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文档简介

一、工作简况

1、任务来源

本标准(项目编号为***)是新制订标准。本项目由国家安全生产监督管理

总局提出,由全国安全生产标准化技术委员会粉尘防爆分技术委员会归口,由东

北大学牵头完成。

2、标准的编制过程

在接到标准立项任务后,东北大学牵头成立了标准制订小组。

标准制订小组于2017年12月完成了粉尘工艺系统方面的国内外情况调研及

相关资料的收集工作,检索查阅了大量国内外的相关标准和技术资料。标准制订

小组对美国的NFPA654-2017《固体颗粒加工处理系统火灾与爆炸防护标准》和

NFPA69《爆炸防护系统》、德国的VDI2263《粉尘爆炸风险评估与防护》系列

标准中的第5、6、7、8部分等进行了深入研究,采纳了这些标准中的部分技术

内容,完成了标准草案。

二、编制原则和主要内容说明

本标准的编制原则是追踪国际标准的最新技术动态并与之保持一致。本标准

为新制订标准,通过对不同类型工艺系统的粉尘爆炸防护特征进行分析归纳,对

国内外相关标准进行梳理、对接国际标准的新技术和新要求以适应技术发展。

本标准草案目前完成了主体结构及部分内容,现就已完成的关键内容作出必

要的说明:

1范围

本标准规定了粉尘工艺系统及设备设施粉尘防爆的方法、技术与安全管理要

求。

本标准适用于涉可燃粉尘的生产、加工、处理、厂内输送、存储与废弃物处

理。

本标准不适用于火炸药、烟花爆竹、含能材料或其它不需要助燃气体能自身

发生爆炸的粉尘。

2规范性引用文件

下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日

期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修

1

改单)适用于本文件。

GB3836.1爆炸性环境第1部分:设备通用要求

GB3836.14爆炸性环境第14部分:场所分类爆炸性气体环境

GB12476.1可燃性粉尘环境用电气设备第1部分:通用要求

GB12476.2可燃性粉尘环境用电气设备第2部分:选型和安装

GB12476.3可燃性粉尘环境用电气设备第3部分:存在或可能存在可燃性

粉尘的场所分类

GB15577粉尘防爆安全规程

GB25285.1爆炸性环境爆炸预防和防护第1部分:基本原则和方法

GB50058爆炸危险环境电力装置设计规范

GB15605粉尘爆炸泄压规范

GB/T25445抑制爆炸系统

GB/T24626耐爆炸设备

3术语和定义

3.3可燃粉尘combustibledust

细小的固体颗粒,其公称直径小于或等于500μm,在大气条件下能与空气形

成爆炸性混合物。

[ISO/IEC80079-20-2:2016,3.1]

3.4粉尘爆炸dustexplosions

火焰在悬浮可燃粉尘与空气形成的混合物中传播,引起压力、温度明显跃升

的现象。

[GB/T15604-2008,定义2.11]

3.5爆炸性环境explosiveatmosphere

在大气条件下,气体、蒸气、薄雾或粉尘状(含纤维和飞絮)的可燃性物质

与空气形成的混合物点燃后,燃烧传播至整个未燃混合物的环境。

[GB25285.1-2010,定义3.17,修改]

3.6爆炸性粉尘环境explosivedustatmosphere

在大气条件下,粉尘、纤维和飞絮状的可燃性物质与空气形成的混合物点燃

后,燃烧传播至整个未燃混合物的环境。

[GB12476.3,3.5]

2

3.7粉尘爆炸危险区域hazardousarea(dust)

可燃性粉尘以粉尘云的形式大量存在或可能大量存在的区域,因此要求对设

备的结构、安装和使用采取特殊的预防措施。

注1:爆炸危险区域根据爆炸性粉尘环境出现的频率和持续的时间分为不同的分区。

注2:由粉尘层形成爆炸性粉尘云的可能性也应予以考虑。

[GB12476.3-2007,定义3.7,修改]

3.8粉尘爆炸危险分区dustexplosionhazardouszone

粉尘爆炸危险区域的全部或一部分。按照爆炸性混合物出现的频率和持续时

间可分为不同危险程度的级别,例如20区、21区或22区。

[GB50058-2014,定义2.0.14,修改]

3.11二次爆炸secondaryexplosions

发生粉尘爆炸时,初始爆炸的冲击波将未发生爆炸区域内的沉积粉尘扬起形

成粉尘云,并被传播来的火焰或其它点燃源引燃发生的爆炸。

[GB/T15604-2008,定义2.25,修改]

3.13爆炸预防explosionprevention

避免形成爆炸性环境和/或防止出现着火源,预防发生粉尘爆炸的技术。

[GB/T15604-2008,定义4.1,修改]

