DB21-T 3401-2021隔爆翻板閥性能試驗(yàn)方法

II

DB21/T3401—2021

隔爆翻板閥性能試驗(yàn)方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用于評(píng)估隔爆翻板閥性能的試驗(yàn)方法。

本標(biāo)準(zhǔn)僅適用于阻止粉塵爆炸從容器通過(guò)連接管道傳播到裝置其他部分的隔爆翻板閥。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于

本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T15604粉塵防爆術(shù)語(yǔ)

GB/T15605粉塵爆炸泄壓指南

3術(shù)語(yǔ)與定義

GB/T15604界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

爆炸explosion

急劇的氧化或分解反應(yīng)，造成溫度或壓力或二者同時(shí)上升。

3.2

隔爆explosionisolation

爆炸發(fā)生后，通過(guò)物理化學(xué)作用撲滅火焰，阻止爆炸傳播的技術(shù)。

3.3

被動(dòng)式隔爆系統(tǒng)passiveexplosionisolation

設(shè)計(jì)用于阻止爆炸通過(guò)管道傳播或限制相關(guān)爆炸破壞效應(yīng)的爆炸防護(hù)，不需要探測(cè)器和控制

指示設(shè)備。

3.4

隔爆翻板閥explosionisolationflapvalve

一種包含翻板的閥門(mén)，翻板固定在外殼上，并與流體方向垂直，通過(guò)工藝流體保持開(kāi)啟狀態(tài)，

并且可以組織爆炸經(jīng)由管道向工藝流體相反方向通過(guò)閥門(mén)傳播。

3.5

爆炸源explosionsource

1

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發(fā)生初始爆炸的容器。

3.6

負(fù)壓工藝pushflowsituation

風(fēng)機(jī)位于爆炸源下游（正常工藝流向）的工藝情況。

3.7

最大安裝距離maximuminstallationdistance

在保證有效隔爆的前提下，隔爆系統(tǒng)距可能發(fā)生爆炸的容器出口的最長(zhǎng)距離，此長(zhǎng)度受限于

隔離裝置和管道的耐爆炸性。

3.8

最小安裝距離minimuminstallationdistance

在保證有效隔爆的前提下，隔爆系統(tǒng)距可能發(fā)生爆炸的容器出口的最短距離。

3.9

最低點(diǎn)燃溫度minimumignitiontemperatureofanexplosiveatmosphere

MIT

在規(guī)定的測(cè)試條件下，能點(diǎn)燃可燃?xì)怏w、可燃液體蒸氣或可燃粉塵云的最低溫度。

3.10

最小點(diǎn)燃能量minimumignitionenergy

MIE

在規(guī)定測(cè)試條件下夠有效點(diǎn)燃最易點(diǎn)燃的爆炸性環(huán)境能的最低能量。

3.11

受控爆炸壓力reducedexplosionoverpressure

pred

采取了爆炸控制措施后，被保護(hù)圍包體內(nèi)發(fā)生爆炸的壓力峰值。

3.12

最大受控爆炸壓力maximumreducedexplosionoverpressure

pred,max

系統(tǒng)地改變可燃物的濃度所測(cè)得的受控爆炸壓力pred,max的最大值。

3.13

粉塵云最大爆炸壓力maximumexplosionpressureofadustcloud

Pmax

在規(guī)定容積和點(diǎn)火能量下粉塵云中可燃粉塵濃度范圍內(nèi)不同濃度值對(duì)應(yīng)的所有爆炸壓力峰的

最大值。

2

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4隔爆翻板閥

4.1總則

隔爆翻板閥是用來(lái)防止粉塵爆炸通過(guò)管道傳播到其他區(qū)域的保護(hù)性裝置。正常工作時(shí)，閥門(mén)

處于開(kāi)啟狀態(tài)，允許管道內(nèi)的物料單向通過(guò)。當(dāng)氣流受粉塵爆炸影響發(fā)生逆流時(shí)，閥門(mén)關(guān)閉。爆

炸過(guò)程中，閥門(mén)應(yīng)關(guān)閉足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以防止火焰?zhèn)鞑?。在沒(méi)有工藝流體的情況下，也應(yīng)確保爆

