GB15605-2008粉尘爆炸泄压指南

中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 GB/T 15605－200X 代替 GB/T 15605－1995 粉尘爆炸泄压指南 Guide for pressure venting of dust explosions (VDI 3673 Part 1, 2002 Pressure venting of dust explosions, NEQ) （报批稿） 200X－XX－XX 发布 200X－XX－XX 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发布 ICS: UDC 622.814/.817 C 67 JZSFT 打字机 2009-10-01 JZSFT 打字机 2008-12-01 本页已使用福昕阅读器进行编辑。 福昕软件(C)2005-2008，版权所有， 仅供试用。ഀ GB /T 15605－200X I 目 次 前 言 ..................................................................................................................................... III  引 言 ..................................................................................................................................... V  1 主题与适用范围 ....................................................................................................................... 1  2 规范性引用文件 ....................................................................................................................... 1  3 术语和定义 .............................................................................................................................. 1  4 爆炸泄压的应用 ....................................................................................................................... 4  4.1 容器、筒仓与设备的爆炸泄压 .......................................................................................................... 4  4.2 建筑物的爆炸泄压 .............................................................................................................................. 4  4.3 管道爆炸泄压 ...................................................................................................................................... 4  4.4 容器、筒仓、管道组合系统内的爆炸泄压 ...................................................................................... 4  5 泄压面积计算 ........................................................................................................................... 5  5.1 一般规定 .............................................................................................................................................. 5  5.2 容器、筒仓与设备的泄压 ................................................................................................................... 5  5.3 建筑物泄压面积计算 ........................................................................................................................... 