DB21 T 3401-2021 隔爆翻板阀性能试验方法.pdf

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1、 ICS 13.100 CCS J09 DB21 辽 宁 省 地 方 标 准 DB21/T 3401 2021 隔爆翻板阀性能试验方法 Performance test method for explosion isolation flap valves 2021 - 03 - 30 发布 2021 - 04 - 30 实施 辽宁省市场监督管理局 发布 DB21/T 3401 2021 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 隔爆翻板阀 .3 5 功效和机械完整性的试验 .3 6 试验报告 .5 7 使用信息 .6 8 标识 .6 附 录

2、A （资料性 ） 典型的隔爆翻板阀 .7 附 录 B （资料性 ） 安装、维护和保养 .8 DB21/T 3401 2021 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2020 给出的规则起草。 本标准参考 EN 16447: 2014隔爆翻板阀和 EN 15089: 2009爆炸隔离系统编制，与 16447: 2014 和 EN 15089: 2009 的一致性程度为非等效。 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：潘超、王瑞斌、王玉 、胡熙玉、郝延平、孙大超、封宇、孙少辰、栗桂红、刘 永、丁娟、何成、

3、李生祥、王大伟、刘强、牛振宇、梁长青、娄锦东、梁萌、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 3401 2021 1 隔爆翻板阀性能试验方法 1 范围 本标准规定了用 于评估隔爆翻板阀性能的试验方法。 本标准仅适用于阻止粉尘爆炸从容器通过连接管道传播到装置其他部

4、分的隔爆翻板阀。 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 15604 粉尘防爆术语 GB/T 15605 粉尘爆炸泄压指南 3 术语与定义 GB/T 15604界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 爆炸 explosion 急剧的氧化或分解反应，造成温度或压力或二者同时上升 。 3.2 隔爆 explosion isolation 爆炸发生后，通过物理化学作用扑灭火焰，阻止爆炸传播的技术。 3.3 被动式隔爆系统 passive exp

5、losion isolation 设计用于阻止爆炸通过管道传播或限制相关爆炸破坏效应的爆炸防护，不需要探测器和控制 指示设备。 3.4 隔爆翻板阀 explosion isolation flap valve 一种包含翻板的阀门，翻板固定在外壳上，并与流体方向垂直，通过工艺流体保持开启状态， 并且可以组织爆炸经由管道向工艺流体相反方向通过阀门传播。 3.5 爆炸源 explosion source DB21/T 3401 2021 2 发生初始爆炸的容器。 3.6 负压工艺 push flow situation 风机位于爆炸源下游（正常工艺流向）的工艺情况。 3.7 最大安装距离 maxim

6、um installation distance 在保证有效隔爆的前提下，隔爆系统距可能发生爆炸的容器出口的最长距离，此长度受限于 隔离装置和管道的耐爆炸性。 3.8 最小安装距离 minimum installation distance 在保证有效隔爆的前提下，隔爆系统距可能发生爆炸的容器出口的最短距离。 3.9 最低点燃温度 minimum ignition temperature of an explosive atmosphere MIT 在规定的测试条件下，能点燃可燃气体、可燃液体蒸气或可燃粉尘云的最低温度。 3.10 最小点燃能量 minimum ignition energy

7、MIE 在规定测试条件下够有效点燃最易点燃的爆炸性环境能的最低能量。 3.11 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。 3.12 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, max 的最大值。 3.13 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

8、不同浓度值对应的所有爆炸压力峰的 最大值。 DB21/T 3401 2021 3 4 隔爆翻板阀 4.1 总则 隔爆翻板阀是用来防止粉尘爆炸通过管道传播到其他区域的保护性装置。正常工作时，阀门 处于开启状态，允许管道内的物料单向通过。当气流受粉尘爆炸影响发生逆流时， 阀门关闭。爆 炸过程中，阀门应关闭足够长的时间，以防止火焰传播。在没有工艺流体的情况下，也应确保爆 炸隔离。 4.2 结构强度 隔爆翻板阀的结构强度应足以承受预期用途下的粉尘爆炸压力。 5 性能和机械完整性的试验 5.1 总则 制造商应提供设计图纸、出厂质量证明文件及使用说明书。 5.2 试验模块 隔爆翻板阀性能试验包括抗爆试验、