3.14爆炸控制explosionmitigation

控爆

采取措施限制爆炸后果的技术。

[GB/T15604-2008,定义5.1,修改]

3.15惰化inerting

通过向被保护系统充入惰化气体或加入惰性粉尘,使系统内可燃粉尘不能形

成爆炸性环境,或使爆炸性混合物在正常运行条件下难以被点燃的防爆方法。

[GB/T15604-2008,定义4.2,修改]

3.15.1气氛惰化atmosphericinerting

通过向被保护系统内充入惰化气体,使系统内可燃粉尘不能形成爆炸性环

境,或使爆炸性混合物在正常运行条件下难以被点燃的防爆方法。

3.15.2粉尘惰化dustinerting

3

通过向被保护系统加入惰性粉尘,使系统内可燃粉尘不能形成爆炸性环境,

或使爆炸性混合物在正常运行条件下难以被点燃的防爆方法。

3.15.3完全惰化absoluteinerting

一种气氛惰化或粉尘惰化方法,惰性物质加入的量足以使可燃粉尘不能形成

爆炸性环境。

注:如果工艺系统采用完全惰化方法进行爆炸预防,应允许不采取爆炸控制措施。

3.15.4不完全惰化partialinerting

一种气氛惰化或粉尘惰化方法,惰性物质加入的量不足以使可燃粉尘不能形

成爆炸性环境,但足以使爆炸性混合物在正常运行条件下难以被点燃。

注1:不完全惰化的目的是降低惰化系统的运行成本。如果工艺系统采用不完全惰化方

法进行爆炸预防,仍须采取爆炸控制措施。

注2:本标准中不完全惰化不是指内部通连的工艺系统的危险部位惰化,其它部位不惰

化;也不是指可能存在危险工况的一段时间惰化,其它时间不惰化。尽管这些方法在实际中

得到应用,但本标准“不完全惰化”不涉及惰化的空间和时间概念:“不完全惰化”是指惰化程

度不彻底,而不是空间和时间的不连续。

3.15.5惰化气体inertgas

不支持燃烧且不与粉尘反应产生可燃气体的不可燃气体。

[EN14034-4-2004,定义3.4]

注:惰化气体不一定是惰性气体(nobelgas)。

3.16爆炸泄压explosionventing

泄压,泄爆

一种控制围包体内爆炸压力的爆炸控制方法,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。

[GB/T15604-2008,定义5.8,修改]

3.17爆炸抑制explosionsuppression

抑爆

在爆炸初始阶段,通过物理化学作用扑灭火焰,抑制爆炸发展的爆炸控制方

法。

[GB/T15604-2008,定义5.2]

4

3.18耐爆炸explosionresistant

容器和设备设计能耐爆炸压力或耐爆炸压力冲击的特性。

[GB25285.1-2010,定义3.14]

3.18.1耐爆炸压力explosionpressureresistant

容器和设备设计能承受预期的爆炸压力而不发生永久变形的特性。

[GB25285.1-2010,定义3.15]

3.18.2耐爆炸压力冲击explosionpressureshockresistant

容器和设备设计能承受预期的爆炸压力而无破裂、但允许有永久变形的特

性。

[GB25285.1-2010,定义3.16]

3.20爆炸隔离explosionisolation

隔爆,阻爆

当工艺设备通过管道相连或经过管道通向作业区域,通过在管道上设置阻止

爆炸火焰和/或压力波通过的装置,将爆炸限制在一定范围内的爆炸控制方法。

[GB/T15604-2008,定义5.14]

注:机械隔爆可阻断火焰和压力波通过,化学隔爆只阻断火焰通过。

3.23最大爆炸压力maximumexplosionpressure

pmax

在规定的试验条件下,密闭容器中爆炸性环境爆炸过程中产生的最大压力。

[GB25285.1-2010,定义3.27]

3.24爆炸指数explosionindex

KSt,Kmax

存密闭容器内,粉尘爆炸试验中最大爆炸压力上升速率与容器容积的立方根

的乘积为一常数,这个常数称为粉尘的爆炸指数。即:

1/3

Kst=(dp/dp)maxV

[GB/T15604-2008,定义3.11]

3.25爆炸等级explosionclass

St

按爆炸指数范围确定的粉尘爆炸猛烈程度的等级值:

St1:KSt<20.0MPa·m/s;

5

St2:20MPa·m/s≤KSt≤30.0MPa·m/s;

St3:KSt>30.0MPa·m/s。

[GB/T15604-2008,定义4.2修改]

3.26爆炸下限lowerexplosionlimit

最低可爆浓度,LEL,MEC

粉尘云在给定能量点火源条件下,能发生自持燃烧的最低粉尘浓度。

[GB/T15604-2008,定义3.3,修改]

