GBT37241-2018惰化防爆指南
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ICS13.230
C67
中华人民共和国国家标准
GB
/
T37241
—
2018
惰化防爆指南
Guideoninertin
g
forthe
p
reventionofex
p
losions
2018-12-28发布 2019-07-01实施
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
发 布
目次
前言
引言
范围
规范性引用文件
术语和定义
一般要求
惰化方法
惰化系统
个人防护
附录
资料性附录
常见可燃气体
粉尘的极限氧浓度值
附录
资料性附录
可燃气体和可燃粉尘的爆炸浓度范围
附录
资料性附录
惰化计算
附录
资料性附录
防止空气向下扩散进入放散管内
附录
资料性附录
固体物料双联阀
附录
资料性附录
开口容器装料
附录
资料性附录
工艺设备惰化实例
附录
资料性附录
常见氧浓度探测器
参考文献
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2018
前言
本标准按照
给出的规则起草
本标准由中华人民共和国应急管理部提出
本标准由全国安全生产标准化技术委员会
归口
本标准起草单位
公安部天津消防研究所
东北大学工业爆炸与防护研究所
陕西省公安消防总队
中国五环工程有限公司
中国石化工程建设有限公司
中冶赛迪工程技术 股份有 限公司
威特龙消防安
全集团股份公司
神华集团有限责任公司
本标准主要 起 草 人
任常兴
杜 霞
李 野
钟圣俊
张 明
李 晋
张 欣
张 网
王 婕
杨建国
董海斌
王若青
陈乐
李伟
李会英
李华
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2018
引言
惰化保护是通过向被保护的设备中通入惰性气体或添加惰性粉尘
防止设备内可燃粉尘或气体发
生爆炸的一种惰化防爆技术惰化防爆常用于煤化工
电力
钢铁
水泥等煤粉制备系统
也可用于石油
化工
塑料
制药
农药等可燃粉尘
可燃气体或混合物爆炸性环境的气氛惰化保护对具有较低压力上
升速率的粉尘
混入少量惰性粉尘 即可使 爆炸性 急剧下 降通常混入的惰性粉尘
爆炸 性 就 完 全
丧失粉尘惰化作用可能对爆炸压力影响不大
但对爆炸压力上升速率影响很大
可以减缓爆炸的发展
或使爆炸变成缓慢的燃烧本标准暂不涉及惰性粉尘惰化防爆
本标准对于优化选择工业防火防爆惰化技术方法
确定可燃混合粉尘或气体最低氧含量
计算惰性
气体的流量
以及惰性气体的储存
监测系统及联动控制的设计等具有指导意义
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2018
惰化防爆指南
1范围
本标准给出了可 燃粉 尘 或可 燃 气体 爆 炸性 环 境 进 行 气 氛 惰 化 防 爆 的 基 本 方 法 和 惰 化 系 统 技 术
要求
本标准适用于向可燃粉尘
可燃气体或其混合物爆炸性环 境通入 惰 化气 体进行 完全惰 化防爆 的惰
化技术
部分惰化可参照执行
本标准不适用于下列情况
采用向可燃粉尘中添加惰性粉尘以防止粉尘爆炸的惰化技术
采用在容器或储罐内的气体空间设置阻火金属网以防止可燃液体蒸气爆炸的技术
灭火
采用控制可燃物质浓度超出爆炸上限以避免形成爆炸性环境的技术
控制粉尘层或粉尘堆积物发生着火
自燃
放热反应或燃烧在粉尘层中传播的保护措施
2规范性引用文件
下列文件对于本文件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
粉尘防爆术语
爆炸性环境爆炸预防和防护第部分
基本原则和方法
3术语和定义
中界定的以及下列术语和定义适用于本文件
31
惰化inertin
g
通过向被保护系统充入惰性气体或向可燃粉尘中添加惰性粉尘
使系统内混合物不能形成爆炸性
环境
或增加混合物点燃难度的防爆技术
32
气氛惰化atmos
p
hereinertin
g
通过向被保护系统内充入惰性气体
使系统内混合物不能形成爆炸性环境
或增加混合物点燃难度
的防爆技术
33
