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粉尘爆炸危险场所用除尘系统安全技术规范

发布日期:2016-01-11 16:27    关键字:

1    范围
  本标准规定了金属粉尘、化学药品粉尘、合成树脂粉尘、天然树脂粉尘、沥青蜡类粉尘、农产品粉尘、纤维粉尘、鱼粉粉尘、燃料粉尘等粉尘爆炸危险场所用除尘系统的防爆安全要求。
  本标准适用于上述粉尘爆炸危险场所用除尘系统的设计、制造、安装、验收、使用及维护。
  本标准不适用于采矿、隧道及建筑施工、烟花爆竹及民用爆炸器材生产场所用的除尘系统。
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(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 2894安全标志及其使用导则
GB 7231工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识
GB 12158 防静电事故通用导则
GB 12476.1可燃性粉尘环境用电气设备 第1部分 通用要求
GB 12476.2 可燃性粉尘环境用电气设备 第2部分:选型和安装
GB 15577 粉尘防爆安全规程
GB/T 15604-2008 粉尘防爆术语
GB/T 15605 粉尘爆炸泄压指南
GB/T 16758 排风罩的分类及技术条件
GB/T 17919 粉尘爆炸危险场所用收尘器防爆导则
GB/T 18154 监控式抑爆装置技术要求
GB 26410 防爆通风机
GB 50019 采暖通风与空气调节设计规范
GB 50058 爆炸危险环境电力装置设计规范
AQ 7005木工机械安全使用要求
3    术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1       
除尘系统  Dedusting System
由吸尘排风罩或吸尘排风柜、风管、通风机、除尘器及控制装置组成的用于捕集气固两相流中固体颗粒物的装置。
3.2
粉尘爆炸危险场所    dust explosion hazardous area
存在可燃性粉尘、助燃气体和点燃源的场所。
[GB/T 17919-2008,术语和定义3.1]
3.3
粉尘  dust
在大气中依其自身重量可沉淀下来,但也可持续悬浮在空气中一段时间的固体微小颗粒,包括纤维和飞絮(包括GB/T6919 中定义的粉尘和细颗粒)。
[GB 50058-2014,定义2.0.19]
3.4
可燃性粉尘  combustible dust
在空气中能燃烧或无焰燃烧并在大气压和正常温度下能与空气形成爆炸性混合物的粉尘、纤维或飞絮。
[GB 50058-2014,定义2.0.20]
4    总则
4.1应按可燃性粉尘爆炸特性设计除尘系统,可燃性粉尘不应采用电除尘除尘器,应按以下除尘类型选用除尘器:
a)金属粉尘、化学药品粉尘、合成树脂粉尘、天然树脂粉尘、沥青蜡类粉尘、农产品粉尘、纤维粉尘、鱼粉粉尘、燃料粉尘应采用外虑袋式除尘或旋风除尘的干式除尘器;
b)铝镁制品抛光、打磨加工的粉尘,宜采用水洗或水幕除尘的湿式除尘器;
c)木质家具机械加工采用单机滤袋吸尘器时,应符合AQ 7005的要求。
4.2不同种类的可燃性粉尘不应合用同一除尘系统,除尘系统不应与带有可燃气体、高温气体、烟尘或其它工业气体的风管及设备连通。