3.27最小点燃能量minimumignitionenergy

MIE

在规定的试验条件下,电容器的放电足以有效点燃最易点燃爆炸性环境时,

电容器内存贮的最小电能。

[GB25285.1-2010,定义3.29]

3.28粉尘云最低点燃温度minimumignitiontemperatureofadustcloud

MIT-C

在规定的试验条件下,最易点燃的粉尘、空气混合物被点燃时,测得的热表

面的最低温度。

[GB25285.1-2010,定义3.32]

3.29粉尘层最低点燃温度minimumignitiontemperatureofadustlayer

MIT-L

在规定的试验条件下,最易点燃的粉尘、空气混合物被点燃时,测得的热表

面的最低温度。

[GB25285.1-2010,定义3.32]

3.30极限氧浓度limitingoxygenconcentration

LOC

在规定的试验条件下,在悬浮的可燃粉尘与空气和惰化气体组成的混合物中

不发生粉尘爆炸的最大氧浓度。

[EN14034-4-2004,定义3.7]

3.31异态混合物hybridmixture

异相混合物

6

不同物理相态的可燃物质与空气的混合物。

注:例如,聚乙烯、含有乙烯与丙烯单体的可燃气体和空气的混合物为异态

混合物。

[GB25285.1,3.20修改]。

3.33柔性散料中间容器flexibleIntermediatebulkcontainer

集装袋,吨袋,FIBC

由纺织品等柔性材质制造的散料中间容器。

[NFPA654-2017,定义3.3.26.1]

3.33.1A型集装袋typeAFIBC

不具备防静电功能的集装袋。

[NFPA654-2017,定义3.3.26.1.1]

3.33.2B型集装袋typeBFIBC

一种防静电的集装袋,其织物的击穿电压低于6000V,或其织物、涂层与内

衬组合形成的多层结构的击穿电压低于6000V。

[NFPA654-2017,定义3.3.26.1.2]

3.33.3C型集装袋typeCFIBC

一种防静电的集装袋,用绝缘纤维和相互连接的导电纤维混织,并带有一个

连接接地系统的标签。

[NFPA654-2017,定义3.3.26.1.3]

3.33.4D型集装袋typeDFIBC

一种防静电且无需接地的集装袋,其织物的设计具有防止静电放电点火的特

性。

[NFPA654-2017,定义3.3.26.1.3]

4一般要求

4.1工艺设备的基本要求

4.1.1工艺设备不应由可燃材料或易燃材料制成。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.17.3。

4.1.2工艺设备内壁应设计为不易积累粉尘,且便于清理。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.17.4。

7

4.1.3设计为密闭的工艺设备不应有粉尘逸出。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.16.1。

4.1.4工艺设备的所有导电部件应等跨接并接地。

4.2工艺设备的爆炸控制

4.2.1除非满足4.1.2所规定的情形,粉尘工艺设备应至少采用以下一种爆炸控制

措施:

a)采取完全气氛惰化措施;

b)按GB/T50016采取爆炸泄压措施;

c)按GB25445采取爆炸抑制措施;

d)采用符合GB/T24626要求的耐爆炸设备;

e)采取完全粉体惰化措施。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.1.4设备的爆炸保护。

4.2.2以下粉尘工艺设备应允许不采取爆炸控制措施:

a)设备内存在爆炸危险环境的容积小于0.2m3,且已采取有效的爆炸预防措

施。

注:容积小于0.2m3的设备仍然存在爆炸危害,其它控爆措施包括:预防点火源和预

留安全距离且限制人员接近等安全管理措施等。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.2.3.2.2,7.2.3.3.2,7.13.1.1.1

b)同时满足以下条件的粉尘输送管道:

—–管道与容器之间采取了爆炸隔离措施;

—–管道内部无粉尘沉积,且管道内部粉尘云的浓度不大于粉尘爆炸极限的

25%。

注:除尘系统的进风管道如安装了爆炸隔离装置,管道内无粉尘沉积,且管道内部粉尘

云的浓度不大于粉尘爆炸极限的25%,则爆炸隔离装置上游的管道应允许不采取爆炸控制措

施。但爆炸隔离装置与除尘器之间的管道应能承受最大受控爆炸压力pred,max。

c)除尘系统的干净空气室及其下游的排风管道;

d)插入式除尘器;

e)抗压强度很低不能采取爆炸泄压和爆炸抑制等爆炸控制措施的设备,例

如筛分机;

8

f)经风险评估可不采取爆炸控制措施的设备。

4.3爆炸隔离

4.3.1如果风险评估表明存在不可接受的爆炸传播风险,工艺设备之间和(或)

工艺设备与作业区域之间的通道应设置爆炸隔离装置。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.1.6设备之间及其设备与作业区域之间