6  6 火焰及压力的危害 ................................................................................................................... 6  6.1 一般规定 ............................................................................................................................................... 6  6.2 火焰传播 ............................................................................................................................................... 7  6.3 压力传播 .............................................................................................................................................. 7  7 泄压导管 .................................................................................................................................. 8  7.1 一般规定 ............................................................................................................................................... 8  7.2 泄压导管对最大泄爆压力的影响 ...................................................................................................... 8  8 反冲力 ..................................................................................................................................... 9  8.1 一般规定 .............................................................................................................................................. 9  8.2 反冲力的计算 ...................................................................................................................................... 9  8.3 反冲力持续时间的计算 ...................................................................................................................... 9  8.4 反冲力冲量的计算 ............................................................................................................................ 10  9 杂混物 ................................................................................................................................... 10  10 泄压装置 .............................................................................................................................. 10  10.1 爆破片/爆破膜/爆破板 .................................................................................................................... 10  10.2 泄爆门 .............................................................................................................................................. 10  10.3 真空消除器 ...................................................................................................................................... 11  11 维修 ..................................................................................................................................... 11  附 录 A ................................................................................................................................. 12  A.1. 容器、筒仓气力输送轴向中心进料 ............................................................................................ 12  A.2 容器、筒仓气力输送切向进料 ........................................................................................................ 13  A.3 自由落体式进料 ............................................................................................................................. 13  附 录 B ................................................................................................................................. 14  B.1 容器、料仓泄压面积的计算 ........................................................................................................... 14  B.1.1 容器的设计强度对泄压面积的影响 ............................................................................................ 14  B.1.2 容器长径比对泄压面积的影响 .................................................................................................. 14  B.1.3 泄压装置的泄压效率对所需泄压面积的影响........................................................................... 14  B.2. 泄压导管对容器设计强度的影响 ................................................................................................ 15  II B.3 泄压容器外部火焰长度与外部峰值压力 ....................................................................................... 15  B.4 反冲力 ............................................................................................................................................... 16  附 录 C ................................................................................................................................. 17  C.1 带锥体的圆筒形容器，顶部泄压 ................................................................................................... 17  C.2 矩形干燥器，侧面泄压 ................................................................................................................... 18  C.3 带锥体的方形袋式除尘器，侧面泄压 ............................................................................................ 18  GB /T 15605－200X III 前 言 本标准代替 GB/T 15605—1995《粉尘爆炸泄压指南》。 本标准是对 GB/T 15605—1995 进行修订的标准。 