DB21T 3402-2021 可燃粉尘的无火焰爆炸泄压装置安全技术要求.pdf

ICS 13.100 CCS J09 DB21 辽宁省地方标准 DB21/T 34022021 可燃粉尘的无火焰爆炸泄压装置 安全技术要求 Safety technical code for combustible dust flameless explosion venting devices 2021-03-30 发布 2021-04-30 实施 辽宁省市场监督管理局 发 布 DB21/XXXXXXXXX I 目 次 前 言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语与定义.1 4 通则.5 5 无火焰爆炸泄压装置的型式试验.6 6 技术文件.10 附 录 A（资料性）典型的无火焰爆炸泄压装置.12 附 录 B（资料性）无火焰泄压设计示例.14 附 录 C（资料性）有效泄压面积的计算示例.15 附 录 D（资料性）安装、维护和保养.16 DB21/T 34022021 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 给出的规则起草。本标准的附录 A、附录 B、附录 C 和附录 D 为资料性附录。本标准由辽宁省市场监督管理局提出并归口。本标准起草单位：沈阳市市场监管事务服务中心（沈阳市检验检测中心）。本标准主要起草人：孙少辰、王瑞斌、王玉、胡熙玉、郝延平、封宇、孙大超、潘超、刘刚、刘永、栗桂红、丁娟、叶陈、杨铭斯、娄锦东、丁战武，梁萌、王诗卉、陈雪、程乾、王星月。本标准实施后，任何单位和个人如有问题和意见建议，均可以通过来电和来函的方式进行反馈，我们将及时答复并认真处理，根据实际情况依法进行评估及复审。辽宁省市场监督管理局：沈阳市皇姑区崇山中路 55 号，024-96315-3215。沈阳市市场监管事务服务中心（沈阳市检验检测中心）：沈阳市浑南区高远路 16 号 D 座，024-83787353。DB21/T 34022021 1 可燃粉尘的无火焰爆炸泄压装置安全技术要求 1 范围 本标准规定了无火焰爆炸泄压装置的通则、型式试验和技术文件。本标准适用于可燃粉尘的无火焰爆炸泄压装置，不适用于有毒性或腐蚀性的粉尘、烟花爆竹、火炸药或其它不需要助燃气体即可自身发生爆炸的粉尘，及可能发生粉尘爆轰或热失控反应的工艺设备或设施。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 567.1 爆破片安全装置 第 1 部分：基本要求 GB 12476.1 可燃性粉尘环境用电气设备 第 1 部分：通用要求 GB/T 15604 粉尘防爆术语 GB/T 15605 粉尘爆炸泄压指南 GB/T 16426 粉尘云最大爆炸压力和爆炸指数测定方法 3 术语与定义 GB/T 15604和GB/T 15605界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 围包体 enclosure 内部存在相对封闭的空间，其中可能形成爆炸性危险环境的容器、工艺设备、建（构）筑物和设施。3.2 爆炸泄压 explosion venting 一种降低围包体内爆炸超压的防护方法，通过打开预先设计的泄压口，释放未燃混合物与燃烧产物，防止压力上升超过设计强度以保护围包体。3.3 爆炸泄压装置 explosion venting device 采用爆炸泄压措施保护围包体的装置，在正常作业时封闭泄压口，在爆炸时打开泄压口释放爆炸压力。3.4 DB21/T 34022021 2 可再用爆炸泄压装置 explosion venting device with reusable elements 发生爆炸泄压后，无需更换泄压元件，并可通过自动或手动方式复位，可以重复使用的爆炸泄压装置。