的隔离。

4.3.1.1爆炸隔离装置包括但不限于:

a)隔爆旋转阀;

b)浮球阀;

c)快速动作插板阀;

d)快速动作蝶阀;

e)快速动作夹管阀;

f)隔爆翻板阀;

g)双层组合阀门;

h)化学隔爆器;

i)爆炸换向器。

4.3.2可能传播爆炸的通道应包括(但不限于)管道、斗式提升机、刮板机、封

闭式皮带机、螺旋输送机等机械输送设备。

4.3.3评估工艺设备之间的管道是需要采取爆炸隔离措施应考虑以下因素:

a)工艺设备的预期的最大受控爆炸压力;

b)管道直径与长度;

c)作业区域可能被扬起的粉尘的数量。

【编制说明】参见NFPA654-2017,A.7.1.6.1

4.3.4如果满足以下条件之一,应允许不采取爆炸隔离措施:

a)工艺系统采用完全气氛惰化方法防爆,系统中任何位置氧浓度低于极限

氧浓度;

b)工艺系统采用完全粉尘惰化方法防爆,系统中除了产尘点至惰性粉尘充

入点之间的空间外,粉尘已经失去可爆性;

【编制说明】参见NFPA654-2017,A.7.1.6.2

9

c)管道相连的两个容器按GB15605的规定按没有爆炸隔离的条件采取了

增加泄压面积的泄压设计。

【编制说明】参见NFPA654-2017,A.7.1.6.1

d)满足以下所有条件的管道:

i)所输送的粉尘不是金属粉尘、St3粉尘(KSt>30MPa·m/s)或异态混

合物;

ii)连接管道的直径小于100mm,且长度小于5m;

iii)输送速度足以防止可燃粉尘在管道中沉积;

iv)与管道相连的设备采用了除抗爆以外的爆炸控制措施。

v)除尘风管上游的作业区域不存在可能被除尘器爆炸压力波扬起的大

量粉尘沉积。

【编制说明】参见NFPA654-2017,A.7.1.6.1

5工艺设备

5.1料仓

5.1.1料仓宜设置在室外。单个容积20m3以上的料仓应设置在室外。

【编制说明】大型料仓强度低,其强度难以准确估算,因此应设置在室外。

直径2m,高度6m的料仓的容积为18.8m3。

5.1.2料仓之间不应有结构性通孔。

5.1.3通向未进料的料仓的进料管道应通过阀门封闭。

5.1.4如果料仓与除尘系统相连,除尘系统的风管宜设置爆炸隔离装置。如果多

个料仓与同一除尘系统的风管相连,未进行除尘作业的风管应通过阀门封闭。

5.1.5如果料仓设置在室内,宜设置在设置靠墙位置或建筑的顶部。

5.1.6如果设置在室内的料仓采用爆炸泄压措施保护,泄压设计应满足以下要求:

a)泄压口应通过泄压导管导出至室外,或采用无火焰泄压装置;

b)如必须向为挡风雨封闭的不经常有人员作业的空间(如筒仓顶层)泄压,

则此空间也应进行泄压。该空间宜采用整个屋顶泄压。

5.1.7如果料仓上无法设置足够的泄压面积,则应首先考虑综合应用爆炸泄压和

其它爆炸控制技术(例如爆炸抑制和耐爆炸设计);如果综合应用爆炸控制技术

仍不可行(例如粮食筒仓),则应在风险评估报告中注明料仓内发生粉尘爆炸事

10

故可能出现的后果,并采取降低爆炸风险的管理措施,包括但不限于:

a)减少作业人员在危险区域停留的时间;

b)定期清理料仓内积尘。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.2.3.1

5.1.8料仓内表面应易于清扫,不应有导致粉尘积聚的结构。

5.1.9料仓应设置人孔用于检修、清理和维护。

a)人孔盖的设计应防止粉尘泄漏;

b)未设计为爆炸泄压的人孔盖应能承受预期的最大受控爆炸压力,该人孔

面积不应计入爆炸泄压面积;

c)设计为泄压的人孔盖应用折页或其它束缚装置防止其在泄压时成为抛射

物,且不应改变其设计的固定方式;

d)人孔盖应与料仓跨接并接地。

5.1.10料位监测应符合以下要求:

a)自动进料的料仓应设置高料位计;

b)如果料仓的出料阀门设计为与一定高度的物料共同组成爆炸隔离装置,

料仓应设置低料位计;

c)料位监测应与声光报警装置及其上下游的物料输送系统联锁。

5.2分级设备

5.2.1粉尘分级设备不应有粉尘逸出。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.15.1。

5.2.2筛分设备以外的分级设备应按本标准4.2采取爆炸控制措施。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.15.3。