本标准与 VDI 3673《粉尘爆炸泄压》（2002 年英文版，以下简称原文）的一致性程度为非等效， 主要差异如下： —— 删除了原文中理论知识介绍和相关规定的解释性说明； —— 删除了原文的参考文献和与标准主要内容关联不大的附图； —— 表述方式修改为适用于我国标准的形式； —— 增加了规范性引用文件（见第 2 章）； —— 将 VDI 3673 的第 3,4,5,11,12 章合并为本标准的第 4 章； —— 将原文第 7,8,9,10 章调整为本标准第 5,6,7,8 章，原文第 13 章调整为本标准第 9 章，原 文第 6 章调整为本标准第 10 章； —— 本标准第 11 章内容主要参照 GB/T 15605—1995 年版修改，其内容包含了原文第 14 章的 内容； —— 压力单位改为国际单位制。 本标准与 GB/T 15605—1995，主要有如下变化： —— 修改了术语和定义，删除了部分已经在基础术语标准中给出的术语和定义，增加了与火焰 和压力危害相关的术语和定义（1996 年版的第 3章，本版的第 3 章）； —— 爆炸泄压的应用：本版采用 VDI 3673 的第 3,4,5,11,12 章内容，对容器、建筑物、管道、 管道相连的系统等不同场所泄压应用分别进行规定。删除了 1995 年版的第 6 章和第 7 章，将其内容 与 1995 年版的第 4 章合并为本版的第 4 章（1995 年版的第 4,6,7 章；本版的第 4 章）； —— 泄压面积计算方法：1995 年版主要采用 NFPA 68－1988 计算方法，本标准采用 VDI 3673 －2002 的计算方法（1996 年版的第 5章和第 8 章，本版的第 5 章）； —— 本版不再使用泄爆面积计算诺谟图，而是使用拟合公式（1995 年版的第 5 章和第 8 章， 本版的第 5章）； —— 增加了泄压过程中火焰及压力的危害、反冲力的计算（见第 6,8 章）； —— 将泄压导管相关设计单独列出（1995 年版 5.3，本版第 7 章）； —— 修改了可燃混杂物泄压设计方法（1995 年版第 9 章，本版第 9 章）； —— 修改了第 10 章泄压装置，删除了对泄压装置的技术规定，增加了防真空吸气阀面积计算 诺谟图（1995 年版第 10 章；本版第 10 章）； —— 删除了第 11 章开启压力测定； —— 删除了附录 A“管道、通道和长形容器的泄爆”、附录 B“粉尘泄爆基本原理”、附录 C“可 燃粉尘的爆炸性”。 —— 增加了规范性附录“特殊输送系统泄压面积计算”（见附录 A）、资料性附录“设计举例” （见附录 B）和资料性附录“计算泄压面积时确定被保护容器/料仓的长径比”（见附录 C）。 本标准的附录 A 为规范性附录，附录 B 和附录 C 为资料性附录。 本标准由国家安全生产监督管理局提出。 本标准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。 本标准起草单位：东北大学工业爆炸及防护研究所、沈阳航天新光安全系统有限公司 IV 本标准主要起草人：钟圣俊、邓煦帆、党君祥、李刚、徐欣 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： —— GB/T 15605—1995。 GB /T 15605－200X V 引 言 GB/T 15605－1995 主要依据美国防火协会标准 NFPA 68－1988《爆燃泄压指南》制定。本标准 1995 年版发布以来，粉尘爆炸防护技术又有了很大发展，并体现在相关的国际标准中。另外， 1996 年版的泄压面积计算方法主要采用诺谟图，应用很不方便。为了适应我国爆炸防护工作的需要，对 1995 年版进行了修订。本次修订主要参照德国工程师协会标准 VDI 3673－2002《粉尘爆炸泄压》。 粉尘爆炸泄压技术是缓解粉尘爆炸危害方法之一，是应用于可燃粉尘处理设备的一种保护性措 施。爆炸泄压不能预防爆炸，只能减轻爆炸危害。在采用了爆炸泄压方法的情况下，也应采取爆炸 预防措施（如避免爆炸性粉尘/空气混合物和点火源的形成）。 爆炸泄压会带来火焰和压力的危害，并可能对环境造成不同程度的影响。在爆炸泄压设计中， 对以上危害和影响应予于考虑。 GB /T 15605－200X 1 粉尘爆炸泄压指南 1 主题与适用范围 本标准给出了在出现可燃粉尘和杂混物的场所进行爆炸泄压设计的基本方法。 本标准适用于一般工业粉尘。 本标准不适用于有毒性和腐蚀性的粉尘、火炸药或含能材料。 本标准不适用于受到爆轰灾害的设备。 本标准的爆炸泄压技术仅在它不严重危害周围环境，不导致人员的安全和健康受到伤害的条件 下才允许使用。 如果通过实际试验证明，可保证获得与本标准相同的安全水平，则所采用的方法和计算的泄压 面积允许偏离本标准。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后有 的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 的各 方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB／T 15604 粉尘防爆术语 GB／T 16426 粉尘云最大爆炸压力和最大压力上升速率测定方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 爆炸泄压 Explosion pressure venting 一种限制爆炸压力的防护方法，它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容器，简称泄爆或泄压。 3.2 开启压力, Activation overpressure 3.2.1 静开启压力 Static activation overpressure pstat，MPa 通过压力缓慢上升使泄压装置开启的压力。 