炸隔離。

4.2結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

隔爆翻板閥的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度應(yīng)足以承受預(yù)期用途下的粉塵爆炸壓力。

5性能和機(jī)械完整性的試驗(yàn)

5.1總則

制造商應(yīng)提供設(shè)計(jì)圖紙、出廠質(zhì)量證明文件及使用說(shuō)明書(shū)。

5.2試驗(yàn)?zāi)K

隔爆翻板閥性能試驗(yàn)包括抗爆試驗(yàn)、阻火試驗(yàn)、功能試驗(yàn)。

5.2.1抗爆試驗(yàn)

5.2.1.1試驗(yàn)布置

隔爆翻板閥按照?qǐng)D5.1所示安裝在一個(gè)試驗(yàn)容器上。性能試驗(yàn)的爆炸壓力應(yīng)不低于待測(cè)閥門(mén)的

最大抗爆壓力。閥門(mén)應(yīng)在點(diǎn)火前處于正常工作的狀態(tài)。

5.2.1.2試驗(yàn)記錄

試驗(yàn)記錄應(yīng)包含但不僅限于爆炸容器和待測(cè)閥門(mén)位置的最大爆炸壓力等信息。

5.2.1.3試驗(yàn)結(jié)果判定

在閥門(mén)功能未失效且沒(méi)有加劇對(duì)周?chē)h(huán)境危險(xiǎn)影響的情況下，永久變形是允許的。脆性材料

不允許發(fā)生永久變形。

5.2.2阻火試驗(yàn)

阻火試驗(yàn)的主要目的是確認(rèn)隔爆翻板閥能夠阻止爆炸火焰?zhèn)鞑ァ?/p>

5.2.2.1試驗(yàn)布置

試驗(yàn)裝置應(yīng)與圖5.1類似。試驗(yàn)容器的尺寸應(yīng)反映出閥門(mén)的預(yù)期用途。試驗(yàn)容器內(nèi)的爆炸性氣

氛應(yīng)與預(yù)期用途的最大KSt一致。火焰應(yīng)確保能夠到達(dá)閥門(mén)的位置。如果閥門(mén)上游的管道可能影響

閥門(mén)的關(guān)閉時(shí)間，則試驗(yàn)裝置應(yīng)包含這段管道。如果預(yù)期用途規(guī)定隔爆翻板閥的上游為直通管道

（長(zhǎng)度至少為直徑的5倍），則不需要對(duì)彎脖或約束進(jìn)行額外的試驗(yàn)。

壓力傳感器和火焰?zhèn)鞲衅鲬?yīng)按圖5.1進(jìn)行設(shè)置。

如果隔爆翻板閥的上游未設(shè)置管道，應(yīng)使用至少2臺(tái)攝像機(jī)從不同視角監(jiān)測(cè)閥門(mén)出口的火焰或

火星。

5.2.2.2試驗(yàn)記錄

試驗(yàn)記錄應(yīng)包含但不僅限于記錄隔爆翻板閥上游是否有火焰或火星出現(xiàn)的情況。

5.2.2.3試驗(yàn)結(jié)果判定

如果隔爆翻板閥上游端未出現(xiàn)火焰或火星（閥門(mén)關(guān)閉時(shí)間足以避免火焰的傳播），則試驗(yàn)成

功。如果隔爆翻板閥試驗(yàn)成功，則可以應(yīng)用于最大試驗(yàn)安全間隙（MESG）不小于試驗(yàn)用粉的任

意粉塵。粉塵的MESG(mm)是根據(jù)MIE(mJ)和MIT(?C)按如下公式計(jì)算的：

3

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MESG=1.01*(MIE*(MIT+273)/273)0.157

5.2.3功能試驗(yàn)

功能試驗(yàn)的目的是評(píng)估隔爆翻板閥根據(jù)制造商規(guī)定的預(yù)期用途作為隔爆裝置的性能。試驗(yàn)內(nèi)