4.3干式除尘器运行工况应是连续过滤、连续卸灰、连续输灰,不应采取沉降室进行粉尘处理。
4.4除尘器箱体应符合以下要求:
a)应采用钢质金属材料结构;
b)设置在建筑物内的除尘器箱体应采用焊接结构,应能够承受采取防爆措施后产生的最大爆炸压力;
c)方形除尘器箱板之间的夹角应圆弧化处理;
d)箱体内部钢表面应光滑,应采用防锈措施,不应使用铝涂料。
4.5除尘系统不应有火花进入。
4.6应识别、评定生产加工系统存在粉尘爆炸的危险,存在爆炸危险生产加工系统连接的除尘系统应选用以下一种或多种方式组合的防爆或控爆措施:
a)防爆措施:
——采用泄爆装置在爆炸压力尚未达到除尘器和风管的极限强度之前,爆炸产物通过泄压膜泄除,使围包体不致被破坏;
——采用向除尘器充入惰性气体或粉体,使可燃性粉尘失去爆炸性;
b)控爆措施:
——在风管中设置能够阻止火焰通过和阻波、消波的设备,将爆炸阻断在一定的范围内;
——爆炸初始阶段,向除尘器充入用于扑灭火焰的物理化学灭火介质,抑制爆炸的发展;
——爆炸发生后,向除尘器充入用于扑灭火焰的物理化学灭火介质,阻止爆炸的传播。
c)存在有毒性、腐蚀性粉尘的除尘系统宜采用向除尘器充入惰性气体或粉体、或宜采用符合GB/T 18154要求的监控式抑爆装置,不应采用泄爆装置。
4.7存在爆炸危险生产加工系统连接的除尘系统,除尘器应在负压状态下工作。
4.8除尘系统应设置符合下列要求的控制装置:
a)启动与停机:
除尘系统的启动应先于生产加工系统启动,生产加工系统停机时除尘系统应至少延时停机10min,应在停机前将箱体和灰斗内的粉尘全部清除和卸出。
b)保护联锁:
除尘系统应设置保护联锁装置,当监测装置应发出声光报警信号,保护联锁装置应在1s内启动控制保护。
4.9除尘系统设置的监测报警装置应装设在易于观察的位置。
4.10除尘系统应按GB 2894的要求设置安全标志,风管应按GB 7231的要求标识。
5    吸尘罩及吸尘排风柜
5.1生产加工系统产生粉尘释放的投料、混合搅拌、出料工序,金属加工(如打磨、抛光等)产尘量较大的工位,以及粉料的生产加工、装袋、包装等作业工位应设置吸尘罩或吸尘排风柜。
5.2吸尘罩或吸尘排风柜应按照GB/T 16758的要求设计,吸尘口设计风速应符合GB 50019的要求。
5.3对存在火花经由吸尘排风罩或吸尘排风柜吸入风管危险的生产加工系统,应采用阻隔火花进入风管的措施,应在风管安装火花探测报警装置和火花熄灭装置。
6    风管
6.1联接除尘器的进风吸尘管
6.1.1风管应采用圆型横截面的钢质金属材料制造,风管的设计强度应不小于除尘器的设计强度,风管联接处应采用金属构件紧固,并采用与风管横截面面积相等的过渡连接,联接处的设计强度应大于风管的设计强度。
6.1.2风管风速应按下列要求设计:
a)铝镁制品抛光、打磨加工的除尘器进风吸尘管,风管设计风速按照风管内的粉尘浓度不大于爆炸下限的25%计算,设计风速应大于23m/s;
b)木材加工系统的除尘器进风吸尘管,风管设计风速按照风管内的粉尘浓度不大于爆炸下限的50%计算,设计风速应大于20m/s;
c)其他种类加工系统的除尘器进风吸尘管,在正常运行和事故情况下,风管设计风速按照风管内的粉尘浓度不大于爆炸下限的50%计算;
d)风管风速应满足风管内不应出现粉尘堵塞,管壁不应出现厚度大于1mm的积尘层的要求。
6.1.3风管内表面应光滑,应采用防锈措施,风管内表面不应使用铝涂料。