注：压力应为压强，习惯上称为压力。单位：MPa（兆帕）。 3.2.2 动开启压力 Dynamic activation overpressure pdyn ，MPa 爆炸时打开泄压装置的压力。它可能高于静开启压力。 3.3 泄爆压力 Reduced explosion overpressure, pred，MPa 在泄压保护的容器中，某一浓度粉尘与空气混合物爆炸泄压时产生的最大压力。 3.4 泄爆压力上升速率, Reduced rate of pressure rise，(dp/dt)red，，MPa ⋅ s-1 在泄压保护的容器中，某一浓度粉尘与空气混合物爆炸泄压时产生的最大压力上升速率。 3.5 2 最大泄爆压力 , Maximum reduced explosion overpressure, pred,max , MPa 在规定的测试条件下，系统地改变粉尘浓度所测得泄爆压力 pred 中的最大值。 3.6 最大泄爆压力上升速率 Maximum reduced rate of pressure rise (dp/dt)red,max , MPa⋅s−1 在规定的测试条件下，系统地改变粉尘浓度所测得泄爆压力上升速率(dp/dt)red 中的最大值。 3.7 泄压面积 Venting area ， A，m2 泄压装置泄压开口的几何面积。 3.8 有效泄压面积 Effective vent area , Aw, m2 泄压装置的有效泄压面积 Aw，等于达到同样泄爆效果的、几乎无惯性的泄压装置的泄压面积 A。 注 1：标准的爆破片/爆破膜被认为是几乎无惯性的泄压装置，其有效泄压面积 Aw等于其几何面积 A。 注 2：“同样泄爆效果”一般用达到同样的最大泄爆压力来衡量。 3.9 泄压效率 Venting efficiency，EF 有效泄压面积 Aw与泄压面积 A 的比值。 3.10 泄压装置 Pressure venting devices 正常操作时封闭泄压口，而在爆炸时打开泄压口的装置。 3.11 爆破片 / 爆破膜 Rapture disk / bursting foil 一种不能重新关闭泄压口，且不能再次使用的泄压装置，它在一定的开启压力下破裂打开泄压 口。 3.12 泄爆门 Explosion door 一种泄压装置，它在给定的开启压力下打开泄压口，而在泄爆后通常又能关闭泄压口。 3.13 泄压元件 Venting element 泄压系统的一部分，它封闭泄压口，并在爆炸条件下开启泄压口。它可以是可重复使用的，也 可以是一次性消耗的。 3.14 泄压导管 Vent duct 为了安全泄出压力波、火焰和燃烧产物，安装在泄压装置下游的通道（管道）。 3.15 当量直径 Equivalent diameter DE ，m 面积与任何形状面积 A*相等的圆，称为参考圆。DE为参考圆的直径。 E 2 (1) AD π ∗ = ⋅ """""""""""""""" GB /T 15605－200X 3 3.16 长径比 Length diameter ratio 3.16.1 长径比 L/D Length diameter ratio L/D 圆筒形容器或料仓的最长线性尺寸 L（长，高）与几何直径 D 的比值。 3.16.2 长径比 L/DE Length diameter ratio L/DE 角型容器或料仓的最长线性尺寸 L（长，高）与其当量直径 DE的比值。 3.16.3 有效长径比 ， Effective length diameter ratio，Leff / Deff 任何形状的容器或筒仓泄压时，有效火焰传播距离 Leff 与有效直径 Deff 的比值。有效直径 Deff 为爆炸火焰传播的有效容积的直径，用下式计算： eff eff eff 4 (2) π VD L = ⋅ """""""""""""""" 注 1：有效长径比 Leff /Deff决定于容器的形状与泄压装置的现场布置。 注 2：有效长径比计算举例见附录 C。 3.17 火焰长度/外部峰值压力, Reach of flame / external peak overpressure 3.17.1 最大火焰长度 Maximun reach of flame , LF，m 爆炸泄压时，火焰向泄压口外喷出的最大长度。 3.17.2 最大外部峰值压力 Maximun external peak overpressure ，pmax,a , MPa 爆炸泄压时，泄压口外 Rs 处测得的最大压力峰值。 3.17.3 外部峰值压力 External peak overpressure，pr ，MPa 在泄压口外侧距离 r≥Rs处测得的压力峰值。 3.17.4 距离 Rs Distance Rs 从泄压口沿泄压方向到出现最大外部峰值压力 pmax,a的距离。 s F0.25 (3)R L= ⋅ """"""""""""""" 3.18 反冲持续时间 Recoil duration，tD，s 从泄压装置打开到容器内达到周围大气压力的时间间隔。 3.19 最大反冲力 Maximun recoil force，FR,max ，kN 4 泄爆时产生的与泄压方向相反的最大作用力。 3.20 抗爆性 Explosion resistant 容器或设备设计的抗爆炸压力或抗爆炸冲击的强度特性。 3.20.1 抗爆炸压力 Explosion pressure resistant 容器或设备能承受预计的爆炸压力而不发生永久变形的强度特性。 3.20.2 抗爆炸冲击 Explosion pressure shock resistant 容器或装置能承受预计的爆炸压力而不破裂，但允许有永久变形的强度特性。 