因为筛分设备抗压强度低,筛分设备难以采取泄爆、抑爆和抗爆措施。

5.2.3筛分设备宜采取爆炸控制措施。如果粉尘的最小点燃能量小于3mJ,筛分

设备应采取气氛惰化措施。

【编制说明】如果粉尘的最小点燃能量小于3mJ,筛分设备易于发生静电点

燃。

5.2.4筛分设备的所有导电部件应跨接并接地,筛分设备与进料管道和出料管道

之间的软连接两端应跨接。

11

5.2.5筛分设备与其它工艺设备之间宜采取爆炸隔离措施。筛分设备与其它工艺

设备之间如采取爆炸隔离措施,应在筛分设备附近设置“粉尘爆炸”的警示标志。

【编制说明】参见NFPA654-2017,A.7.15.3.2。

5.3混合设备

5.3.1混合设备不应有粉尘逸出。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.16.1。

5.3.2在混合设备的上游,应设置除去物料中杂物的装置。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.16.2。

5.3.3混合设备应按本标准4.2采取爆炸控制措施。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.16.3。

6粉碎系统

6.1一般规定

6.1.1在粉碎设备的上游,应设置除去物料中杂物的装置。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.14.1。

6.1.2粉碎设备应按4.2采取爆炸控制措施。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.14.1。

6.2机械粉碎系统

6.2.1球磨机、立式磨、雷蒙磨等无法在粉碎设备本身采取爆炸泄压措施的粉碎

设备,应在其进出料管道采取爆炸控制措施。

6.2.2粉碎橡胶、煤粉等易于自燃的粉尘的机械粉碎机应在出料口设置温度监测

点,当温度超过设定温度时,应能发出报警信号,并启动预定的停机程序。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.14.1。

6.2.3雷蒙磨等高速机械磨不应用于粉碎硫磺等点燃能量小于10mJ的物料和硅

粉等爆炸特性与金属粉尘类似的物料。

6.2.4高速锤式破碎机不应用于粉碎带有墨粉的硒鼓与墨盒。

6.2.5机械粉碎机的出料口宜采用旋转下料阀或双阀门组等隔爆装置。

6.3气流粉碎系统

6.3.1如果物料的点燃能量<10mJ,气流粉碎系统应采取气氛惰化措施。

6.3.2气流粉碎系统的袋式除尘器应采取爆炸控制措施。

12

7机械输送系统

7.1一般规定

7.1.1机械输送设备的出料口或出料口下的溜管应设置堵料监测与报警装置。当

出现堵料时,机械输送设备应停止运行。

【编制说明】参见NFPA654-2017,A.7.10。

7.2斗式提升机

7.2.1斗式提升机宜设置在室外。

【编制说明】参见NFPA654-2017,A.7.10。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.10.1.1。

7.2.2斗式提升机应按4.2采取爆炸控制措施。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.10.1.1。

7.2.3如果斗式提升机采用爆炸泄压保护措施,应在头部设置泄压装置,泄压设

计应符合GB50016的规定。

7.2.4斗式提升机应设置跑偏监测与报警装置。

【编制说明】

参见VDI2253Part8-2008,5.2.2.1

GB19081-2008

8.2.1斗式提升机应设置打滑、跑偏等安全保护装置,当发生故障时应能立

即自动启动紧急联锁停机装置。

7.2.5皮带驱动的斗式提升机应设置失速监测与报警装置。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.10.4.1。

7.2.6斗式提升机的头部、底部、箱体和连接管道应密封,并由不可燃材料制成。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.10.2;NFPA61,8.3.7.1.1。

7.2.7斗式提升机的底部应设置检查口,其设计应满足以下要求:

a)易于检查底部皮带跑偏并调整;

b)易于清理底部粉尘。

【编制说明】NFPA61-2017,8.3.7.1.2。

7.2.8斗式提升机的头部应设置检查口,其设计应满足以下要求:

a)易于检查头部皮带跑偏并调整;

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b)出料溜管堵塞时,易于检查并清理。

【编制说明】NFPA61-2017,8.3.7.1.3。

7.2.9如果有进料料斗和出料料斗,料斗的设计应易于检查和清理。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.10.3。

8干燥系统

8.1一般规定

8.1.1干燥器的温度应能通过温度控制装置维持在设计的温度范围内。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.17.9。