6.1.4风管应明设,不应布置在地下、半地下建筑物(室)中。
6.1.5水平风管应在每间隔6m处设置清灰口,风管非清理状态时清灰口应封闭,其设计强度应大于风管的设计强度。
6.1.6应识别、评定风管内产生及传播粉尘爆炸的危险,降低爆炸危险应按4.6的要求采用一种或多种方式组合的防爆或控爆措施。
6.2联接除尘器进风吸尘管的支路风管
6.2.1风管应采用圆型横截面的非铝质金属材料制造,若采用其他材料制造应采用导除静电的措施。
6.2.2连接存在爆炸危险生产加工系统管道的支路风管设计强度应不小于生产加工系统管道的设计强度,与生产加工系统管道联接处应采用金属构件紧固,并采用与支路风管横截面面积相等的过渡连接,联接处的设计强度应不小于生产加工系统管道的设计强度。
6.2.3支路风管的设计风速应满足风管内不应出现粉尘堵塞,管壁不应出现厚度大于1mm的积尘层的要求。
7    通风机
7.1除尘系统的通风机叶片应采用导电、运行时不产生火花的材料制造,存在导电危险性粉尘的除尘系统风机应采用符合GB 26410要求的防爆通风机。
7.2通风机及叶片应安装紧固、运转正常,不应产生碰撞、摩擦,无异常杂音。
8    除尘器
8.1干式除尘器
8.1.1除尘器与进、出风管及卸灰装置的连接宜采用焊接,如采用法兰连接,应进行导电跨接,其电阻应不大于0.03Ω。
8.1.2除尘器滤袋应采用阻燃及防静电的滤料制作,滤袋抗静电特性应符合GB/T 17919的要求,与滤袋相连接的金属材质花板或短管、滤袋框架应按GB 12158的要求采取防静电措施。
8.1.3除尘器应设置进、出风口风压差监测报警装置,在除尘器安装或滤袋更换时使用8h后应记录除尘器的进、出口风压的监测数值,当随后除尘器运行出现进、出口风压力大于记录数值的20%时,监测装置应发出声光报警信号。
8.1.4除尘器的进风口宜设置隔离阀,进、风口设置温度监测报警装置,出现温度大于70℃时,隔离阀应关闭,温度监测装置应发出声光报警信号。
8.1.5除尘器灰斗内壁应光滑,矩形灰斗壁面之间的夹角应圆弧化处理,灰斗落料壁面与水平面的夹角应大于65°。
8.1.6应识别、评定除尘器存在粉尘爆炸的危险,降低爆炸危险应按4.6的要求采用一种或多种方式组合的防爆或控爆措施。如采用抑爆气体,应对箱体内氧含量进行监测,出现氧浓度超过警戒值时应发出声光报警信号。
8.1.7除尘器应按下列要求设置程序控制清灰装置:
a)用于纤维或飞絮粉尘的除尘器应采用真空吸尘方式清灰;
b)外虑袋式除尘器应采用脉冲喷吹清灰;
c) 清灰参数(气压、清灰周期、清灰间隔等)应按不残留厚度大于1mm积尘设定;
d)应设置吹灰气压监测报警装置,出现清灰气压低于设定值应发出声光报警信号;
e)外虑袋式除尘器清灰装置的清灰气源应采用经净化后的除水、脱油的气体,宜采用N2、CO2或其他惰性气体作为清灰气源。
8.1.8除尘器应按下列要求设置锁气卸灰装置:
a)除尘器灰斗下部应设锁气卸灰装置,卸灰工作周期的设计应使灰斗内无粉尘堆积;
b)应设置卸灰装置运行异常及故障停机的监测装置,出现运行异常及故障停机状况时应发出声光报警信号。
8.1.9除尘器应按下列要求设置输灰装置:
a)输灰装置的运行工况应大于卸灰装置的运转;
b)应设置输灰装置运行异常及故障停机的监测装置,出现运行异常及故障停机状况时应发出声光报警信号;
c)输灰装置宜采用气力方式输灰,不宜采用机械方式输灰的刮板输灰机,不应采用螺旋输灰机;
d)气力输灰方式管道安全要求:
——设计风速、风压应按管道内不出现粉尘堵塞及管道温度不应大于70℃计算;
——应设置风压监测报警装置,出现风压低于设计值应发出声光报警信号;
——应温度监测报警装置,出现温度低于设定值应发出声光报警信号;
——应设置监控粉体在管道内流动的观察窗;
——应设置泄爆装置;
——应设置用于清灰及检、维修的工作口。
e)机械输灰方式刮板输灰机安全要求:
——应采用封闭输灰方式,输灰运行不产生粉尘释放的状况;
——刮板输灰机的额定运行速度应大于卸灰装置运行速度;运行速度应按管道内不出现粉尘堵塞及管道温度不应大于70℃计算;
——刮板输灰机应设置运行速度测报警装置,出现运行速度偏离设定值应发出声光报警信号;
——刮板应采用阻燃及防静电材质;
——应设置刮板输灰机运行状态的观察窗;
——应设置泄爆装置;
——应设置用于清灰及检、维修的工作口。
f)若除尘器每班的卸灰量小于25kg,可采用容器(桶)收集,容器(桶)应采用经防锈蚀表面处理的非铝质金属材料或防静电材料制成;
g)烟草粉尘、纺织粉尘的杂尘,宜采用压实出灰方式。
8.2湿式除尘器
8.2.1除尘器与进、出风管的连接宜采用焊接,如采用法兰连接,应进行导电跨接,其电阻应不大于0.03Ω。
8.2.2湿式除尘设计用水量、流速应能满足去除进入除尘器粉尘的要求。应设置水量、流速的连续监测报警装置,当水量、流速低于安全设定值时应发出声、光报警信号。
8.2.3湿式除尘循环用水储水池(箱)及水质过滤池(箱)应有通风气流。
8.2.4湿式除尘循环用水应进行粉尘、油污及杂质过滤,除尘器及循环用水管道内应无积尘。
8.2.5湿式除尘循环用水储水池(箱)应有足够的盛水量,水质应清洁,池(箱)中不应存在沉积粉尘泥浆的状况。
8.2.6除尘器、循环用水管及储水池(箱)内不应结冰。
8.2.7应每班清理水质过滤池(箱)的含尘泥浆,应将含尘泥浆及废水及时进行无害化处理。
9    安全装置
9.1泄压装置
除尘系统泄压装置的设置应符合GB/T 15605的要求。
9.2阻爆装置
宜在除尘器与作业场所之间的风管上设置阻止火焰通过和阻波、消波的阻爆装置,降低除尘器爆炸传播至作业场所的危险。阻爆装置的设置应符合下列要求:
a)阻爆装置应设置在厂房建筑物的外部;
b)应按照粉尘爆炸特性及除尘器爆炸产生的最大火焰长度、最大外部峰值压力,对采用的阻爆装置技术参数进行设计校验,并确定阻爆装置在风管上的装设部位;
c)阻爆装置启动应与除尘系统的控制装置保护联锁。
9.3抑爆装置
除尘器宜设置抑爆装置,应符合下列要求:
a)宜采用符合GB/T 18154要求的监控式抑爆装置;
b)应按照粉尘爆炸特性及除尘器爆炸产生的最大火焰长度,对采用阻爆装置的技术参数进行设计校验,并确定抑爆装置在除尘器的装设部位;
c)抑爆装置启动应与除尘系统的控制装置保护联锁。
10   电气安全及防静电措施
10.1除尘器内部电气设备的选型和安装应符合GB 12476.1、GB 12476.2的要求。
10.2设置在粉尘环境爆炸危险区域的风机电机及连接电气线路应符合GB 50058的要求。
10.3除尘系统防静电措施应符合GB 12158的要求,电气设备的保护接地应符合GB 50058的要求,除尘系统的风管不得作为电气设备的接地导体。
10.4电气线路、电气设备和装置应无积尘。
11   除尘器及风管的布置与安装
11.1除尘器应布置在厂房建筑物外部。沥青蜡类粉尘、燃料粉尘除尘器的布置,应与除尘器风管进入的厂房建筑物外墙之间的间距不应小于15m。
