《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

EN15089爆炸隔離系統(tǒng)

EN16447翻板式隔爆閥

3術(shù)語與定義

GB/T15604界定的以及下列術(shù)語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距離，此長度受限于隔離裝

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

翻板式隔爆閥按照圖1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評估

在閥門功能未失效且沒有加劇對周圍環(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（長度至少為直徑的5倍），

則不需要對彎脖或約束進(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)測火焰的傳播。該火焰?zhèn)鞲衅鲬?yīng)確保僅探測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)包括測試閥門阻隔爆炸傳播的能力和測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檢測與數(shù)據(jù)采集

5

應(yīng)檢測爆炸壓力，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?，翻板式隔爆閥與試驗(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)測火焰?zhèn)鞑ィ摱喂艿谰嚯x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

最小和最大尺寸進(jìn)行試驗(yàn)。

7.4評估

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)裝置簡圖；

②試驗(yàn)容器和管道的容積，長徑比，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)由測試機(jī)構(gòu)的代表簽署，并標(biāo)明編號(hào)和日期。