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T_IPF 500-2024 粉尘防爆指南

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ICS
13.230
CCS
IPF
C67
国 际 粉 体 检 测 与 控 制 联 合 会 团体标准
T/IPF 500—2024
可燃性粉尘除尘系统防爆设计指南
Guidelines for Explosion Prevention and Protection Design of Combustible Dust
Collection Systems
2024 - 10 - 1实施
国际粉体检测与控制联合会 发 布
T/IPF 500—2024
I
目 次
前 言 .......................................................................... III
1 范围 ................................................................................ 1
2 规范性引用文件 ...................................................................... 1
3 术语和定义 .......................................................................... 1
4 通用要求 ............................................................................ 3
设计目标 ........................................................................ 3
系统设计 ........................................................................ 3
4.2.1 管道的互联 .................................................................. 3
4.2.2 材质 ........................................................................ 3
4.2.3 开机与停机时序 .............................................................. 3
4.2.4 密封要求 .................................................................... 4
吸尘点／吸尘罩 .................................................................. 4
4.3.1 风量 ........................................................................ 4
4.3.2 面风速 ...................................................................... 4
风管 ............................................................................ 4
4.4.1 防止管道积尘 ................................................................ 4
4.4.2 管道及其支承结构的强度 ...................................................... 4
4.4.3 软管与软连接 ................................................................ 4
4.4.4 穿越防火隔墙的管道 .......................................................... 4
风机 ............................................................................ 4
4.5.1 点火源预防与控制 ............................................................ 4
4.5.2 检查与维护结构 .............................................................. 5
其它部件 ........................................................................ 5
4.6.1 风阀 ........................................................................ 5
4.6.2 检查口／视窗 ................................................................ 5
粉尘危害分析 .................................................................... 5
4.7.1 一般规定 .................................................................... 5
4.7.2 确定粉尘危险特征参数 ........................................................ 5