8.1.2在干燥系统停止进料时,应停止干燥系统的加热装置或降低加热功率。

【编制说明】某流化床干燥系统在停止进料后,继续干燥流化床中的剩余物

料,由于热量不平衡导致干燥器着火,并引起了干燥系统的除尘系统管道与除尘

器内的粉尘爆炸。

8.1.3所有温度监测点的温度数据应自动记录。

【编制说明】温度记录可用于分析故障与事故原因。

8.1.4干燥器及其辅助设备应配备独立的温度监测与超温报警装置,用于监控干

燥器的进风温度与出风温度。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.17.10。

8.1.5金属粉尘以外的干燥系统应设置消防水引入装置。

8.1.6除非配备了火花探测与熄灭系统,干燥系统热源不应使用直接加热装置。

【编制说明】参见NFPA654-2017,9.6.1

8.1.7明火加热设备应位于室外,或独立的无粉尘的房间或建筑。

【编制说明】参见NFPA654-2017,9.6.2

8.1.8除非采用以下条件,直接与被干燥物料接触的干燥介质气体不应循环使用:

a)干燥介质气体经过除尘,且

b)对干燥设备中的可燃蒸气浓度采用检测控制措施,或采用了气氛惰化措

施。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.17.2。

8.1.9干燥设备及与其相连的输送设备应设置人孔,便于检查、清理、维护,或

采用移动式灭火器或水龙灭火。如干燥设备分为多个舱室,应在每个舱室设置人

14

孔。

【编制说明】参见NFPA654-2017,7.17.5。

三、技术经济论证和预期社会经济效益分析

目前,国外先进标准已经有丰富的关于可燃粉尘工艺系统防爆的技术要求的

规定。例如:NFPA654-2017《固体颗粒加工处理系统火灾与爆炸防护标准》第7

章对物料输送系统、料仓、管道、进料系统、斗式提升机、封闭式输送机、风机、

除尘器、粉碎、筛分、混合、干燥系统的防爆要求。德国的VDI2263《粉尘爆

炸风险评估与防护》系列标准中的第5、6、7、8部分规定了流化床干燥系统、

除尘系统、喷雾干燥系统、斗式提升机等系统的防爆要求。NFPA69《爆炸防护

系统》规定了爆炸防护系统的应用。这些标准中有大量的技术参数,对于制定本

标准提供了丰富的资料和数据。

本项目的预算为15万元,内容包括国内外应用技术、应用企业进行调研,

相关文献和标准的收集和整理,组织相关行业技术交流以及同相关专家的研讨

会。

本标准的制订,将弥补现有粉尘防爆标准体系在粉尘工艺系统防爆要求方面

的不足,进一步完善现有的以粉尘或行业为主线的标准化架构。同时可为设计单

位、生产商和最终用户在粉尘工艺系统与设备的设计、制造、安装、使用和维护

等方面提供实操性较强的技术指导,对推动和提升涉可燃粉尘的作业安全,遏制

粉尘爆炸事故,具有重要的现实意义,具有显著的社会经济效益。

四、采用国际标准和国外先进标准的程度

本标准制定过程中,参考了NFPA654、NFPA61、VDI2263的部分内容。

NFPA654第7章(工艺设备),NFPA61第8章(危害管理控制与预防),VDI

2263第5部分、第5.1部分、第6部分、第7部分、第7.1部分、第8部分、

第8.1部分和第8.2部分给出了工艺系统和工艺设备防爆的规定。详见参考文

献。

本标准与NFPA654、NFPA61、VDI2263的部分技术内容基本一致,另外

综合参考了其它国内外标准及相关技术资料,技术水平为国际先进水平。

五、与现行有关法律、法规和标准的关系

15

我国目前的粉尘防爆标准体系中,已有的GB15577《粉尘防爆安全规程》

为基本标准,偏重安全管理,规范了防止点火源、防止形成粉尘云、爆炸控制的

基本要求,没有涉及不同类型的粉尘工艺系统。本标准从属于GB15577,但是

对不同类型工艺系统的粉尘防爆进行了细化规定。本标准中规定的安全技术指标

和技术参数将与现行国家标准一致,并同最新的国际标准进行接轨。

本项目同国内法律法规无冲突,符合安全生产法等法律的要求,与粉尘防爆

的基础标准、建筑及防火等强制性规范保持一致。

本项目同其他标准无冲突。

六、重大分歧意见的处理经过和依据

七、标准性质建议

建议本标准为强制性标准。粉尘工艺系统种类繁多、在各生产领域中应用非

常广泛,我国发生过多起粉碎系统、干燥系统、机械输送系统、气力输送系统的

爆炸事故,造成了重大的人员伤亡和财产损失。因此亟需加强对粉尘工艺系统的

安全管理要求。对各类工艺系统与安全相关的关键技术要求和防护措施等内容均

应强制要求。

本标准为新制订标准,主要规定了粉尘工艺系统及设备设施粉尘防爆的方

法、技术与安全管理要求,给出了单个工艺设备的通用爆炸防护要求和多个工艺

设备组合的工艺系统的通用防爆要求。主要涉及的工艺系统及设备包括工艺设