容應(yīng)包括待測(cè)閥門(mén)的隔爆性能、最小和最大安裝距離。

5.2.3.1試驗(yàn)布置

試驗(yàn)裝置包括試驗(yàn)容器和與之連接的一段管道（見(jiàn)圖5.1），試驗(yàn)容器的尺寸應(yīng)反映出閥門(mén)的

預(yù)期用途，包括管道內(nèi)存在的約束、彎頭、風(fēng)機(jī)等，隔爆翻板閥傾斜角度和負(fù)壓工藝。如果預(yù)期

用途規(guī)定隔爆翻板閥的上游為直通管道（長(zhǎng)度至少為直徑的5倍），則不需要對(duì)彎脖或約束進(jìn)行

額外的試驗(yàn)。預(yù)期用途的容器容積應(yīng)不小于試驗(yàn)容器的容積。

試驗(yàn)容器和連接管道內(nèi)的爆炸性氣氛應(yīng)根據(jù)表5.1規(guī)定生成。粉塵云的形成過(guò)程不應(yīng)影響隔

爆翻板閥的關(guān)閉。試驗(yàn)容器內(nèi)粉塵云的爆炸性參數(shù)應(yīng)反映預(yù)期用途。

試驗(yàn)中應(yīng)根據(jù)預(yù)期用途在最低和最高爆炸壓力下分別進(jìn)行。如果試驗(yàn)容器采用泄爆方法保護(hù)，

則試驗(yàn)結(jié)果既可應(yīng)用于泄爆也可應(yīng)用于抑爆。如果試驗(yàn)容器采用抑爆方法保護(hù)，則試驗(yàn)結(jié)果只能

應(yīng)用于抑爆。

為了確認(rèn)火焰到達(dá)并經(jīng)由管道通過(guò)隔爆翻板閥的位置，應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)。如果試驗(yàn)失敗，

則應(yīng)提高管道內(nèi)的粉塵濃度。

為了測(cè)定火焰的傳播，可以使用火焰?zhèn)鞲衅骰驍z像機(jī)。

5.2.3.2試驗(yàn)記錄

試驗(yàn)容器上至少設(shè)置1個(gè)壓力傳感器（Pt），隔爆翻板閥下游管道上靠近隔爆翻板閥的位置

設(shè)置1個(gè)壓力傳感器。隔爆翻板閥與試驗(yàn)容器之間的管道上至少設(shè)置一個(gè)火焰?zhèn)鞲衅鳎‵t）。如

果隔爆翻板閥上游連接了管道，為了監(jiān)測(cè)火焰?zhèn)鞑?，該段管道距離隔爆翻板閥最遠(yuǎn)100mm內(nèi)應(yīng)設(shè)

置第二個(gè)火焰?zhèn)鞲衅?，該火焰?zhèn)鞲衅鲬?yīng)確保只檢測(cè)通過(guò)閥門(mén)的火焰和火星。

如果隔爆翻板閥上游未連接管道，則可以使用至少2臺(tái)不同視角的攝像機(jī)，但應(yīng)保證任何通

過(guò)閥門(mén)的火焰或火星不被粉塵遮擋。

應(yīng)采用適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置測(cè)定隔爆翻板閥在爆炸過(guò)程中是否始終處于關(guān)閉狀態(tài)（例如，接近開(kāi)

關(guān)，角度傳感器）。

5.2.3.3試驗(yàn)過(guò)程

Z3Z1Z2

說(shuō)明：

1——點(diǎn)火源位置，Z1，50%；

2——點(diǎn)火源位置，Z2，90%；

3——點(diǎn)火源位置，Z3，10%；

4——壓力傳感器（Pt）；

5——火焰?zhèn)鞲衅鳎‵t）；

4

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6——攝像機(jī)；

7——隔爆翻板閥；

8——爆炸泄壓；

L——安裝距離。

圖5.1隔爆翻板閥功能試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置

（1）容器內(nèi)的爆炸性氣氛

容器內(nèi)的爆炸性氣氛應(yīng)覆蓋預(yù)期用途的KSt范圍。

最大KSt和pred,max試驗(yàn)時(shí)的防護(hù)手段（例如泄壓口尺寸，抑爆系統(tǒng)設(shè)計(jì)）應(yīng)與較低的KSt試驗(yàn)