9、阻火试验、功能试验。 5.2.1 抗爆试验 5.2.1.1 试验布置 隔爆翻板阀按照图 5.1所示安装在一个试验容器上。性能试验的爆炸压力应不低于待测阀门的 最大抗爆压力。阀门应在点火前处于正常工作的状态。 5.2.1.2 试验记录 试验记录应包含但不仅限于爆 炸容器和待测阀门位置的最大爆炸压力等信息。 5.2.1.3 试验结果判定 在阀门功能未失效且没有加剧对周围环境危险影响的情况下，永久变形是允许的。脆性材料 不允许发生永久变形。 5.2.2 阻火试验 阻火试验的主要目的是确认隔爆翻板阀能够阻止爆炸火焰传播。 5.2.2.1 试验布置 试 验装置应与图 5.1类似。试验容器的尺寸应反映出阀

10、门的预期用途。试验容器内的爆炸性气 氛应与预期用途的最大 KSt一致。火焰应确保能够到达阀门的位置。如果阀门上游的管道可能影响 阀门的关闭时间，则 试验 装置应包含这段管道。如果预期用途规定隔爆翻板阀的上游为直通管道 （长度至少为直径的 5倍），则不需要对弯脖或约束进行额外的试验。 压力传感器和火焰传感器应按图 5.1进行设置。 如果隔爆翻板阀的上游未设置管道，应使用至少 2台摄像机从不同视角监测阀门出口的火焰或 火星。 5.2.2.2 试验记录 试验记录应包含但不仅限于记录隔爆翻板阀上游是否有火焰或火星出现的情况。 5.2.2.3 试验结果判定 如果隔爆翻板阀上游端未出现火焰或火星（阀门关闭

11、时间足以避免火焰的传播），则试验成 功。如果隔爆翻板阀试验成功，则可以应用于最大试验安全间隙（ MESG）不小于试验用粉的任 意粉尘。粉尘的 MESG(mm)是根据 MIE(mJ) 和 MIT(C) 按如下公式计算的： DB21/T 3401 2021 4 0 . 1 5 7 2 7 3 ) / 2 7 3 ) + ( M I T* ( M I E * 1 . 0 1 =M E S G 5.2.3 功能试验 功能试验的目的是评估隔爆翻板阀根据制造商规定的预期用途作为隔爆装置的性能。试验内 容应包括待测阀门的隔爆性能、最小和最大安装距离。 5.2.3.1 试验布置 试验装置包括试验容器和与之连接

12、的一段管道（见图 5.1），试验容器的尺寸应反映出阀门的 预期用途，包括管道内存在的约束、弯头、风机等，隔爆翻板阀倾斜角度和负压工艺。如果预期 用途规定隔爆翻板阀的上游为直通管道（长度至少为直径的 5 倍），则不需要对弯脖或约束进行 额外的试验。预期用途的容器容积应不小于试验容器的容积。 试验容器和连接管道内的爆炸性气氛应根据表 5.1 规定生成。粉尘云的形成过程不应影响隔 爆翻板阀的关闭。试验容器内粉尘云的爆炸性参数应反映预期用途。 试验中应根据预期用途在最低和最高爆炸压力下分别进行。如果试验容器采用泄爆方法保护， 则试验结果既可应用于泄爆也可应用于抑爆。如果试验容器采用抑爆方法保护，则试验