11.2联接化学药品粉料、农产品粉料、纺织纤维加工系统的除尘器,以及粉末静电喷涂工艺用的除尘器,如布置在厂房建筑物内,应符合下列要求:
a)厂房建筑物采用框架结构;
b)除尘器应按9.3的要求设置抑爆装置;
c)除尘器应设置符合下列要求的气力输灰装置;
——设计风速、风压应按管道内不出现粉尘堵塞及管道温度不应大于70℃计算;
——应设置风压监测报警装置,出现风压低于设计值应发出声光报警信号;
——应温度监测报警装置,出现温度低于设定值应发出声光报警信号;
——应设置监控粉体在管道内流动的观察窗;
——应设置用于清灰及检、维修的工作口。
d)联接纺织纤维加工系统的除尘器,应符合5.2a)、b)、c)要求,同时应符合下列要求:
——应单台布置在厂房内的建筑物外墙处的单独房间内,房间的间隔墙应采用耐火极限不低于3.00h 的实体隔墙,房间的建筑物外墙处应开有泄爆口,泄爆面积应符合GB/T 15605的要求;
——进入除尘器的风管应安装隔离阀、火花探测报警装置和火花熄灭装置。
11.3除尘器的布置应远离明火区域,其间距不应小于25m。
11.4布置在厂房建筑物外部干式除尘器应设置泄爆装置。
11.5布置在厂房建筑物外部干式除尘器的进风口及联接风管的设置应符合下列要求:
a)除尘器进风口及进风管管向的设置不应直对建筑物的内部,除尘器进风口及进风管管向与进入建筑物内部的外墙面夹角应大于90°,除尘器进风口及进风管应设置在除尘器的侧面、或顶部、或与进入建筑物内部的外墙面夹角呈180°的除尘器的正面位置;
b)应在除尘器进风管弯管转向进入建筑物内部的弯管联接处,设置泄爆装置。
11.6除尘器及内部的零件、部件应安装牢固不应产生碰撞、磨擦。
11.7布置在厂房建筑物外部的风管、除尘器应采取防水雾、雨水渗入的措施,寒冷地区应采取防结露措施。
12   尘灰清理
12.1应对除尘系统残留的尘灰及含尘泥浆进行清理,应包括但不限于下列部位:
a)应每班清理的部位:
——吸尘罩或吸尘排风柜;
——干式除尘器布袋、灰斗、卸灰收集尘灰的容器(桶);
——湿式除尘器的水质过滤池(箱);
——纺织粉尘除尘器的滤网、滤尘室;
——木质粉尘单机滤袋吸尘器的滤袋及吸尘通风机。
b)应每周清理的部位:
——除尘器的监测报警装置、控制装置、电气线路及电气设备;
——湿式除尘器的储水池(箱)。
c)应每月清理的部位:
——除尘器进风管;
——除尘器出风管、通风机;
——干式除尘器输灰装置;
——湿式除尘器的滤网、滤球、喷水嘴。
12.2清理作业时,除尘系统应停机,应采用不产生扬尘的清扫方式和清扫工具。
12.3清理收集的尘灰及含尘泥浆,应作无害处理。
13   除尘系统安全使用与维护。
13.1除尘系统至少每半年进行一次维护检修,除尘系统检维修作业前,应完全清除系统内部及周边区域的粉尘,明火作业应按照GB 15577的规定采取防火安全措施。
13.2干式除尘器进行维护检修时,应针对滤袋的吹灰、残留尘灰的状况,更新、更换滤袋。
13.3除尘系统配有的风压差监测报警装置、水量和流速监测报警装置、火花探测报警装置、火花熄灭装置、泄压装置、抑爆装置和阻爆装置,在使用期内应至少每半年进行一次检查、校验和维护,保持正常工作状态。
13.4应确保除尘系统符合防爆安全要求,应委托有资质的专业检测机构在安装、改造时进行验收检测,使用期内每两年进行一次定期检测。

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