《翻板式隔爆閥性能試驗(yàn)方法》

ICSXXX

AXX

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CPASEPTXXX—2023

翻板式隔爆閥性能試驗(yàn)方法

TestmethodforperformanceofExplosionisolationflapvalves

（征求意見稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中國(guó)特種設(shè)備安全與節(jié)能促進(jìn)會(huì)發(fā)

翻板式隔爆閥性能試驗(yàn)方法

1范圍

翻板式隔爆閥是用來(lái)防止粉塵爆炸通過管道傳播到與之相連其他區(qū)域或車間內(nèi)的保護(hù)性系統(tǒng)。本標(biāo)

準(zhǔn)規(guī)定了用于粉塵爆炸隔離的翻板式隔爆閥的試驗(yàn)要求。

翻板式隔爆閥只能阻止粉塵爆炸沿著正常工藝流向相反的方向傳播。不能阻止爆炸沿著正常工藝流

向的傳播。

本標(biāo)準(zhǔn)僅適用于起始爆炸發(fā)生在容器內(nèi)的情況，而非在管道中的情況。翻板式隔爆閥不適用于阻止

正常工藝下的火焰或燃燒顆粒的傳播。

本標(biāo)準(zhǔn)僅適用于粉塵爆炸，且不適用于有毒性或腐蝕性的粉塵、煙花爆竹、火炸藥或其它不需要助

燃?xì)怏w即可自身發(fā)生爆炸的粉塵。

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)

EN15089爆炸隔離系統(tǒng)

EN16447翻板式隔爆閥

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

翻板式隔爆閥explosionisolationflapvalve

1

一種包含翻板的閥門，翻板固定在外殼上，并與流體方向垂直，通過工藝流體保持開啟狀態(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閥門傳播。

3.5

爆炸源explosionsource

發(fā)生初始爆炸的容器。

3.6

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。

3.7

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。

3.8

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。

3.9

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。

3.10

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。

注：如果爆炸控制措施為爆炸泄壓，受控爆炸壓力也稱泄爆壓力。

3.11

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的最大值。

注：如果爆炸控制措施為爆炸泄壓，最大受控爆炸壓力也稱最大泄爆壓力。

3.12

粉塵爆炸指數(shù)dustexplosionconstant

2

Kst

在規(guī)定的測(cè)試條件下，在密閉容器中采用特定的粉塵爆炸時(shí)產(chǎn)生的最大爆炸壓力上升速率與測(cè)試容

器的容積的立方根的乘積稱為粉塵的爆炸指數(shù)。

3.13

最大爆炸壓力maximumexplosionpressure

Pmax

圍包體內(nèi)發(fā)生爆炸的所有爆炸壓力峰的最大值。

4功能和機(jī)械完整性試驗(yàn)

4.1一般要求

不同型號(hào)的翻板式隔爆閥產(chǎn)品出廠前都應(yīng)進(jìn)行功能和機(jī)械完整性試驗(yàn)，試驗(yàn)之前，至少需要以下信

息：

（1）規(guī)格型號(hào)；

（2）預(yù)期用途：

①翻板式隔爆閥閥外部環(huán)境條件和內(nèi)部工藝條件（例如，溫度范圍，流速，最大允許粉塵濃

度等）；

②粉塵爆炸指數(shù)Kst；

③最大泄爆壓力pred，max；

（3）材質(zhì)；

（4）審批圖紙。

4.2試驗(yàn)原理與方法

翻板式隔爆閥是用來(lái)防止粉塵爆炸通過管道傳播到設(shè)備其他區(qū)域或車間內(nèi)的保護(hù)性系統(tǒng)。正常工作

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

在沒有工藝流體的情況下，也應(yīng)確保爆炸隔離，典型翻板式隔爆閥詳見附錄A。

功能和機(jī)械完整性試驗(yàn)包括以下模塊：

模塊A：抗爆試驗(yàn)；

模塊B：阻火試驗(yàn)；

模塊C：功能試驗(yàn)。

原則上，翻板式隔爆閥應(yīng)進(jìn)行三個(gè)模塊的試驗(yàn)，但是情況允許時(shí)，可以將多個(gè)模塊進(jìn)行組合試驗(yàn)。