時(shí)的一致。

（2）功能和安裝距離的測(cè)定

表5.1展示了用于驗(yàn)證功能和安裝距離的所有試驗(yàn)條件。

對(duì)于最小安裝距離，改變爆炸容器至隔爆閥的距離，各試驗(yàn)條件下所測(cè)得結(jié)果的最大值為最

小安裝距離。

對(duì)于最大安裝距離，改變爆炸容器至隔爆閥的距離，直到隔爆閥安裝位置的壓力達(dá)到耐爆炸

試驗(yàn)中確定的耐爆炸壓力，記為最大安裝距離。

表5.1測(cè)定功能和安裝距離的試驗(yàn)條件

試驗(yàn)容器內(nèi)點(diǎn)火源位置安裝距離最大KSt和pred,max較低的KSt

靠近管道（Z3）Lmin√√

產(chǎn)生等于pred,max的最大壓Lmax

√×

力的點(diǎn)火源位置

pred,max根據(jù)預(yù)期用途采用泄爆或抑爆

pred,max=pmax根據(jù)預(yù)期用途采用抗爆設(shè)計(jì)

√——需要試驗(yàn)

×——不需要試驗(yàn)

5.2.3.4結(jié)果判定

如果隔爆翻板閥的上游沒(méi)有火焰或火星，則試驗(yàn)成功。應(yīng)記錄關(guān)于預(yù)期用途的以下內(nèi)容：

（1）最大壓力

——試驗(yàn)容器內(nèi)的；

——隔爆翻板閥下游管道內(nèi)靠近翻板閥的；

——隔爆翻板閥上游管道內(nèi)，如有，靠近隔爆翻板閥的；

（2）最小安裝距離；

（3）最大安裝距離。

6試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告宜至少包括以下內(nèi)容：

（1）試驗(yàn)粉塵的特性：

——樣品的性質(zhì)；

——樣品預(yù)處理方法；

——粒度分布和濕度；

5

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——爆炸性參數(shù)（例如pmax，KSt）；

（2）試驗(yàn)裝置的特性：

——試驗(yàn)容器和管道的容積，長(zhǎng)徑比；

——樣品在試驗(yàn)容器內(nèi)的爆炸性參數(shù)；

——點(diǎn)火延時(shí)時(shí)間；

（3）隔爆翻板閥的特性：

——安裝（例如傾斜度）；

（4）結(jié)果：

——試驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象；

——隔爆翻板閥的最小和最大安裝距離；

——最大允許的爆炸壓力；

（5）附加信息：

——試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含以上未能全部描述的所有相關(guān)現(xiàn)象和信息。

——試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)由測(cè)試機(jī)構(gòu)的代表簽署，并標(biāo)明編號(hào)和日期。

7使用信息

隔爆翻板閥的說(shuō)明書(shū)宜至少附有以下內(nèi)容：

（1）隔爆翻板閥的預(yù)期用途的描述：

——連接容器的保護(hù)方法；

——pmax，pred,max；

——粉塵爆炸性參數(shù)（pmax，KSt，MIE和MIT）；

——隔爆翻板閥安裝管道內(nèi)的最大粉塵濃度；

——最小安裝距離Lmin；

——最大安裝距離Lmax；

——最高和最低工作溫度；

——適用容積范圍；

——隔爆翻板閥傾斜角度；

——隔爆翻板閥的抗爆性；

（2）產(chǎn)品標(biāo)識(shí)信息

（3）安裝要求，詳見(jiàn)附錄B；

（4）調(diào)試要求；

（5）檢查和維護(hù)要求；

（6）發(fā)生爆炸之后完整的操作步驟。

8標(biāo)識(shí)

標(biāo)識(shí)應(yīng)清晰并處于易觀察的位置。標(biāo)識(shí)應(yīng)包括至少以下內(nèi)容：

（1）制造商的名稱和聯(lián)系方式；

（2）隔爆翻板閥的出廠編號(hào)；

（3）隔爆翻板閥的抗爆強(qiáng)度或耐沖擊強(qiáng)度；

（4）本標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。

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附錄A

（資料性）

典型的隔爆翻板閥

A.1在系統(tǒng)正常操作條件下，內(nèi)部的背壓閥瓣因氣流而浮起來(lái)，隔爆閥打開(kāi)；如果在隔爆閥的出口

側(cè)發(fā)生爆炸，因背壓增加，氣流反向流動(dòng)，使得背壓閥瓣關(guān)閉，爆炸產(chǎn)生的壓力波會(huì)使閥瓣緊閉于入口

側(cè)的傾斜端面上，從而阻止爆炸傳播到上游管道和設(shè)備，起到爆炸隔離的作用。如圖A.1-A.3所示。

圖A.1未開(kāi)機(jī)使用

圖A.2開(kāi)機(jī)單向開(kāi)啟

圖A.3容器爆炸隔離

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附錄B

（資料性）

安裝、維護(hù)和保養(yǎng)