5 干式除尘系统 ........................................................................ 5
一般规定 ........................................................................ 5
卸灰装置 ........................................................................ 6
粉尘输送系统 .................................................................... 6
5.3.1 一般规定 .................................................................... 6
5.3.2 爆炸预防与控制 .............................................................. 7
粉尘仓 .......................................................................... 7
安全监测与报警 .................................................................. 7
5.5.1 火灾监测 .................................................................... 8
5.5.2 爆炸监测 .................................................................... 8
T/IPF 500—2024
II
6 湿式除尘系统 ........................................................................ 8
一般规定 ........................................................................ 8
集中式湿式除尘系统 .............................................................. 8
单机湿式除尘器 .................................................................. 9
泥浆与含湿粉尘的处理 ............................................................ 9
6.4.1 临时存储容器 ................................................................ 9
6.4.2 泥浆与含湿粉尘的存储 ........................................................ 9
7 爆炸预防 ........................................................................... 10
一般规定 ....................................................................... 10
静电预防 ....................................................................... 10
气氛惰化 ....................................................................... 10
粉体惰化 ....................................................................... 10
可燃物质浓度控制 ............................................................... 10
点火源预防 ..................................................................... 10
8 爆炸控制 ........................................................................... 11
一般规定 ....................................................................... 11
爆炸泄压 ....................................................................... 12
爆炸抑制 ....................................................................... 12
爆炸隔离 ....................................................................... 12
9 火灾防护 ........................................................................... 12
火灾预防 ....................................................................... 12
火灾控制 ....................................................................... 12
10 技术文件 .......................................................................... 13