3.5 不可再用爆炸泄压装置 explosion venting device with non-reusable elements 发生爆炸泄压后，需要更换一个或多个泄压元件才能重新使用的爆炸泄压装置。3.6 无火焰爆炸泄压 flameless explosion venting 一种可以防止火焰传播到被保护设备和泄压装置的外部，并降低爆炸对外部造成危害的爆炸泄压方法。3.7 无火焰爆炸泄压装置 flameless explosion venting device 带有灭火元件，采用无火焰爆炸泄压方法保护围包体的装置。无火焰爆炸泄压装置的示例参见附录A。3.8 保持元件 retaining element 无火焰爆炸泄压装置上用于确定静开启压力的一个或多个元件。注：保持元件可以是可再用的或不可再用的。3.9 泄压元件 venting element 无火焰爆炸泄压装置上，非爆炸条件下封闭泄压口，并在爆炸条件下开启的元件。注：泄压元件可以包含或不包含保持元件，可以是可再用的或不可再用的。3.10 基准泄压元件 baseline venting element 单位面积重量小于 0.5 kg m-2且在惯性作用下不阻碍泄压过程的泄压元件。3.11 约束元件 restraining element 无火焰爆炸泄压装置上，用于防止形成危险飞掷物的一个或多个元件。3.12 灭火元件 flame quenching element DB21/T 34022021 3 无火焰爆炸泄压装置上，用于防止火焰传播到被保护容器外部从而降低爆炸泄压对容器外部造成危害的一个或多个元件。3.13 集成式无火焰爆炸泄压装置 integrated flameless explosion venting device 灭火元件与泄压元件集成在一起，无法单独更换泄压元件的无火焰爆炸泄压装置。注：集成式无火焰爆炸泄压装置的泄压元件通常是可再用的。3.14 受控爆炸压力 reduced explosion overpressure pred 采取了爆炸控制措施后，被保护围包体内发生爆炸的压力峰值。注：如果爆炸控制措施为爆炸泄压，受控爆炸压力也称泄爆压力。3.15 最大受控爆炸压力 maximum reduced explosion overpressure pred,max 系统地改变可燃物的浓度所测得的受控爆炸压力 pred的最大值。注：注：如果爆炸控制措施为爆炸泄压，最大受控爆炸压力也称最大泄爆压力。3.16 粉尘云最大爆炸压力 maximum explosion pressure of a dust cloud Pmax 在规定容积和点火能量下粉尘云中可燃粉尘浓度范围内不同浓度值对应的所有爆炸压力峰的最大值。3.17 静开启压力 static activation pressure pstat 按标准的测试方法，通过压力缓慢上升使泄压装置动作的内外压力差。3.18 静开启压力允差 static activation pressure tolerance range 爆炸泄压装置的最大静开启压力和最小静开启压力与其标称静开启压力的差值。3.19 粉尘云最低着火温度minimum ignition temperature of a dust cloud MIT 使受热粉尘云的温度发生突变（点燃）时的最低加热温度（环境温度）。DB21/T 34022021 4 3.20 粉尘云最小着火能量minimum ignition energy of a dust cloud MIE 粉尘云处于最容易着火浓度条件下，使粉尘云着火的点火源能量的最小值。3.21 规格化爆炸压力上升速率 normalized rate of explosion overpressure Km 在规定的测试条件下，在密闭容器中采用特定的可燃物质与空气混合物测得的爆炸压力上升速率(dp/dt)m与测试容器容积的立方根 V1/3的乘积，即：Km=(dp/dt)mV1/3 （1）式中：(dp/dt)m爆炸压力上升速率。注：Km是一个与浓度相关的参数，同一种粉尘，浓度不同，Km可能不同。