4 爆炸泄压的应用 4.1 容器、筒仓与设备的爆炸泄压 4.1.1 最大泄爆压力不应超过设备的设计压力。设备上所有承受爆炸压力的部件，如阀门、视镜、 人孔、清扫口以及管道都应具备此设计强度。 4.1.2 泄压装置的安装应避免人员受到泄爆危害，且不应使对安全有重要意义的设备操作受到影 响。 4.2 建筑物的爆炸泄压 4.2.1 有粉尘爆炸危险的房间或建筑物各部分应采用爆炸泄压方法加以保护。泄压可利用房间窗 户、外墙或屋顶来实现。 4.2.2 泄压口附近应设置足够的安全区，使人员不会受到危害，且使有关安全的设备和主要设备 的操作不受到影响。 4.2.3 采用侧面泄压方式时，应设置坚固栏杆以防人员摔落。应采用不形成大的带锋利边的碎片 的材料。玻璃或类似的易碎材料，不应用作泄压装置的材料。如果采用安全玻璃，应考虑防止碎片 飞出的安全措施。 4.3 管道爆炸泄压 4.3.1 管道各段应进行径向泄压，泄压面积应不小于管道的横截面积。 4.3.2 管道如安装在建筑物内，则管道应设计为靠近外墙，并安装通向建筑物外的泄压导管。 4.3.3 管道泄压装置的静开启压力不应大于与管道相连设备的泄压装置的净开启压力。 4.4.4 宜每隔 6m 设置一个径向泄压口。对于竖直管道，可每楼层设置一个泄压口。 4.4 容器、筒仓、管道组合系统内的爆炸泄压 4.4.1 在容器和管道的组合系统中，应采用爆炸阻隔方法预防或减小爆炸危害。 4.4.2 对采用公称直径为 DN300 且长度不超过 6m 管道连结的系统，可以采用爆炸泄压的方法 减弱爆炸，但要遵循以下准则： —— 泄压装置应设计为静开启压力 pstat < 0.02 MPa； —— 两个容器应容积相近（容积差不大于 10%），并按式(4)与式(5)计算泄压面积。 —— 如容器容积不同，则泄压面积采用最大泄爆压力 pred,max≤0.1 MPa 进行计算。 4.4.3 被保护容器的设计强度应不小于 0.2 MPa。如果较小的容器不能进行泄压，则此容器的强 GB /T 15605－200X 5 度应按承受最大爆炸压力设计，且较大容器的泄压面积应加倍。 4.4.4 如果较大容器不能按上述要求进行泄压，则仅采用泄压技术是不可行的。 4.4.5 对于连接管道的公称直径 DN＞300 的组合系统的泄爆问题，应向专家咨询。 5 泄压面积计算 5.1 一般规定 5.1.1 最大爆炸压力 pmax，爆炸指数 Kmax（也记为 KSt）应按照 GB／T 16426 规定的方法测定。 5.1.2 泄压装置的静开启压力 pstat 应小于容器的强度 p，容器的强度至少应达到预计的最大泄爆 压力 pred,max。 5.1.3 如必须向封闭的、为挡风雨而非永久性操作的空间（如筒仓顶层）泄压，则此空间也应进 行泄压。通常采用整个屋顶泄压。 5.2 容器、筒仓与设备的泄压 5.2.1 本节计算公式适用于粉尘爆炸等级为 St1 与 St2 且最大爆炸压力 pmax≤1 MPa 的粉尘，也 适用于粉尘爆炸等级为 St3 且最大爆炸压力 pmax≤1.2 MPa 的粉尘。两种情况下，均应满足正常操作 压力不超过 0.02 MPa 的条件。 5.2.2 容器容积不包括其中障碍物的体积。容器内如有障碍物（如滤袋、封套、滤筒），则容器 容积应减去过滤部件所占体积或过滤介质包围的体积。应保证泄压过程不被障碍物阻挡，因此滤框 不应覆盖泄压口。如无法避免障碍物阻挡泄压口，应在泄压面积计算中采用合理的泄压效率。 5.2.3 采用式（4）和式（5）计算泄压面积 A, m2（例外情况见附录 A）。 对 pred,max< 0.15 MPa 按下式计算： E 1 lg (4)LA B C D ⎛ ⎞⎛ ⎞= + ⋅⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠⎝ ⎠ """""""""""""" 对 Pred,max≥0.15 MPa 则按下式计算： (5)A B= ⋅""""""""""""""""""" ( )4 0.569 0.5 0.753max max red,max stat red,max8.805 10 0.854 0.01 (6)B p K p p p V− − −⎡ ⎤= × ⋅ ⋅ ⋅ + − ⋅ ⋅⎣ ⎦ """" ( )red,max4.305 lg 3.547 (7)C p= − ⋅ − """""""""" * E 2 (8)π AD ⋅ """""""""""""""＝ 上述公式有效范围： —— 容器容积：0.1m 3 ≤V ≤10,000 m3； —— 泄压装置的静开启压力：0.01MPa ≤ pstat ≤0.1 MPa； —— 最大泄爆压力：0.01 MPa≤ pred,max ≤ 0.2 MPa ； —— pred,max＞pstat。pstat应为泄压装置的静开启压力允许误差范围的上限； —— 最大爆炸压力：对粉尘爆炸参数特性值为 1 MPa•m•s-1≤ Kmax ≤30 MPa•m•s-1 的粉尘 为： 0.5MPa ≤pmax≤1 MPa, 对粉尘爆炸指数为 30 MPa•m•s-1＜ Kmax ≤80 MPa•m•s-1 的粉尘 为：0.5 MPa ≤ pmax ≤1.2 MPa； —— L/DE ≤20; 6 —— 长径比 L/DE受以下条件限制：不应使泄压面积大于容器或筒仓的截面积； —— 泄压效率：EF= 1。 如果泄压效率 EF= 1，A 就是所需的泄压面积。对于泄压效率小于 1 的泄压装置，所需的泄压面 积为 A/EF。 