一般规定 ...................................................................... 13
除尘系统设计文件 .............................................................. 13
10.2.1 功能目标 .................................................................. 13
10.2.2 设计方案 .................................................................. 13
除尘系统使用说明书 ............................................................ 14
10.3.1 安全注意事项 .............................................................. 14
10.3.2 维护与保养 ................................................................ 14
除尘系统安装交付验收文件 ...................................................... 14
T/IPF 500—2024
III
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件由国际粉体检测与控制联合会提出并归口。
本文件起草单位：东北大学、汇乐因斯福环保安全研究院（苏州）有限公司、沈阳因斯福环保安全
科技有限公司。
本文件主要起草人：钟圣俊、蒋关宇、王健、陈大文。
T/IPF 500—2024
1
可燃性粉尘除尘系统防爆设计指南
1 范围
本文件规定了可燃性粉尘除尘系统防爆设计的基本要求。
本文件适用于：
a) 用于除去产尘点悬浮粉尘或保持密闭产尘设备微负压防止粉尘逸出的除尘系统；
b) 用于粉体生产与处理工艺将粉料从空气中分离的收尘系统；
c) 气力输送系统；
d) 中央真空清扫系统。
本文件不适用于清理沉积粉尘的移动式工业吸尘器。
本文件不适用于炸药粉尘、烟花爆竹、发火物质及其它不需要助燃气体能自身发生着火或爆炸的粉
尘。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；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 3836-12 爆炸性环境 第 12 部分：可燃性粉尘物质特性 试验方法
GB 3836-35 爆炸性环境 第 35 部分：爆炸性粉尘环境场所分类
GB/T 15604 粉尘防爆术语
GB/T 15605 粉尘爆炸泄压指南
GB/T 25445 抑制爆炸系统
GB/T 37241 惰化防爆指南
VDI 2263 Dust fires and dust explosions Hazards - assessment – safety measures（粉尘
火灾与爆炸 危害 – 评价 – 安全措施）。
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
可燃性粉尘 combustible dust
标称尺寸 500 µm 及以下，在大气条件下可能与空气（或其它与工艺相关的气态氧化剂）形成爆炸
性混合物的细微固体颗粒、纤维或飞絮。
[来源：GB/T 3836.12-2019，定义 3.1，GB/T 3836.1-2021，定义 3.20.1，修改]
杂混物 hybrid mixture
可燃性混杂物
可燃性粉尘、可燃性气体或可燃性液体蒸气与空气（或其它与工艺相关的气态氧化剂）混合而成的
非均相混合物。当可燃气体和可燃粉尘的浓度达到其爆炸极限的一定比例时，混合物具备爆炸性。
注1：杂混物的点燃风险可能超过具有相同浓度的单相可燃物质，详见 GB/T 3836.35-2021 附录 A（IEC 60079-10-
2:2015 Annex C）。
注2：在只有当可燃性气体或可燃性粉尘的含量均达到一定的浓度时，才形成可燃性（爆炸性）杂混物。NFPA 652-
2019 规定当可燃气体浓度 ≥ 燃烧下限（LFL）的 10%，总的悬浮颗粒（或蒸气液滴）浓度 ≥ 最小可爆浓度
（MEC）的 10% 时，混合物为杂混物。GB/T 3836.35-2021 的资料性附录 A 指出，如果气体／蒸气的浓度超
过气体／蒸气的 LEL 的 25% ，则建议认为杂混物是爆炸性的。
[来源：GB/T 3836.35-2021，定义 3.2，GB/T 37241-2018，定义 3.13，修改]
T/IPF 500—2024
2
除尘系统 dust collection system
用于捕集、输送并分离气固两相流中固体颗粒（或纤维、飞絮）的设备组合，通常由吸尘罩或吸尘
柜、风管、风机、除尘器、输送装置、粉尘仓及控制装置组成。
注1：用于粉体制备工艺的除尘系统无吸尘罩或吸尘柜。在有些情况下，除尘系统无风管。
注2：除尘系统的定义既包含多个吸尘点位的除尘系统，也涵盖用于单个工艺点位或某一区域的除尘装置，例如木材
加工非封闭式单机除尘器、壁柜式除尘器、金属打磨除尘一体机、抛丸一体机。
自动清灰阀 automatic dust cleaning valve
一种设置在主管道末端，或者主管道侧壁专用支管的阀门。在除尘系统的专用清扫时段，停止工艺
设备，关闭工艺设备的吸尘口，开放清扫阀门，以高速气流进行管道清扫。
燃烧级别 burning class
按 VDI 2263-1 规定的标准测试方法测得的表征粉尘层点燃后燃烧行为的分级数。
注： 参见 VDI 2263，定义 burning class number。
爆炸下限 lower explosion limit, LEL
按标准方法测定的恰好能发生爆炸的可燃性物质（可燃性气体／蒸气或可燃性粉尘）与空气混合物
中，可燃性物质的最小浓度。
