面对粉尘爆炸风险，通常采用哪些防爆理念（耐冲击压力结构、惰化、解耦）？
针对粉尘爆炸风险，需要将预防性措施与结构性防护措施相结合。首先应避免形成危险的爆炸性粉尘环境以及有效点火源。若无法以足够的安全性实现这一点，则通过结构性措施将可能发生的爆炸后果限制在可接受的范围内。TRGS 724标准为此列出了四项基本措施：耐爆结构、泄爆、抑爆，以及针对火焰和压力的防爆技术解耦。
防护理念的选择取决于安全技术物料数据、设备尺寸、所连接的管路、安装地点、运行理念以及事件可能造成的后果。相关数据尤其包括KSt值、最大爆炸压力pmax、最小点火能量、最小点燃温度、粒度、湿度、电导率，以及必要时的混合性气体数据。
耐爆结构
耐爆设备，例如混合机、过滤器、料仓、旋风分离器、干燥机或管路，其设计应能承受预期的内部爆炸而不发生破裂。发生爆炸或爆轰事件后，必须对受影响的设备部件进行检查，确认其耐爆性能是否依然具备。
在此区分耐爆压结构与耐爆冲击压结构。耐爆压部件能够承受最大或经泄压降低后的爆炸压力，且不发生永久变形。耐爆冲击压部件允许发生塑性变形，但不得破裂或产生危险泄漏。耐爆压结构同时也满足耐爆冲击压结构的要求。
设计可依据最大爆炸压力进行，或者——若设有有效的泄压或抑爆装置——依据经降低后的爆炸压力pred进行。诸如"8至10巴"之类的通用数值并不能作为具体设备的设计依据，其数值会因粉尘种类、混合性气体、初始压力、温度和几何形状的不同而出现明显差异。必须依据经过验证的物料数据及公认规范进行项目专属设计。
惰化
惰化是指通过合适的惰性气体降低工艺空间内的氧含量，或将气氛在很大程度上以惰性气体替代，从而防止爆炸或火灾的产生或发展。因此，惰化属于预防性防爆措施，而非结构性防爆措施。
氮气常用于有机粉尘及多种化学粉末。二氧化碳或氩气在特定情况下也可能适用。但选择惰性气体须先评估化学反应活性、工艺温度、可能的腐蚀、产品质量、劳动安全要求以及故障状态下的物料行为。对于活性金属粉末而言，不适当的惰性气体本身甚至可能带来额外风险。
允许的氧含量必须低于针对具体粉尘-惰性气体体系所确定的极限氧浓度。该数值需留出安全裕度加以确定，并考虑测量不确定度、泄漏、压力和温度波动、湿度、产品切换以及可能的氧气释放等因素。笼统的残余氧目标值是不够的。
典型工艺方法包括：用于间歇工艺的真空-压力交替惰化、用于连续设备的吹扫式或流通式惰化，以及施加轻微惰性气体正压覆盖。安全实施需要具备足够密封性的设备、合适的惰性气体供应、具有代表性的氧含量测量、报警限值、联锁装置，以及针对故障或能源中断的应对方案。
解耦与后续防护
防爆技术解耦可防止压力、火焰或燃烧颗粒经由管路和输送通道蔓延至其他设备部件。这在混合机、过滤器、料仓、旋风分离器、输送设备、干燥机与灌装装置之间的接口处尤为重要。若缺乏适当的解耦措施，小容积设备内发生的爆炸可能蔓延至与之相连的更大设备区域。
可采用的解耦措施包括经防爆认证的止回阀、快速切断阀、防爆阀、灭火剂隔离装置或经认证的星形给料阀等。具体措施须与粉尘爆炸等级、管路几何形状、流动方向、处理量、压力条件及安装位置相匹配。星形给料阀只有在明确按此防护功能设计、正确安装并定期检验的情况下，才能有效发挥解耦作用。
泄压和抑爆是对上述理念的补充。泄压时，防爆片或泄压阀开启，将压力和火焰导入安全区域。若无法向室外泄放，则可能需要采用无焰泄压系统或抑爆装置。抑爆系统可识别事件的初期阶段，并注入灭火剂以限制压力上升。这两种方法均需经过协调一致的设计、检验和维护。
amixon®如何为易产生粉尘爆炸的粉体提供防爆支持
产品空间的ATEX合规设计
对于易产生粉尘爆炸的粉体，混合机、造粒机、干燥机或反应器的内部空间通常被划分为20区。20区是指爆炸性粉尘环境持续、长时间或频繁存在的区域。但整套设备的最终区域划分须由运营方在风险评估框架内确定，其范围除混合机外，还包括加料、充填、卸料、过滤器、输送管路、料仓、灌装以及安装场地。
amixon®可为产品空间被划为20区的应用提供混合机、造粒机、真空混合干燥机及混合反应器。根据系列、规格及项目配置的不同，这可涉及单轴混合机、立式及锥形混合机、容器混合机、连续式混合机，以及VMT和AMT系列的真空混合干燥机与混合反应器。具体的设备结构、设备类别、允许的表面温度、电气及非电气装备，以及所需文档，均须依据物料数据及工艺条件针对具体项目确定。