3.22 粉尘爆炸指数 dust explosion constant KSt 在规定的测试条件下，在密闭容器中采用特定的粉尘爆炸时产生的最大爆炸压力上升速率与测试容器的容积的立方根的乘积称为粉尘的爆炸指数。注：KSt是一个与浓度无关的参数，是多种反应物浓度下，即最大的 Km值。3.23 几何泄压面积 geometric venting area AV 在考虑流通截面积减小的情况下，包括背压支撑装置、约束装置和爆炸泄压后的残留部件，爆炸泄压时泄压口的最小流通截面积。3.24 有效泄压面积 effective venting area AE 对于有惯性的泄压装置，达到同样泄压效果的基准泄压元件的几何泄压面积。注：“同样泄压效果”用达到同样的最大受控爆炸压力 pred,max来衡量。3.25 泄压效率 venting efficiency DB21/T 34022021 5 EF 为有效泄压面积与几何泄压面积的比值，表示泄压装置因为存在惯性或灭火元件而降低泄压效果的无量纲数。示例：某泄爆门的几何泄压面积为 1 m2，如实际测试表明其泄压效果与 0.7 m2的基准泄压元件的泄压效果一致，则其有效泄压面积为 0.7 m2，其泄压效率为 0.7。注：基准泄压元件的泄压效率为 1。3.26 标称保护容积 nominal protection volume Vmax,FV 根据制造商提供的设计，允许仅被单一无火焰爆炸泄压装置保护的容器的最大容积。4 通则 4.1 一般要求 4.1.1 无火焰爆炸泄压装置至少包括一个泄压元件和至少一个灭火元件。灭火元件应适合其使用场所的环境条件，包括温度范围，机械强度，粉尘类型，腐蚀环境，机械振动环境，潮湿环境等。4.1.2 无火焰爆炸泄压装置动作前应避免工艺粉尘进入灭火元件而导致泄压效率降低。4.1.3 无火焰爆炸泄压装置的设计应适合环境条件和工艺条件，包括防止积雪和积冰，防止物料在装置的外表面积累等。4.1.4 无火焰爆炸泄压装置的泄压元件在所受压力达到其静开启压力时（在其静开启压力允差范围内）应开启，且不应形成危险的飞掷物。不以泄压为目的的部件，在爆炸泄压时应有足够强度不爆裂。4.1.5 若使用探测装置感知无火焰爆炸泄压装置的开启，发出报警并与工艺联锁（例如启动停机程序）。该探测装置应符合 GB 12476.1 的要求。4.1.6 如无火焰爆炸泄压装置的应用环境存在热量散失或结露的情况，则装置的内外表面应设计安装隔热材料。4.1.7 无火焰爆炸泄压装置的垫片和密封件应与制造商规定的型号规格一致，且应满足使用场所的环境条件，包括腐蚀环境，高温环境，低温环境，机械振动环境，潮湿环境等。4.1.8 无火焰爆炸泄压装置的设计和材料性能应充分考虑潜在点燃源，包括静电、热表面和探测装置。4.1.9 无火焰爆炸泄压装置应通过型式试验。4.1.10 无火焰爆炸泄压装置应包括以下参数：a）静开启压力 pstat及其允差；b）预期用途的爆炸指数 KSt；c）几何泄压面积 AV；d）泄压效率 EF。4.2 无火焰爆炸泄压装置保护系统的设计 DB21/T 34022021 6 4.2.1 采用单一无火焰爆炸泄压装置时，被保护容器的容积应不超过型式试验时所采用的测试容器的容积。（参见附录 B）。4.2.2 如果单一无火焰爆炸泄压装置受此限制不足以保护时，可采用多个相同型号、尺寸的无火焰爆炸泄压装置。（参见附录 B）。4.2.3 当采用多个无火焰爆炸泄压装置保护的容器的容积是单一无火焰泄压装置标称保护容积 Vmax,FV的 n 倍（不足 n 倍时按 n 倍计算）时，则该容器应至少使用 n 个无火焰泄压装置（参见附录 B）。5 无火焰爆炸泄压装置的型式试验 5.1 一般要求 5.1.1 制造商宜提供以下内容：a）装置适用的工艺条件，包括环境温度和环境压力；b）装置的安装尺寸，几何泄压面积 AV和泄压效率 EF；c）泄压元件的静开启压力 pstat；d）标称保护容积 Vmax,FV；e）最大受控爆炸压力 pred,max；f）适用粉尘的性质，包括粉尘的 KS