13、结果只能 应用于抑爆。 为了确认火焰到达并经由管道通过隔爆翻板阀的位置，应进行验证性试验。如果试验失败， 则应提高管道内的粉尘浓度。 为了测定火焰的传播，可以 使用火焰传感器或摄像机。 5.2.3.2 试验记录 试验容器上至少设置 1 个压力传感器（ Pt），隔爆翻板阀下游管道上靠近隔爆翻板阀的位置 设置 1 个压力传感器。隔爆翻板阀与试验容器之间的管道上至少设置一个火焰传感器（ Ft）。如 果隔爆翻板阀上游连接了管道，为了监测火焰传播，该段管道距离隔爆翻板阀最远 100mm 内应设 置第二个火焰传感器，该火焰传感器应确保只检测通过阀门的火焰和火星。 如果隔爆翻板阀上游未连接管道，则可以使用至

14、少 2 台不同视角的摄像机，但应保证任何通 过阀门的火焰或火星不被粉尘遮挡。 应采用适当的检测装置测定隔爆翻板阀在爆 炸过程中是否始终处于关闭状态（例如，接近开 关，角度传感器）。 5.2.3.3 试验过程 说明： 1 点火源位置， Z1， 50%； 2 点火源位置， Z2， 90%； 3 点火源位置， Z3， 10%； 4 压力传感器（ Pt）； 5 火焰传感器（ Ft）； Z1 Z2 Z3 DB21/T 3401 2021 5 6 摄像机； 7 隔爆翻板阀； 8 爆炸泄压； L 安装距离。 图 5.1 隔爆翻板阀功能试验的试验装置 （ 1）容器内的爆炸性气氛 容器内的爆炸性气氛应覆盖预期用

15、途的 KSt 范围。 最大 KSt 和 pred, max 试验时的防护手段（例如泄压口尺寸，抑爆系统设计 ）应与较低的 KSt 试验 时的一致。 （ 2）功能和安装距离的测定 表 5.1 展示了用于验证功能和安装距离的所有试验条件。 对于最小安装距离，改变爆炸容器至隔爆阀的距离，各试验条件下所测得结果的最大值为最 小安装距离。 对于最大安装距离，改变爆炸容器至隔爆阀的距离，直到隔爆阀安装位置的压力达到耐爆炸 试验中确定的耐爆炸压力，记为最大安装距离。 表 5.1 测定功能和安装距离的试验条件 试验容器内点火源位置 安装距离 最大 KSt 和 pred, max 较低的 KSt 靠近管道（ Z

16、3） Lmin 产生等于 pred, max 的最大压 力的点火源位置 Lmax pred, max 根据预期用途采用泄爆或抑爆 pred, max=pmax 根据预期用途采用抗爆设计 需要试验 不需要试验 5.2.3.4 结果判定 如果隔爆翻板阀的上游没有火焰或火星，则试验成功。应记录关于预期用途的以下内容： （ 1）最大压力 试验容器内的； 隔爆 翻板阀下游管道内靠近翻板阀的； 隔爆 翻板阀上游管道内，如有，靠近 隔爆 翻板阀的； （ 2）最小安装距离； （ 3）最大安装距离。 6 试验报告 试验报告宜至少包括以下内容： （ 1）试验粉尘的特性： 样品的性质； 样品预处理方法； 粒度分布和

17、湿度； DB21/T 3401 2021 6 爆炸性参数（ 例如 pmax， KSt）； （ 2）试验装置的特性： 试验容器和管道的容积，长径比； 样品在试验容器内的爆炸性参数； 点火延时 时间 ； （ 3）隔爆翻板阀的特性： 安装（例如倾斜度）； （ 4）结果： 试验数据和现象； 隔爆翻板阀 的最小和最大安装距离； 最大允许的爆炸压力； （ 5）附加信息： 试验报告应包含以上未能全部描述的所有相关现象和信息。 试验报告应由测试机构的代表签署，并标明编号和日期。 7 使用信 息 隔爆翻板阀的说明书宜至少附有以下内容： （ 1）隔爆翻板阀的预期用途的描述： 连接容器的保护方法； pmax， pr