注1：可燃气体／蒸气的爆炸下限也被称为燃烧下限（lower flammable limit, LFL），粉尘的爆炸下限也被称为最
小可爆浓度。
注2：可燃气体／蒸气的爆炸下限通常采用体积比计算，可燃粉尘的爆炸下限采用单位体积的质量计算。
最小可爆浓度 minimum explosible concentration, MEC
粉尘的爆炸下限。
粉尘最小点燃能量 minimum ignition energy, MIE
在规定的试验条件下，粉尘云处于最容易着火浓度条件下，使粉尘云着火的点火源能量的最小值。
极限氧浓度 limiting oxygen concentration, LOC
可使粉尘云爆炸的混合物中氧含量的最小体积浓度。
最大爆炸压力 maximum explosion pressure,
p
max
在规定的试验条件下，系统改变可燃性物质浓度所测得的爆炸压力的最大值。
受控爆炸压力 reduced explosion overpressure,
p
red
采取了爆炸泄压或爆炸抑制等爆炸控制措施后，受保护围包体内发生爆炸的压力峰值。
注： 如爆炸控制措施为爆炸泄压，受控爆炸压力也称泄爆压力。如爆炸控制措施为爆炸抑制，受控爆炸压力也称抑
爆压力。
最大受控爆炸压力 maximum reduced explosion overpressure,
p
red,max
在爆炸极限内系统地改变可燃物的浓度，测得受控爆炸压力的最大值。
注： 如果爆炸控制措施为爆炸泄压，最大受控爆炸压力也称最大泄爆压力。如爆炸控制措施为爆炸抑制，最大受控
爆炸压力也称最大抑爆压力。
惰化 inerting
一种爆炸预防方法，向存在可燃性物质和气态氧化剂的容器或设备（被保护系统）充入惰化气体或
惰化粉体，使得混合物不能形成爆炸性环境，或使爆炸性环境在正常运行条件下难以被点燃。
注1：气态氧化剂通常为空气。
注2：惰化气体为不燃气体，不与被保护系统中的任何物质反应。典型的惰化气体如氮气、二氧化碳、氩气等稀有气
体。
T/IPF 500—2024
3
注3：惰化粉体为不燃粉体，不与被保护系统中的任何物质反应。典型的惰化粉体如碳酸钙、滑石粉等。
气氛惰化 atmosphere inerting
采用惰化气体降低被保护系统中气态氧化剂浓度的惰化方法。
粉体惰化 powder inerting
采用惰化粉体与被保护系统中可燃性粉尘混合，使得可燃性粉尘混合物失去或减弱爆炸特性的惰
化方法。
完全惰化 absolute inerting
完全气氛惰化或完全粉体惰化。
完全气氛惰化 absolute atmosphere inerting
一种气氛惰化方法，使被保护系统内惰化气体的浓度足够高，无论可燃物与气体氧化剂的比例如何
变化都不会形成爆炸性环境。
完全粉体惰化 absolute powder inerting
一种粉体惰化方法，向可燃性粉尘中添加惰性粉体的比例足够高，使得形成的粉尘混合物为不可燃
粉尘。
4 通用要求
设计目标
除尘系统的防爆设计应满足以下目标：
—— 生命安全：人员不应受到火灾、爆炸的致命伤害。
—— 建筑结构完整性：建筑结构应在发生火灾或爆炸时保持其结构的完整性。
—— 控制火灾和爆炸传播：应控制火灾和爆炸不传播到建筑内相邻的区域，或传播到相邻的建构
筑物。
—— 任务连续性：生产和设备的作业能力的损失控制在可接受的程度。
系统设计
4.2.1 管道的互联
4.2.1.1 以下管道不应互联共用同一除尘系统：
a) 处理不相容的物料（混合后可能发生加剧爆炸危险）的管道；
b) 处理含有浓度超过 25% 爆炸下限（LEL）的可燃气体／蒸气的管道和处理可燃性粉尘的管道；
c) 处理含有火花等点火源的粉尘的管道和处理可燃性粉尘的管道；
d) 除4.2.1.2 所述情形之外的，连通不同防火分区的除尘管道。
注： 本条中的爆炸下限的取值，应考虑管道途径高温区域等情况下导致温度升高的影响。
4.2.1.2 当中央清扫系统满足以下条件之一时，可以连通不同防火分区：
a) 最大管径不超过 100 mm，或，
b) 当最大管径超过 100 mm 时，经风险评估认为风险在可接受范围内。
4.2.1.3 通风与空调系统不应用于局部产尘点的粉尘捕集。
4.2.2 材质
4.2.2.1 除尘器、管道等材质应为钢质材料。
4.2.2.2 除尘管道上的观察窗、软连接可采用可燃材料。
4.2.2.3 在静电喷粉工艺中，当有避免粉末粘黏需要时，喷粉房宜采用内衬薄层的金属主体，而不宜
采取可燃材料作为主体。
4.2.3 开机与停机时序
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4
4.2.3.1 除尘系统与气力输送系统的开机程序应设计为：当粉尘进入系统前，管道风速应达到其设计
值。
4.2.3.2 正常停机程序应设计为：当除尘系统、气力输送系统停机前，系统内的物料都被清空。
注： 该条款不适用于紧急停机程序。
4.2.4 密封要求
除了吸尘口、卸料口和排风口，除尘系统的所有部件的设计应保持对粉尘与气体密封。
吸尘点／吸尘罩
4.3.1 风量
4.3.1.1 每个吸尘点的的风量应能满足产尘点粉尘捕集的要求。
4.3.1.2 设计文件应明确每个吸尘口的风量。
4.3.2 面风速
每个吸尘口的面风速（或者吸尘口的风量）应能满足产尘点粉尘捕集的要求。
风管
4.4.1 防止管道积尘
4.4.1.1 除尘系统的设计应满足：所有风管的风量及风速使风管内不出现粉尘堵塞、管道内壁无粉尘
积聚。
4.4.1.2 变径管道的设计应能防止粉尘集聚，锥角不应大于 30°。
4.4.1.3 如管道有结露风险，应采取防结露措施。
4.4.2 管道及其支承结构的强度
4.4.2.1 干式除尘系统的进风风管的设计强度应符合下列要求：
a) 如除尘器进风管道设置了隔爆阀，隔爆阀与除尘器之间的风管强度应不小于除尘器的强度；
b) 如除尘器进风管道未设置隔爆阀，进风管道的强度应不低于除尘器本体的强度；
c) 分段风管之间的连接、检查口与清理口的强度应不低于管道强度。
4.4.2.2 管道的支承设计应能支撑管道、其输送物料和安装在管道的其它装置的预期重量。
4.4.2.3 当管道内设置自动喷淋系统时：
a) 管道的支承设计应考虑管道内预期积水重量，或，