完全惰化absoluteinertin
g
惰化技术的一种
由于被保护系统内惰性气体的比例浓度足够高
无论可燃物与含氧混合气体的比
例如何变化都不会形成爆炸性环境
34
部分惰化
p
artialinertin
g
惰化技术的一种
通过向被保护系统内充入惰性气体而控制系统内氧浓度
使可燃气体或可燃粉尘
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与空气形成的爆炸性混合物在所有可预期点火源出现的情况下不会被引燃
35
极限氧浓度limitin
g
ox
yg
enconcentration
LOC
依据标准的测定方法测得的可燃物
空气
或氧气
和惰性气体混合物中不能形成爆炸性环境的氧
浓度
注极限氧浓度与可燃物特征和惰性气体种类有关附录 给出了常见可燃气体
粉尘极限氧浓度值
36
最大允许氧浓度maximumallowableox
yg
enconcentration
MAOC
当发生某些可预见的异常或误操作时
被惰化保护的系统内不应超过的氧浓度值
注实际工程应用中
最大允 许氧浓度 比 工 况 条 件 下 极 限 氧 浓 度 低该安全裕量需考虑工艺条件的变化
通常为
个百分点
37
停机氧浓度tri
pp
ointofs
y
stemshutdown
TPSS
联锁停车氧浓度
氧浓度监控设备启动被保护系统的停机程序来保障工艺系统安全
防止空气进入而形成爆炸性环
境的氧浓度阈值
注停机不是指被保护系统完全关停
而是以设定的安全方式停止被保护系统作业
并启动应急保护措施
38
惰化系统动作氧浓度set
p
ointofinertin
g
s
y
stem
SPIS
氧浓度监控设备开始 控 制 惰 性 气 体 流 量
压力或充入量
以维持氧浓度在安全范围内
的 氧 浓 度
阈值
注惰化系统动作氧浓度与惰性气体的流量
温度和 压 力 的 合 理 变 化 具 有 关 联 性
达到动作氧浓度设定点后
在 正
常操作和存在可预见的波动情况下控制系统能够及时调整氧浓度
以防氧浓度达到停机阈值
39
安全裕量safet
ymar
g
in
极限氧浓度与最大允许氧浓度
最大允许氧浓度与停机氧浓度
停机氧浓度与惰化系统动作氧浓度
之间的差值
分为三类
310
惰性气体inert
g
as
不与氧气
可燃气体
可燃蒸气和可燃粉尘反应的气体
311
稀有气体noble
g
ases
元素周期表族气体
如氦
氖
氩
氪
氙和氡等
312
烟气flue
g
ases
一种燃烧产生的气体混合物
用于惰化时其氧气浓度限定在一定范围
313
可燃性杂混物combustibleh
y
bridmixture
可燃粉尘
可燃气体或可燃液体蒸气与助燃气体的多相流体混合物
注例如
甲烷
粉尘与空气的混合物
汽油蒸气
汽油雾滴与空气的混合物
314
加压惰化
p
ressure-swin
g
inertin
g
一种惰化方法
通过先向封闭系统加压充入惰性气体再放空
使系统压力恢复到大气压力
以降低
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系统内氧浓度
315
真空惰化vacuum-swin
g
inertin
g
一种惰化方法
通过对密闭系统先抽真空再充入惰性气体到大气压力
以降低系统内氧浓度
316
吹扫惰化
/
通流惰化swee
p
throu
g
hinterin
g
/
flowthrou
g
hintertin
g
一种惰化方法
通过向有放散口的系统连续通入惰性气体
以降低系统内氧浓度
317
置换惰化dis
p
lacementinertin
g
一种惰化方法
通过充入与系统内气体有明显密度差的惰性气体以降低系统内氧浓度
在此过程中
不发生显著的气体混合
318
连续氧浓度监测continuousox
yg
enmeasurement
通过氧浓度探测器连续在线监测被惰化保护系统的氧浓度
直接判定被保护系统的惰化状态
319
间断氧浓度监测discontinuousox
yg
enmeasurement
通过对工艺
包括故障情况
的深入分析
在不连续直接测量氧浓度的情况下
保证达到惰化要求的
氧浓度监测方法
3191
定期氧浓度监测
p
eriodicox
yg