注：如果最大爆炸压力、粉尘爆炸指数或静开启压力数值小于规定的应用范围，则采用相应参数范围的最小值 后，仍可以用式（4）和式（5）进行计算。 泄压面积的计算示例见附录 B.1，确定长径比 L/DE的示例见附录 C。 5.3 建筑物泄压面积计算 5.3.1 矩型建筑物如筒仓地下室、通廊或楼梯间等需泄压时，所需泄压面积可按式(9)与式(10)计 算： 4 0.569 0.753 3 max St red,max8.805 10 1 lg (9) E LA p K p V C D − − ⎛ ⎞⎛ ⎞= × ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠⎝ ⎠ """" ( )red,max4.305 lg 3.547 (10)C p= − ⋅ − """"""""" 式中： V = L1⋅ L2 ⋅ L3，m3 ； L3——最长边的尺寸，m； E 1 22 / πD L L= ⋅ ，m。 式(9)与式(10)的适用范围为： —— 最大泄爆压力：0.002 MPa ≤ pred,max ≤ 0.01 MPa（相当于低强度建筑物的强度）； —— 开启压力：pstat < 0.5 pred,max ； —— 泄压元件采用轻质泄压系统，如泄爆片和泄爆膜； —— 最大爆炸压力：对粉尘爆炸指数为 1 MPa⋅m⋅s-1 ≤ Kmax ≤ 30 MPa⋅m⋅s-1 的粉尘，其最大 爆炸压力满足 0.5 MPa ≤ pmax ≤ 1 MPa； —— 泄压效率：EF=1。 如最大爆炸压力、粉尘爆炸指数或静开启压力小于上述参数的适用范围，也可应用式（9）和式 （10），但应将参数适用范围的最小值代入式中计算。 5.3.2 泄爆口应在房间墙体上均匀分布。 5.3.3 房间的压力载荷等于其结构最薄弱部分所能承受而不倒塌的静载荷。房间的压力载荷承受 能力应大于或等于式（9）与式（10）中的 pred,max。 5.3.4 应对所有结构部件如墙体、窗户、天花板、吊棚与屋顶进行强度分析。 6 火焰及压力的危害 6.1 一般规定 6.1.1 泄压过程不应危及人员，也不应使任何与安全有重要关系的设备操作受到限制。 注：例如，可采用向上泄压方式。 6.1.2 如果向上泄压不可行，则泄压口应设在容器侧面尽量高的位置。为此，应考虑与翻转力矩 有关的反冲力的问题。 6.1.3 由于有粉尘喷射危险，应注意容器中粉尘的堆放高度，容器的最高料位不应达到泄压口下 边缘。 GB /T 15605－200X 7 6.1.4 可燃物质不应放置在泄压口附近。 6.1.5 对室外安装的设备泄压时，应确保周围不会受到喷出火焰和压力的危害。 6.1.6 对于建筑物内设备的爆炸泄压，应通过管道（泄压导管）向室外安全的方向泄压。 6.1.7 在一定条件下，使用经认证的无火焰泄压装置，能防止从泄压设备喷出的火焰。 6.2 火焰传播 从容器喷出的最大火焰伸长按照式(11)与式(12)确定： 对水平泄压： 1/3 F 10 (11)L V= ⋅ """"""""""""""" 对垂直泄压： 1/3 F 8 (12)L V= ⋅ """"""""""""""" 式(11)和式(12)的适用范围为： —— 容积：0.1 m3≤V≤10,000 m3； —— 爆破片静开启压力：0.01 MPa≤pstat≤0.02 MPa； —— 最大泄爆压力：0.01 MPa < pred,max≤0.2 MPa，且 pred,max >pstat； —— pred,max > pstat，pstat 应为泄压装置的静开启压力的允许偏差上限； —— 最大爆炸压力：Pmax ≤1 MPa； —— 粉尘爆炸指数：Kmax ≤30 MPa⋅m⋅s-1； —— L/DE < 2。 火焰伸长大于 60 m 的情况，即使在容积更大时也不会出现。 计算示例见 B.3。 6.3 压力传播 压力传播的影响因素很多，本标准仅能对容器外部泄压面附近的压力传播作指导性陈述。这种 压力传播的压力－时间历程，是以两个压力峰为特征的。第一个压力峰是由爆炸压力泄放引起的； 另一个是由在泄压口前喷出的粉尘与空气混合后爆炸引起的。二者均受粉尘爆炸指数 Kmax 与容器内 点火源位置的影响。 对用爆破片泄压的容器，其最大外峰压力 pmax,a可用(13)式进性估算： 0.1 0.18 max,a red,max0.2 (13)p p A V= ⋅ ⋅ ⋅ """"""""""" 最大外部峰值压力 pmax,a 发生的位置，是在泄压面轴向的泄压方向上，与泄压口的距离为 Rs = 0.25⋅LF 处。 距离更远的 r 处的外峰压力 pr会减小如式(14)所示： 1.5 s r max,a (14) Rp p r ⎛ ⎞= ⋅⎜ ⎟⎝ ⎠ """""""""""""" 式（13）与式（14）的适用范围： —— 容积：V≤250 m3； —— 爆破片的静开启压力：pstat≤0.01 MPa； —— 最大泄爆压力：0.01 MPa < pred,max≤ 0.1 MPa ； —— 最大爆炸压力：pmax ≤0.9 MPa； 8 —— 粉尘爆炸指数：Kmax ≤ 20 MPa⋅m⋅s-1； —— L/DE< 2。 计算示例见 B.3。 7 泄压导管 7.1 一般规定 7.1.1 泄压导管应尽量短而直。 7.1.2 泄压面的轴线与泄压导管之间的夹角不应超过 20°。 7.1.3 泄压导管的截面积应不小于泄压口面积，其强度应不低于被保护容器的强度。 7.1.4 泄压导管内不应有减小的截面。 7.1.5 如果为了维修在泄压设备附近设置了检查门，则其盖子与外壳应至少具有泄压导管同样的 强度。 7.1.6 原则上泄压装置下游的泄压导管不应关闭，但允许用轻的物体覆盖，如塑料布或橡胶模夹 夹住的板，以防止雨雪进入。