ATEX产品指令2014/34/EU规定了针对爆炸危险区域用设备及防护系统的要求。ATEX操作指令1999/92/EG则要求运营方开展风险评估、划定区域并编制防爆文档。对于被划为20区的产品空间，原则上需要非常高的防护等级，通常对应1D类别的设备。
点火源与密封性
较低的工具运行速度可限制机械能量输入以及摩擦、撞击和磨损产生的能量。对于VM和HM系列立式混合机，amixon®给出的可调范围约为0.8至3.5米/秒。这种运行方式对于敏感粉体而言还可减少颗粒受到的应力。但这并不能作为混合机内不会出现有效点火源的普遍证明。即使在低转速下，也仍须评估轴承、密封件、轴、工具与壁面接触、异物、堵塞、表面温度、静电荷积聚以及电气部件等因素。
据amixon®介绍，配备OmgaSeal®密封件的Clever-Cut®检修门专为产品空间的低死角密封而设计，混合腔体和混合工具可设计为少缝隙且经打磨处理。这些特性有助于减少粉尘逸出和沉积。但实际的密封性同样取决于压差、密封材料、磨损、安装、维护以及具体的工艺操作方式。防尘结构可降低粉尘沉积的风险，但既不能替代有效的清洁理念，也不能替代对可能发生的二次爆炸的评估。
为形成符合ATEX要求的整体方案，可能需要温度和扭矩监测、合适的轴承与密封方案、异物管理、接地、等电位联结以及预防性维护。对于粉尘层，TRGS 723原则上规定粉尘层最小点燃温度与表面温度之间应保持75摄氏度的安全裕度，除非风险评估另有规定。
压力设计与解耦
VMT和AMT系列真空混合干燥机与混合反应器可设计为气密、真空密封及耐压结构。这些特性是真空、正压或惰性气体气氛工艺所必需的，但并不意味着设备自动具备耐爆压或耐爆冲击压性能。相应的设计必须明确加以规定，并以KSt值、pmax、最小点火能量、点燃温度、湿度、粒度及可能的混合性气体等安全技术物料数据为依据。
耐爆压或耐爆冲击压结构可作为结构性防爆理念的一部分。根据所采用的防护策略，其设计依据可以是最大爆炸压力，也可以是经泄压或抑爆降低后的爆炸压力。事件发生后，须对受影响的部件进行检查，确认其完整性及继续使用的能力。
当压力、火焰或燃烧颗粒可能经由连接管路蔓延至其他设备部件时，需要采取防爆技术解耦措施，这尤其涉及混合机、过滤器、料仓、干燥机、输送设备与灌装装置之间的接口。可采用的措施包括经防爆检验的止回阀、快速切断阀、防爆阀、灭火剂隔离装置或合适的星形给料阀。其选型和设计须针对具体的工艺流程、粉尘爆炸等级、管路几何形状、处理量及压力条件进行。
作为预防性措施的惰化
惰化可作为一种预防性防爆措施加以应用，其原理是通过合适的惰性气体将工艺空间内的氧含量降低至低于针对具体粉尘-惰性气体体系所确定的极限氧浓度的安全数值。在真空设备中，例如可通过反复抽真空并随后充入合适的惰性气体来调节气氛。amixon®针对真空混合干燥机和合成反应器介绍了这一原理。
前提条件包括具备足够密封性的设备、合适的惰性气体供应、明确规定的抽真空与吹扫程序、具有代表性的氧含量测量、报警限值以及安全导向的联锁装置。允许的氧气设定值须针对具体配方、惰性气体、压力、温度、湿度及测量不确定度确定，笼统的氧气设定值是不够的。
惰化可降低出现爆炸性气氛的概率，但不能替代所有其他防护措施。它并不能自动防止自燃、热分解、放热反应或沉积物中可能发生的火灾。对于含氧化性成分的物料及反应性粉体，须特别仔细地评估惰性气体的适用性及惰化效果。
试验与设计
设计工作依据安全技术物料数据、运营方的用户需求说明书（URS）以及对整套设备系统的综合考量进行。以原始产品开展的试验可评估工艺适用性，例如混合均匀度、温度变化、液体分布、结块、卸料、可清洗性及真空条件下的表现。但这些试验并不能替代物料安全技术检测、泄压/抑爆/解耦装置的设计，以及由合格防爆专业人员开展的风险评估。
据amixon®介绍，其在帕德博恩总部运营着30多台不同规格的测试装置；此外在日本、印度、泰国、中国、韩国和美国还设有配套的技术中心。试验结果可为混合机、工具、密封件、传热方式、加料方案及工艺操作的选择提供支持。