备、粉碎系统、机械输送系统、干燥系统、粉末喷涂系统和粉尘收集系统。本标

准适用于涉可燃粉尘的生产、加工、处理、厂内输送、存储与废弃物处理。

本标准为强制性国家标准。其中大部分关键内容为强制性条款,部分内容为

推荐性条款。

八、标准实施建议

建议本标准尽快实施。本标准的制订,将弥补现有粉尘防爆标准体系在粉尘

工艺系统防爆要求方面的不足。通过对不同类型工艺系统的粉尘爆炸防护特征进

行分析归纳,对国内外相关标准进行梳理、对接国际标准的新技术和新要求以适

应技术发展。本标准的实施,将为粉尘工艺系统和设备的设计、制造、安装、使

16

用和维护提供极大便利,对推动和提升涉可燃粉尘的作业安全,遏制粉尘爆炸事

故,具有重要现实意义。

九、废止现行有关标准的建议

无。

十、其他应予以说明的事项

无。

17

《可燃粉尘工艺系统防爆技术规范》

编制说明

标准编制组

一、工作简况

1、任务来源

本标准(项目编号为***)是新制订标准。本项目由国家安全生产监督管理

总局提出,由全国安全生产标准化技术委员会粉尘防爆分技术委员会归口,由东

北大学牵头完成。

2、标准的编制过程

在接到标准立项任务后,东北大学牵头成立了标准制订小组。

标准制订小组于2017年12月完成了粉尘工艺系统方面的国内外情况调研及

相关资料的收集工作,检索查阅了大量国内外的相关标准和技术资料。标准制订

小组对美国的NFPA654-2017《固体颗粒加工处理系统火灾与爆炸防护标准》和

NFPA69《爆炸防护系统》、德国的VDI2263《粉尘爆炸风险评估与防护》系列

标准中的第5、6、7、8部分等进行了深入研究,采纳了这些标准中的部分技术

内容,完成了标准草案。

二、编制原则和主要内容说明

本标准的编制原则是追踪国际标准的最新技术动态并与之保持一致。本标准

为新制订标准,通过对不同类型工艺系统的粉尘爆炸防护特征进行分析归纳,对

国内外相关标准进行梳理、对接国际标准的新技术和新要求以适应技术发展。

本标准草案目前完成了主体结构及部分内容,现就已完成的关键内容作出必

要的说明:

1范围

本标准规定了粉尘工艺系统及设备设施粉尘防爆的方法、技术与安全管理要

求。

本标准适用于涉可燃粉尘的生产、加工、处理、厂内输送、存储与废弃物处

理。

本标准不适用于火炸药、烟花爆竹、含能材料或其它不需要助燃气体能自身

发生爆炸的粉尘。

2规范性引用文件

下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日

期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修

1

改单)适用于本文件。

GB3836.1爆炸性环境第1部分:设备通用要求

GB3836.14爆炸性环境第14部分:场所分类爆炸性气体环境

GB12476.1可燃性粉尘环境用电气设备第1部分:通用要求

GB12476.2可燃性粉尘环境用电气设备第2部分:选型和安装

GB12476.3可燃性粉尘环境用电气设备第3部分:存在或可能存在可燃性

粉尘的场所分类

GB15577粉尘防爆安全规程

GB25285.1爆炸性环境爆炸预防和防护第1部分:基本原则和方法

GB50058爆炸危险环境电力装置设计规范

GB15605粉尘爆炸泄压规范

GB/T25445抑制爆炸系统

GB/T24626耐爆炸设备

3术语和定义

3.3可燃粉尘combustibledust

细小的固体颗粒,其公称直径小于或等于500μm,在大气条件下能与空气形

成爆炸性混合物。

[ISO/IEC80079-20-2:2016,3.1]

3.4粉尘爆炸dustexplosions

火焰在悬浮可燃粉尘与空气形成的混合物中传播,引起压力、温度明显跃升

的现象。

[GB/T15604-2008,定义2.11]

3.5爆炸性环境explosiveatmosphere

在大气条件下,气体、蒸气、薄雾或粉尘状(含纤维和飞絮)的可燃性物质

与空气形成的混合物点燃后,燃烧传播至整个未燃混合物的环境。

[GB25285.1-2010,定义3.17,修改]

3.6爆炸性粉尘环境explosivedustatmosphere

在大气条件下,粉尘、纤维和飞絮状的可燃性物质与空气形成的混合物点燃

后,燃烧传播至整个未燃混合物的环境。

[GB12476.3,3.5]

2

3.7粉尘爆炸危险区域hazardousarea(dust)

可燃性粉尘以粉尘云的形式大量存在或可能大量存在的区域,因此要求对设

备的结构、安装和使用采取特殊的预防措施。

注1:爆炸危险区域根据爆炸性粉尘环境出现的频率和持续的时间分为不同的分区。

注2:由粉尘层形成爆炸性粉尘云的可能性也应予以考虑。

[GB12476.3-2007,定义3.7,修改]

