一、总则
粉尘爆炸安全风险监测预警与防控应急管理部重点实验室(下称“实验室”)于2024年8月获批创建。实验室由中钢武汉安全环保研究院股份有限公司牵头,联合东北大学,上海化工研究院有限公司共同建设。实验室以典型可燃粉尘燃爆机理及风险演化规律为理论基础,对新型制造工艺开展粉尘爆炸风险辨识、评估与防控技术系统性研究,开发粉尘防爆安全设备及其可靠性评测技术,基于互联网、数据融合及人工智能等新技术研发智能化监测预警技术、模型及装备,提高粉尘涉爆企业本质安全化水平。
根据《应急管理部重点实验室管理办法(试行)》有关规定,实验室本着“开放、交流”的原则,以推动新思路、新方法在粉尘防爆领域的创新性实战化应用为导向,特制订本开放2026年度课题申报指南。国内外学者可在开放课题申请指南范围内提出课题申请,经审批后资助立项。
二、课题类型(每项5万元)
实验室支持国内外学者开展独立或联合研究,设立如下六个开放课题:
三、实验室支持的研究方向
(一)火花探测安全可靠性影响因素和评价体系研究
调研国内外工业火花探测及熄灭装置的发展现状及相关标准规范,梳理木材加工、金属粉尘、粮食加工等典型涉爆行业中火花探测系统的应用场景与失效案例;针对火花探测消除装置火花探测装置响应时间、消除装置联动响应时间、装备使用性能等方面进行可靠性评测;研究火花探测系统安全可靠性评价方法,构建涵盖探测性能、误报率、漏报率、响应时间等指标的综合评价体系;研究火花探测系统实验测试与模拟验证方法,形成标准化测试流程与评价模型,为相关设备选型、检测及安全监管提供技术支撑。
成果形式:调研报告、可靠性评价指标体系、测试评价方法、实验验证平台方案,形成1~2种典型工业场景应用示范。
(二)粉尘爆炸便携及快速检测装置研发
调研国内外粉尘爆炸危险参数检测技术及便携式检测设备发展现状,分析现有检测装置在响应速度、适应性、现场应用等方面存在的问题;研究最低点火能等关键参数的快速检测原理与便携化实现路径,适用于复杂工业环境的轻量化、模块化检测装置的结构设计,提升装置的现场检测效率与稳定性,实现粉尘爆炸危险性的快速识别与辅助决策。
成果形式:调研报告、装置设计方案、便携式样机及测试报告,支撑典型企业现场试点应用。
(三)3D打印等新型制造工艺粉尘爆炸及管控技术研究
针对金属增材制造粉尘燃爆风险高、防控技术缺失等问题,构建增材制造用典型金属粉末爆炸基础数据,建立增材制造用典型金属粉末爆炸事故情景演化路径,研发金属增材制造工艺系统爆炸风险评估分级技术。
成果形式:爆炸基础数据至少涵盖5类典型金属粉末、6个爆炸特性参数;形成1套爆炸风险评估分级方法;发表1篇论文。
(四)氢气/铝粉两相混合体系燃爆特性及其后果协同影响机制研究。
针对铝粉在工业生产过程中复杂场景下的燃爆防控需求,在燃爆特性测试平台上开展不同浓度的氢气/铝粉两相混合体系在不同温度和压力下的燃爆特性研究;探究其爆炸特性和火焰传播特性的影响因素,构建氢铝混合爆炸反应后果协同影响模型;形成工业场景下可燃气体对粉尘爆炸敏感性增强的防控技术方案。
成果形式:获取密闭容器中激波诱导压力特征行为和强度演化规律;揭示激波诱导铝粉爆炸的燃爆特性参数演化规律和诱导机制;获取不同结构下激波诱导铝粉爆炸的压力强度演化规律和火焰传播行为,形成专利1项,发表1篇论文。
(五)公称直径对粉尘泄爆用爆破片爆破压力的影响规律研究
调研国内外爆破片爆破压力等相关研究现状;搭建爆破片爆破压力试验平台,以普通正拱型爆破片为例,研究公称直径、膜片厚度等关键参数对爆破片爆破压力的影响规律,分析爆破片的破裂过程及其影响因素;结合有限元数值模拟方法,构建爆破片动态超压仿真模型,研究粉尘爆炸载荷工况下爆破片应力应变演化规律,分析不同公称直径、粉尘爆炸载荷工况下爆破片变形、破裂规律;基于试验数据与仿真结果,建立公称直径与爆破压力之间的半经验预测模型,实现不同公称直径爆破片爆破压力的精准预测,为爆破片在粉尘泄爆工况下的安全应用及标准修订提供研究基础。
成果形式:形成1份研究报告,完成粉尘爆炸载荷下爆破片破裂过程仿真分析方法、形成至少一种典型爆破片公称直径与爆破压力关系的预测模型。
(六)泄爆导向板对泄爆效率的影响研究
针对爆炸泄压外部火焰可能对泄压口周边造成危害、需采用导向板限制火焰长度的工程需求,调研国内外泄爆导向板的研究现状、标准规定与工程应用案例;搭建带导向板的粉尘爆炸泄爆试验平台,系统研究导向板形式、几何尺寸、安装倾角、与泄压口安装距离等关键参数对泄爆效率、最大受控爆炸压力、泄爆受力及外部火焰长度与危险区范围的影响规律,重点辨识导向板对泄压过程产生阻碍、导致受控爆炸压力升高的临界安装条件。
成果形式:研究报告、导向板工况下粉尘爆炸泄压试验与泄爆效率评价方法、导向板形式与安装参数对泄爆效率/最大受控爆炸压力影响的定量关系或设计曲线(不少于1组)、导向板设计选型与安装技术建议。
四、申报材料及报送要求
五、联系方式
联系人:高一峰/丁怡曼 重点实验室秘书处办公室
电 话:18327133469/19821306187
地 址:武汉市青山区和平大道1244号/上海市普陀区云岭东路345号
附件:粉尘爆炸安全风险监测预警与防控应急管理部重点实验室开放课题申请书
中钢武汉安全环保研究院股份有限公司
2026年10月21日