組合試驗(yàn)應(yīng)包括不同模塊的關(guān)鍵測(cè)試條件。

5抗爆試驗(yàn)

5.1試驗(yàn)裝置與試驗(yàn)準(zhǔn)備

翻板式隔爆閥按照?qǐng)D1所示安裝在一個(gè)試驗(yàn)容器上。試驗(yàn)容器和連接管道內(nèi)的爆炸介質(zhì)的爆炸壓力

應(yīng)不低于試驗(yàn)閥門的抗爆性。閥門應(yīng)在點(diǎn)火前處于完全開啟的位置，點(diǎn)火時(shí)解除鎖緊，并在爆炸沖擊的

作用下關(guān)閉。

3

注：

1——試驗(yàn)容器；

2——翻板式隔爆閥；

3——壓力傳感器(Pt)；

4——爆炸泄壓口。

圖1抗爆試驗(yàn)裝置

5.2試驗(yàn)記錄

應(yīng)至少記錄閥門位置的最大爆炸壓力pmax；

5.3試驗(yàn)次數(shù)

每個(gè)規(guī)格尺寸的翻板式隔爆閥需至少進(jìn)行1次試驗(yàn)。對(duì)于結(jié)構(gòu)相同（包括幾何相似度、材料規(guī)格、

焊接規(guī)格或其他連接部件的規(guī)格、和壁厚等）的閥門，只需試驗(yàn)最大的規(guī)格尺寸。

5.4評(píng)估

在閥門功能未失效且沒有加劇對(duì)周圍環(huán)境危險(xiǎn)影響的情況下，塑性變形是允許的。

6阻火試驗(yàn)

6.1試驗(yàn)裝置與試驗(yàn)準(zhǔn)備

阻火試驗(yàn)的主要目的是確認(rèn)翻板式隔爆閥能夠阻止管道內(nèi)爆炸火焰的傳播。

試驗(yàn)裝置應(yīng)與圖2類似。試驗(yàn)容器的尺寸應(yīng)反映出閥門的預(yù)期用途。試驗(yàn)容器內(nèi)的爆炸性粉塵應(yīng)與

預(yù)期用途的Kst一致。火焰應(yīng)確保能夠到達(dá)閥門的位置。如果閥門上游的管道影響閥門的關(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)定翻板式隔爆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)。

除了圖2所示的壓力傳感器，試驗(yàn)容器和翻板式隔爆閥之間的管道上還應(yīng)至少設(shè)置1個(gè)火焰?zhèn)鞲衅?/p>

（Ft），并且如果翻板式隔爆閥上游連接了管道，該管道上距離閥門最大100mm的位置也應(yīng)設(shè)置1個(gè)火

焰?zhèn)鞲衅饔靡员O(jiān)測(cè)火焰的傳播。該火焰?zhèn)鞲衅鲬?yīng)確保僅探測(cè)通過閥門的火焰和火星（燃燒的顆粒）。

如果翻板式隔爆閥的上游未設(shè)置管道，則可以使用攝像機(jī)，但應(yīng)確保任何通過閥門的火焰或火星不

被粉塵遮擋。應(yīng)使用至少2臺(tái)不同視角的攝像機(jī)。

6.2試驗(yàn)記錄

4

應(yīng)記錄翻板式隔爆閥上游是否有火焰或火星出現(xiàn)。

6.3試驗(yàn)次數(shù)

對(duì)于結(jié)構(gòu)相同（包括幾何相似度、材料規(guī)格、焊接規(guī)格或其他連接部件的規(guī)格、和壁厚等）的閥門，

只需試驗(yàn)最大的規(guī)格尺寸。

6.4評(píng)估

如果翻板式隔爆閥上游端未出現(xiàn)火星/火焰（閥門關(guān)閉時(shí)間足以阻隔火焰的傳播），則試驗(yàn)成功。如

果翻板式隔爆閥試驗(yàn)成功，則可以應(yīng)用于最大粉塵爆炸指數(shù)Kst不大于試驗(yàn)用粉的任意粉塵。

7功能試驗(yàn)