b) 在管道较低位置设计排水阀。
4.4.3 软管与软连接
4.4.3.1 软管与软连接的长度不宜超过 3m，且应仅用于吸风罩与管道之间、振动隔离、称重隔离与管
道和移动设备的连接。
4.4.3.2 软管与软连接宜为导静电材质。如不为导静电材质，应在软管两端采取等电位跨接措施。
4.4.4 穿越防火隔墙的管道
4.4.4.1 管道穿越防火隔墙时，应在穿越位置采取防火隔离／防爆隔离措施。
4.4.4.2 如管道能承受预期的最大受控爆炸压力，允许不采取爆炸隔离措施。
风机
4.5.1 点火源预防与控制
如通过风机的可燃气体的浓度不小于其爆炸下限（LEL）的 10%，或可燃粉尘浓度不小于其爆炸下
限的 10%，应采取以下措施之一控制点火源：
a) 风机叶轮或喉口采用不产生火花的材质。
b) 在风机的下游设置火花探测与消除装置。
注： 本条中可燃气体的爆炸下限或可燃粉尘的爆炸下限，应采用通过风机时所处温度条件下的值。
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5
4.5.2 检查与维护结构
风机应设计有方便检查和维护的检查口或检修门。
其它部件
4.6.1 风阀
4.6.1.1 风阀应不泄漏粉尘。
4.6.1.2 风阀的尺寸应设计为：当风阀全开时风量达到设计风量。
4.6.1.3 风阀的开度应有指示。
4.6.1.4 手动调节的风阀应设置锁定装置，并挂牌指示设定时间，标记设定位置，以防止在风量调节
达到平衡后被错误调节。
4.6.2 检查口／视窗
检查口与视窗的强度应不低于其所安装的设备本体的强度。
粉尘危害分析
4.7.1 一般规定
4.7.1.1 应识别、评估除尘系统存在的粉尘火灾与爆炸风险，包括：
—— 按 GB 3836-12 规定的方法判定粉尘是否为可燃性粉尘，即判断粉尘是否具备爆炸性。如粉
尘为可燃性粉尘，应根据所选用的爆炸防护方法获取粉尘火灾与爆炸特性参数数据。
—— 除尘系统火灾风险；
—— 除尘系统爆炸风险；
—— 火灾或爆炸由除尘系统传播至其它设备或人员作业区域的风险。
4.7.1.2 应根据火灾与爆炸风险制定火灾与爆炸的预防和控制措施。
4.7.2 确定粉尘危险特征参数
4.7.2.1 如采取爆炸泄压、爆炸抑制、耐爆炸设计或爆炸隔离等爆炸控制措施，应确定粉尘的最大爆
炸压力（
p
max）和爆炸指数（
K
St）数据。
4.7.2.2 如在爆炸危险区域使用防爆电气设备，或在爆炸危险区域存在高温热表面，应确定粉尘的最
低点燃温度（MIT）数据。最低点燃温度（MIT）按式(1)计算：

采用 厚粉尘测试

采用 厚粉尘测试
························· (
1
)
4.7.2.3 应确定粉尘的爆炸下限（MEC）数据。
4.7.2.4 如采用完全气氛惰化的方法作为爆炸预防措施，且形成爆炸性环境的氧化性气体为氧气，应
确定粉尘的极限氧浓度（LOC）数据。
4.7.2.5 如粉尘极易被点燃且需要评估静电或机械火花点燃风险，应确定粉尘的最小点燃能量（MIE）
数据。例如硫磺、3D 打印用粉尘、镁粉、铝粉、墨粉、激光焊接粉尘等。
4.7.2.6 如需要评估静电累积风险，应确定粉尘的电阻率。
4.7.2.7 确定粉尘燃烧与爆炸性参数的方法包括实验测试或类似工艺除尘系统所收集粉尘的数据。
5 干式除尘系统
一般规定
5.1.1 干式除尘器的爆炸预防与控制应符合 8.1.1 的规定。
5.1.2 干式除尘器应按 5.5 设置火灾和爆炸监测装置。
5.1.3 当干式除尘系统设置有粉尘仓时，粉尘仓应按 5.5 设置火灾和爆炸监测装置。
5.1.4 金属粉尘不应采用静电除尘器。
5.1.5 金属粉尘不应采用非封闭式除尘器。
T/IPF 500—2024
6
5.1.6 除非经风险评估表明风险可接受，且除尘器内 500 µm 以下的的粉尘总量不超过 0.22 kg，金
属粉尘不应采用干式一体式除尘器或含尘空气室与作业环境直接连通的壁柜式除尘器。
5.1.7 除非风险评估表明风险可接受，爆炸指数（
K
St）大于 15 MPa·m/s 的铌、钽、钛、锆、铪粉尘
不应使用干式除尘器。
卸灰装置
5.2.1 干式除尘器应设置锁气卸灰装置。
5.2.2 卸灰装置应能处理系统的最大物料流量。
5.2.3 卸灰装置应能防止爆炸从除尘器传播到下游设备或人员作业场所。
5.2.4 卸灰装置的强度应不低于除尘器本体的强度。
粉尘输送系统
5.3.1 一般规定
5.3.1.1 由除尘器卸灰装置至粉尘仓或其他下游工艺设备的粉尘输送系统可采用以下方式中的一种：
a) 机械输送系统，如螺旋输送器、刮板机等；
b) 气力输送系统。
5.3.1.2 气力输送系统可采用以下设计中的一种：
a) 采用闭路设计，在粉尘仓顶部采用旋风除尘器进行气粉分离，并将风机设置在卸灰装置上游
（旋风除尘器下游紧邻其出风口一侧），如图 1；
b) 采用开路设计，在粉尘仓顶部采用袋式／滤筒除尘器进行气粉分离，并将风机设置在卸灰装置
上游（含尘气流不经过气力输送风机），如图 2。
注： 粉尘仓顶部的袋式／滤筒除尘器可采用含尘空气室与粉尘仓直接连通的插入式除尘器，或采用带锁气卸灰装置
的除尘器。
1 – 粉尘收集袋式除尘器；2 – 粉尘仓；3 – 粉尘分离旋风除尘器；4 – 气力输送风机
图1 采用旋风除尘器进行气粉分离的闭路气力输送系统
摘要：

ICS13.230CCSIPFC67国际粉体检测与控制联合会团体标准T/IPF500—2024可燃性粉尘除尘系统防爆设计指南GuidelinesforExplosionPreventionandProtectionDesignofCombustibleDustCollectionSystems2024-4-29发布2024-10-1实施国际粉体检测与控制联合会发布T/IPF500—2024I目次前言..........................................................................III1范围......................

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