘器的类型、性能与除尘机理以及气态污染物的净化方法作了较为深入的介绍，同时充分反映了国内外先进的科技成果。这对于该涉爆粉尘车间的通风系统的设计提供了依据。同样，马中飞^[6]介绍了作业场所粉尘的性质以及通风机械和除尘器的构造原理、结构性能及其选择，除此之外，他还对典型场所通风系统选择、设计与调节进行了说明。这对于该课题的设计有很大的帮助。

目前在车间的除尘系统中，最常见的除尘器是布袋除尘器，其除尘效果虽然很好，但如果设计不当，容易发生粉尘爆炸。方永、周宏^[7]针对布袋除尘器进行了相应的防爆设计。黄海涛、刘文波^[8]为解决应用越来越广泛的袋式除尘器的防爆问题，阐述了粉尘爆炸发生的条件及机理及各种防爆技术，最后综合运用防爆技术，给出袋式除尘器防爆的设计方案。相似的，杨世春^[9]主要探究了粉尘爆炸的条件和相关防爆技术，并且对袋式除尘器的设计进行了探析，从粉尘堆积量的控制、点燃源清除以及泄爆膜应用等方面来控制爆炸事故的发生或减少爆炸事故的危害程度。

许景宏、周豪^[10]通过统计我国首次的几起粉尘爆炸事故，分析了产生除尘系统爆炸的原因并对系统进行安全设计。宋冰雪^[11]参与了两起事故的调查工作，该两起事故均是车间通风除尘系统中除尘器的爆炸并且均与新改扩项目有关，一起事故是车间的技术改造项目，另一起是污染搬迁项目。为了减少车间工位上产生的大量粉尘，保证污染物的达标排放，两项目采取通风除尘净化方法。他通过参与事故的调查结果，简单分析了除尘器的防爆安全，提出了防爆的整改措施。

李勇、于明进^[12]指出了一些橡胶厂通风除尘系统存在的问题，介绍通风除尘设计和使用中应注意的事项和除尘原理，特别指出风机和风罩的选用和设计对通风除尘效果的影响，并通过具体改造项目加以了说明。蔡涛、汪文华^[13]实测了某铸造车间生产线除尘系统工艺，总结存在于除尘系统的问题，分析相关实测数据，制定对应解决方案。铸造车间除尘通风系统应使用环保设备，在保证工作效率达到国家标准的基础上，给予节能足够重视，或在能耗相同的基础上最大程度改善现有设备效能，以提高工作效率。戚美、倪刚、谭龙海^[14]以SCF型湿式除尘通风机为研究对象，对风机内部三维全流场进行了定常流动的数值模拟。通过对数值模拟结果的分析，揭示了其内部流场的基本特征，依此对风机进行了改进设计，改进后的除尘风机，径向尺寸变小，而效率得到了提高。