7.1試驗(yàn)裝置與試驗(yàn)準(zhǔn)備

功能試驗(yàn)包括測(cè)試閥門阻隔爆炸傳播的能力和測(cè)定翻板式隔爆閥距離爆炸初始容器之間的最小和最

大安裝距離。

試驗(yàn)裝置包括試驗(yàn)容器和與之連接的一段直通管道（見圖2），管道長(zhǎng)度至少為直徑的5倍。試驗(yàn)

容器和連接管道內(nèi)的爆炸性粉塵應(yīng)根據(jù)表1的規(guī)定進(jìn)行選擇。粉塵云的形成過程中不應(yīng)影響到翻板閥的

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。

注：

1——點(diǎn)火源位置，Z1；

2——點(diǎn)火源位置，Z2；

3——點(diǎn)火源位置，Z3；

4——壓力傳感器（Pt）；

5——火焰?zhèn)鞲衅鳎‵t）；

6——攝像機(jī)；

7——翻板式隔爆閥；

8——爆炸泄壓口；

L——安裝距離。

圖2翻板式隔爆閥功能試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置

為了確認(rèn)火焰到達(dá)并經(jīng)由管道通過翻板式隔爆閥的位置，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)。

7.2檢測(cè)與數(shù)據(jù)采集

5

應(yīng)檢測(cè)爆炸壓力，試驗(yàn)容器上至少設(shè)置一個(gè)壓力傳感器（Pt），翻板式隔爆閥下游管道上靠近翻板

閥的位置設(shè)置1個(gè)火焰?zhèn)鞲衅鳎迨礁舯y與試驗(yàn)容器之間的管道上至少設(shè)置一個(gè)壓力傳感器（Ft）。

如果翻板式隔爆閥上游存在管道連接，為了監(jiān)測(cè)火焰?zhèn)鞑?，該段管道距離翻板閥最遠(yuǎn)100mm內(nèi)應(yīng)設(shè)置

第二個(gè)火焰?zhèn)鞲衅鳌?/p>

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

門的火焰或火星不被粉塵遮擋。

7.3試驗(yàn)記錄

每個(gè)試驗(yàn)條件應(yīng)至少完成2次有效試驗(yàn)。

表1驗(yàn)證/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

靠近管道（Z3）LminX

產(chǎn)生等于pred,max的最大壓力的點(diǎn)LmaxX

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)

X要求的試驗(yàn)條件

對(duì)于結(jié)構(gòu)相同（包括幾何相似，材料規(guī)格，壁厚，焊接規(guī)范和部件其他連接方式）的翻板閥，應(yīng)對(duì)

最小和最大尺寸進(jìn)行試驗(yàn)。

7.4評(píng)估

如果翻板式隔爆閥的上游沒有火星或火焰（且翻板閥關(guān)閉并保持鎖緊），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；

——翻板閥下游管道內(nèi)靠近翻板閥的；

——翻板閥上游管道內(nèi)，如有，靠近翻板閥的；

②最大安裝距離；

③最小安裝距離。

8試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)至少包括以下內(nèi)容：

（1）試驗(yàn)粉塵的特性：

①樣品的名稱；

②樣品預(yù)處理方法；

③粒度分布和濕度；

④爆炸性參數(shù)（例如pmax，Kst）；

（2）試驗(yàn)裝置的特性：

①試驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖；

②試驗(yàn)容器和管道的容積，長(zhǎng)徑比，表面積；

③粉塵分散系統(tǒng)；

④燃料（樣品）在試驗(yàn)容器內(nèi)的爆炸性參數(shù)；

6

⑤點(diǎn)火延時(shí)；

⑥流速；

（3）翻板式隔爆閥的特性：

安裝（例如傾斜度）；

（4）結(jié)果：

①試驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象；

②翻板閥的最小和最大安裝距離；

③最大允許的爆炸壓力；

（5）附加信息；

①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。

②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。