18、ed, max； 粉尘爆炸性参数（ pmax， KSt， MIE 和 MIT）； 隔爆 翻板阀安装管道内的最大粉尘浓度； 最小安装距离 Lmin； 最大安装距离 Lmax； 最高和最低工作温度； 适用容积范围； 隔爆 翻板阀倾斜角度； 隔爆 翻板阀的抗爆性； （ 2）产品标识信息 （ 3）安装要求，详见附录 B； （ 4）调试要求； （ 5）检查和维护要求； （ 6）发生爆炸之后完整 的操作步骤。 8 标识 标识应清晰并处于易观察的位置。标识应包括至少以下内容： （ 1）制造商的名称和联系方式； （ 2）隔爆翻板阀的出厂编号； （ 3）隔爆翻板阀的抗爆强度或耐冲击强度； （ 4）本标准号。 D

19、B21/T 3401 2021 7 附 录 A （资料性 ） 典型的隔爆翻板阀 A.1 在系统正常操作条件下，内部的背压阀瓣因气流而浮起来，隔爆阀打开；如果在隔爆阀的出口 侧发生爆炸，因背压增加，气流反向流动，使得背压阀瓣关闭，爆炸产生的压力波会使 阀瓣 紧闭于入口 侧的倾斜端面上，从而阻止爆炸传播到上游管道和设备，起到 爆炸 隔离的作用。如图 A.1-A.3所示。 图 A.1 未开机使用 图 A.2 开机单向开启 图 A.3 容器爆炸隔离 DB21/T 3401 2021 8 附 录 B （资料性 ） 安装、维护和保养 B.1 隔爆翻板阀仅适用于负压工艺。 B.2 安装前应对被保护容器进行防

20、爆设计，并将设计书进行存档。设计书应包括以下内容： 防爆方式，例如爆炸泄压、爆炸抑制等； 被保护容器内的粉尘爆炸性参数，包括最大爆炸压力 pmax、爆炸指数 KSt、粉尘云最小点火能 量 MIE 和粉尘云最低着火温度 MIT； 最大受控爆炸压力 pred,max。 B.3 安装前应确保产品是未经使用的全新产品，即没有经历过粉尘爆炸。 B.4 安装前应手动开 启阀板，确认阀板启闭间运动平稳、无卡滞等情况，如图 B.1 和 错误 !未找到引用 源。 .2 所示位置。 图 B.1 翻板完全关闭时锁杆的位置 图 B.2 翻板完全开启时锁杆的位置 DB21/ XXXXX XXXX 9 B.5 安装时各螺

21、栓应交叉、对称和均匀地拧紧，拧紧后，螺栓应露出螺母 2-3 个螺距，严禁暴力装卸。 B.6 隔爆翻板阀与管道连接的法兰之间应设置密封条。 B.7 隔爆翻板阀与被保护容器之间的管道强度应不小于隔爆翻板阀的最大受控爆炸压力，即 pred,max，当 被保护容器采用爆 炸泄压设计时，最大受控爆炸压力即为最大泄爆压力。 B.8 隔爆翻板阀应按照设备上指示箭头水平安装，径向倾斜角度不超过 10，如图 B.3 所示。 B.9 隔爆翻板阀应安装在被保护容器（例如除尘器）的上游方向，如图 B.4 所示，与被保护容器之间的 管道长度应满足产品的安装距离要求。 图 B.3 安装示意图 图 B.4 安装示意图 B.10 风机启动前，检查隔爆翻板阀锁杆位置，确认锁杆没有被锁住。 B.11 定期检查隔爆阀与管道连接的螺栓是否松动脱落，以保证整体的密封性能，检查周期应不超过 6 个月。 B.12 定 期检查隔爆阀内部元件是否完好，确保隔爆阀性能完整，检查周期应不超过 6 个月。 B.13 本产品为不可再用产品，发生爆炸后应立即更换。 _