B.1隔爆翻板閥僅適用于負(fù)壓工藝。

B.2安裝前應(yīng)對(duì)被保護(hù)容器進(jìn)行防爆設(shè)計(jì)，并將設(shè)計(jì)書(shū)進(jìn)行存檔。設(shè)計(jì)書(shū)應(yīng)包括以下內(nèi)容：

——防爆方式，例如爆炸泄壓、爆炸抑制等；

——被保護(hù)容器內(nèi)的粉塵爆炸性參數(shù)，包括最大爆炸壓力pmax、爆炸指數(shù)KSt、粉塵云最小點(diǎn)火能

量MIE和粉塵云最低著火溫度MIT；

——最大受控爆炸壓力pred,max。

B.3安裝前應(yīng)確保產(chǎn)品是未經(jīng)使用的全新產(chǎn)品，即沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)粉塵爆炸。

B.4安裝前應(yīng)手動(dòng)開(kāi)啟閥板，確認(rèn)閥板啟閉間運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)卡滯等情況，如圖B.1和錯(cuò)誤!未找到引用

源。.2所示位置。

圖B.1翻板完全關(guān)閉時(shí)鎖桿的位置

圖B.2翻板完全開(kāi)啟時(shí)鎖桿的位置

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B.5安裝時(shí)各螺栓應(yīng)交叉、對(duì)稱和均勻地?cái)Q緊，擰緊后，螺栓應(yīng)露出螺母2-3個(gè)螺距，嚴(yán)禁暴力裝卸。

B.6隔爆翻板閥與管道連接的法蘭之間應(yīng)設(shè)置密封條。

B.7隔爆翻板閥與被保護(hù)容器之間的管道強(qiáng)度應(yīng)不小于隔爆翻板閥的最大受控爆炸壓力，即pred,max，當(dāng)

被保護(hù)容器采用爆炸泄壓設(shè)計(jì)時(shí)，最大受控爆炸壓力即為最大泄爆壓力。

B.8隔爆翻板閥應(yīng)按照設(shè)備上指示箭頭水平安裝，徑向傾斜角度不超過(guò)10°，如圖B.3所示。

B.9隔爆翻板閥應(yīng)安裝在被保護(hù)容器（例如除塵器）的上游方向，如圖B.4所示，與被保護(hù)容器之間的

管道長(zhǎng)度應(yīng)滿足產(chǎn)品的安裝距離要求。

圖B.3安裝示意圖

圖B.4安裝示意圖

B.10風(fēng)機(jī)啟動(dòng)前，檢查隔爆翻板閥鎖桿位置，確認(rèn)鎖桿沒(méi)有被鎖住。

B.11定期檢查隔爆閥與管道連接的螺栓是否松動(dòng)脫落，以保證整體的密封性能，檢查周期應(yīng)不超過(guò)6

個(gè)月。

B.12定期檢查隔爆閥內(nèi)部元件是否完好，確保隔爆閥性能完整，檢查周期應(yīng)不超過(guò)6個(gè)月。

B.13本產(chǎn)品為不可再用產(chǎn)品，發(fā)生爆炸后應(yīng)立即更換。

_________________________________

9

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目次

前言..................................................................................II

1范圍.................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.......................................................................1

3術(shù)語(yǔ)與定義...........................................................................1

4隔爆翻板閥...........................................................................3

5功效和機(jī)械完整性的試驗(yàn)...............................................................3

6試驗(yàn)報(bào)告.............................................................................5

7使用信息.............................................................................6

8標(biāo)識(shí).................................................................................6

附錄A（資料性）典型的隔爆翻板閥..................................................7

附錄B（資料性）安裝、維護(hù)和保養(yǎng)..........