这些覆盖物应能被很低的开启压力（pstat<< 0.01MPa）打开，并应不影 响泄压过程或危及人和物的安全。 7.2 泄压导管对最大泄爆压力的影响 二次爆炸的火焰传播达到声速时，泄压导管对压力升高的影响最显著。此时，泄压导管的长度 满足(15)式： 0.37 s red,max1.947 (15)l l p −= = ⋅ """""""""""" 式中： l——泄压导管长度，m； ls——pred,max 受到最显著影响时泄压导管的长度，m。 如泄压导管长度达到 ls后继续增加，则最大泄爆压力不再增加。因此，ls是需要考虑的最大长度。 注：如果 l>ls，则取 l= ls。 式(15)不适用于金属粉尘。 安装泄压导管的最大泄爆压力 p′red,max（又称为增高的最大泄爆压力）可用下式计算出： ( )( )1 .6' 0 .753red ,m ax red ,m ax 1 17 .3 (16)p p A V l−= + ⋅ ⋅ ⋅ """"""" 式中： pred,max——无泄压导管时最大泄爆压力，MPa； p′red,max——有泄压导管的最大泄爆压力，MPa； A——无泄压导管容器的几何泄压面积，m2； V——被保护的容器的容积，m3； l——泄压导管长度（其最大值为 ls），m。 (16)式的适用范围为： —— 容积：0.1 m3 ≤V ≤ 10 000 m3； —— 泄压装置的静开启压力：0.01 MPa ≤pstat ≤ 0.1 MPa； —— 最大泄爆压力：0.01 MPa < pred,max ≤0.2 MPa, 且 pred,max > pstat； GB /T 15605－200X 9 —— 最大爆炸压力：对粉尘爆炸指数为 1.0 MPa⋅m⋅s-1 ≤ Kmax ≤ 80 MPa⋅m⋅s-1 的粉尘，其 pmax 范围为 0.5 MPa ≤pmax≤1.2 MPa； —— 长径比：L/DE = 1。 如最大爆炸压力、粉尘爆炸指数或静开启压力值小于上述参数规定的适用范围，（16）式仍可应 用，但应采用上述适用范围中相应参数的最小值。 泄压导管对最大泄爆压力的影响，随着容器长径比 L/DE的增大而显著减小。对于长径比不为 1 的情况，有泄压导管的容器最大泄爆压力可用式(17)或式(18)进行计算。 如长径比 L/DE = 6，增高的最大泄爆压力 p′red,max 的计算式为： ( )( )( )0.981 0.01907'red,max red,max0.1 0.0586 1.023 10 (17)lp l p − ⋅= ⋅ ⋅ + ⋅ """""" 对所有其它情况（长径比不为 1 或 6），在满足下列条件时： —— 无泄压导管容器的最大爆炸压力 pred,max ≤0.2 MPa； —— 长径比：1 ≤ L/DE ≤ 6； —— 泄压导管长度： l ≤ ls， 则可采用对式（16）与式（17）进行线性插值的式（18）： ( )'red,max 1 2 1 E 0.2 1 (18)Lp C C C D ⎛ ⎞= ⋅ − − +⎜ ⎟⎝ ⎠ """"""""""""""" 式中：C1 为 L/DE=1 时，根据式（16）计算出的 p′red,max；C2 为 L/DE=6 时由式(17)计算出的 p′red,max。 计算示例见 B.2。 8 反冲力 8.1 一般规定 在泄爆压程中，反冲力是由于未燃混合物与燃烧产物流过泄压口产生的。此作用力施加于被保 护设备上，其大小决定于最大泄爆压力与泄压面积的数值。应通过对称安排相同大小的泄压口于正 面相对的壁上，以抵消反冲力的影响。 8.2 反冲力的计算 每次泄压的最大反冲力 FR,max 可作为最大泄爆压力 pred,max 与泄压面积 A 的函数由下式计算出： R,max red,max10 (19)F A pα= ⋅ ⋅ ⋅ """"""""""""""" 式中： FR,max——最大反冲力, kN； α——动力系数。α = 119 可满足所有的实际情况； pred,max——最大泄爆压力，MPa。 计算示例见 B.4。 8.3 反冲力持续时间的计算 反冲力随时间的变化都对泄爆容器支持结构的实际设计有重要意义。反冲力持续时间可用式 （20）估算： ( )4 m axD red , m ax10 (20 ) K Vt A p − ⋅= ⋅ ⋅ """"""""""""" 式中： tD————反冲力持续时间，s。 10 计算示例见 B.4。 8.4 反冲力冲量的计算 为了确定作用在泄压容器上的总冲量Ⅰ，真实的载荷—时间历程可用具有相同面积的矩形载荷 来代替。冲量可表达为式（21）： R ,m ax0.52 (21)DI F t= ⋅ ⋅ """""""""""""""" 式中： Ⅰ——作用在泄压容器上的总冲量，kN⋅ s。 计算示例见 B.4。 9 杂混物 9.1 如果气体与蒸气在任意位置上的浓度都保持低于其爆炸下限（LEL 气，蒸气）的 20%，则纯粉 尘与空气混合物的安全数据可用来评估该杂混物的安全性。如果产品中可燃溶剂的质量百分比不大 于 0.5%，可以预期它的蒸气的浓度小于其 LEL 气，蒸气的 20%。 9.2 经过干燥的粉尘或含尘物料，如可燃溶剂的最大质量百分比不大于 0.5%，并且在低于其干 燥温度下操作，则在本标准框架内可认为此产品不含可燃溶剂。但挥发条件改变，例如在研磨过程， 气体或蒸气在混合物中的浓度应予于考虑。 9.3 如可燃粉尘应属于爆炸等级 St1 或 St2，并且可燃气体或蒸气的爆炸性参数（pmax 和 Kmax） 不大于丙烷。可将下列数值将代入式（4）与式（5）计算泄压面积。 —— 最大爆炸压力 pmax=1 M