3.8粉尘爆炸危险分区dustexplosionhazardouszone

粉尘爆炸危险区域的全部或一部分。按照爆炸性混合物出现的频率和持续时

间可分为不同危险程度的级别,例如20区、21区或22区。

[GB50058-2014,定义2.0.14,修改]

3.11二次爆炸secondaryexplosions

发生粉尘爆炸时,初始爆炸的冲击波将未发生爆炸区域内的沉积粉尘扬起形

成粉尘云,并被传播来的火焰或其它点燃源引燃发生的爆炸。

[GB/T15604-2008,定义2.25,修改]

3.13爆炸预防explosionprevention

避免形成爆炸性环境和/或防止出现着火源,预防发生粉尘爆炸的技术。

[GB/T15604-2008,定义4.1,修改]

3.14爆炸控制explosionmitigation

控爆

采取措施限制爆炸后果的技术。

[GB/T15604-2008,定义5.1,修改]

3.15惰化inerting

通过向被保护系统充入惰化气体或加入惰性粉尘,使系统内可燃粉尘不能形

成爆炸性环境,或使爆炸性混合物在正常运行条件下难以被点燃的防爆方法。

[GB/T15604-2008,定义4.2,修改]

3.15.1气氛惰化atmosphericinerting

通过向被保护系统内充入惰化气体,使系统内可燃粉尘不能形成爆炸性环

境,或使爆炸性混合物在正常运行条件下难以被点燃的防爆方法。

3.15.2粉尘惰化dustinerting

3

通过向被保护系统加入惰性粉尘,使系统内可燃粉尘不能形成爆炸性环境,

或使爆炸性混合物在正常运行条件下难以被点燃的防爆方法。

3.15.3完全惰化absoluteinerting

一种气氛惰化或粉尘惰化方法,惰性物质加入的量足以使可燃粉尘不能形成

爆炸性环境。

注:如果工艺系统采用完全惰化方法进行爆炸预防,应允许不采取爆炸控制措施。

3.15.4不完全惰化partialinerting

一种气氛惰化或粉尘惰化方法,惰性物质加入的量不足以使可燃粉尘不能形

成爆炸性环境,但足以使爆炸性混合物在正常运行条件下难以被点燃。

注1:不完全惰化的目的是降低惰化系统的运行成本。如果工艺系统采用不完全惰化方

法进行爆炸预防,仍须采取爆炸控制措施。

注2:本标准中不完全惰化不是指内部通连的工艺系统的危险部位惰化,其它部位不惰

化;也不是指可能存在危险工况的一段时间惰化,其它时间不惰化。尽管这些方法在实际中

得到应用,但本标准“不完全惰化”不涉及惰化的空间和时间概念:“不完全惰化”是指惰化程

度不彻底,而不是空间和时间的不连续。

3.15.5惰化气体inertgas

不支持燃烧且不与粉尘反应产生可燃气体的不可燃气体。

[EN14034-4-2004,定义3.4]

注:惰化气体不一定是惰性气体(nobelgas)。

3.16爆炸泄压explosionventing

泄压,泄爆

一种控制围包体内爆炸压力的爆炸控制方法,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。

[GB/T15604-2008,定义5.8,修改]

3.17爆炸抑制explosionsuppression

抑爆

在爆炸初始阶段,通过物理化学作用扑灭火焰,抑制爆炸发展的爆炸控制方

法。

[GB/T15604-2008,定义5.2]

4

3.18耐爆炸explosionresistant

容器和设备设计能耐爆炸压力或耐爆炸压力冲击的特性。

[GB25285.1-2010,定义3.14]

3.18.1耐爆炸压力explosionpressureresistant

容器和设备设计能承受预期的爆炸压力而不发生永久变形的特性。

[GB25285.1-2010,定义3.15]

3.18.2耐爆炸压力冲击explosionpressureshockresistant

容器和设备设计能承受预期的爆炸压力而无破裂、但允许有永久变形的特

性。

[GB25285.1-2010,定义3.16]

3.20爆炸隔离explosionisolation

隔爆,阻爆

当工艺设备通过管道相连或经过管道通向作业区域,通过在管道上设置阻止

爆炸火焰和/或压力波通过的装置,将爆炸限制在一定范围内的爆炸控制方法。

[GB/T15604-2008,定义5.14]

注:机械隔爆可阻断火焰和压力波通过,化学隔爆只阻断火焰通过。

3.23最大爆炸压力maximumexplosionpressure

pmax

在规定的试验条件下,密闭容器中爆炸性环境爆炸过

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