enmeasurement
通过定期采样测量被保护系统氧浓度
校验氧浓度水平是否达到惰化要求
注该方法通常与流量控制和压力控制方法联用定期氧浓度测量一般采用便携式氧浓度探测仪进行
3192
顺序氧浓度监测se
q
uentialox
yg
enmeasurement
通过按顺序分别对不同工艺设备的取样点进行氧浓度测量
监测所有取样点氧浓度的偏离状况
注由于对不同采样点进行分时测量
测 量 结 果 存 在 延 时当系统可能出现氧浓度积聚变化的情况时
该 方 法 不
可用
4一般要求
41用于惰化的惰性气体应与可燃物质和氧气均不发生反应
注在特定条件下蒸汽
二氧化碳或氮气等惰性气体可能与可燃物发生反应
如熔化的锂金属可与氮气反应
42应采用但不限于下列惰性气体
氮气
二氧化碳
蒸汽压大于 的蒸汽
注蒸汽惰化冷凝时
压力下降将导致空气进入设备或产生真空
烟气
稀有气体
43采用烟气惰化时
应符合以下要求
燃烧产生的烟气用于惰化
其氧气浓度应可控制在给定的范围内
应采取措施使氧浓度波动最小化
如设置烟气缓冲罐等
极限氧浓度可根据氮气的极限氧浓度计算
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烟气的使用不应对设备性能
产品质量或环境产生危害
44爆炸性环境应确定极限氧浓度
并应符合下列要求
惰化设计时应确定可燃物质在工艺条件下的极限氧浓度
并应考虑惰性气体种类
运行温度和
压力等对可燃物质极限氧浓度的影响
可燃气体
蒸气或可燃粉尘与惰性气体的混合物
极限氧浓度的确定应给出以下信息
可燃气体和蒸气
组分
可燃粉尘
组分
粒度分布和含水量
惰性气体
组分和氧浓度
可燃性杂混物的极限氧浓度应取可燃粉尘
可燃气体或可燃蒸气的较低值
除非实验表明在较
高的氧浓度下不会形成爆炸性混合物
注可燃气体和可燃粉尘爆炸浓度范围及影响因素的确定参见附录
5惰化方法
51惰化方法选择
511工艺系统设备选择惰化方法时应考虑以下因素
系统设备工艺运行方式
连续式或间歇式
系统设备设计压力
可允许承受的正压和负压范围
健康和环境限制
512惰性气体与被保护系统内气体容易混合
且被保护系统能够承受一定正压
宜采用加压惰化
方法
513仅可承受负压的被保护系统
不能承受正压
宜优先选择真空惰化
514无法承受正压和负压的被保护系统
宜选择吹扫惰化
515惰性气体与被保护系统内气体分子量相近时
宜采用吹扫惰化多分支复杂管道设备不宜采用
吹扫惰化
注纯氮或烟气
含二氧化碳体积分数为
氧气体积分数为 和 平 衡 氮 气
与惰化设备内空气分子量
相近
516惰性气体与被保护系统内气体分子量相差较大时
宜采用置换惰化
52加压惰化
521加压惰化设定的最大惰化压力不应超过设备的最高工作压力
注最高工作压力是指压力容器在正常使用过程中
压力容器顶部可能出现的最高压力
无特别注明时
系 指 表 压
力
522加压惰化应采用以下步骤
切断系统与其他设备和大气之间的通道
确保系统密闭
充入惰性气体直至系统内压力达到设定的最大惰化压力
停止充入惰性气体
通过预先设计的放空阀放空系统内气体至常压
重复步骤
直至系统内氧浓度达到设计的氧浓度
523加压惰化的次数参见附录中的
且计算换气次数时
应考虑惰性气体中氧气含量
524加压惰化前宜进行正压泄漏测试
确保被保护系统的气密性
并采取防止人员窒息的预防措施
53真空惰化
531真空惰化应采用以下步骤
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ICS13.230C67中华人民共和国国家标准GB/T37241—2018惰化防爆指南Guideoninertingforthepreventionofexplosions2018-12-28发布2019-07-01实施国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会发布目次前言引言范围规范性引用文件...
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2024-10-16 6
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