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粉塵爆炸危險場所用除塵系統安全技術規范
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粉塵爆炸危險場所用除塵系統安全技術規范

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【摘要】:
本標準規定了粉塵爆炸危險場所用除塵系統的防爆措施、維護檢修及檢測校驗的要求。
粉塵爆炸危險場所用除塵系統安全技術規范
Safety specifications for dedusting system used in dust 
explosion hazardous area 
 
 
1.范圍
2.規范性引用文件
3.術語和定義
4.總則
5.除塵器
6.吸塵罩及吸塵柜
7.風管
8.風機
9.防爆裝置
10.電氣安全及防靜電措施
11.除塵器及風管的布置與安全措施
12.粉塵清理
13.維護檢修及檢測、校驗
 
本標準除1、2、3章及5.1.4c)、5.1.7c)、5.1.7h)、6.3、7.1.1、7.1.6、7.1.7外的全部技術內容為強制性。
本標準按照GB/T 1.1-2009給出的規則起草。
本標準由國家安全生產監督管理總局提出。
本標準由全國安全生產標準化技術委員會粉塵防爆分技術委員會(SAC/TC288/SC5)歸口。
本標準起草單位:廣東金方圓安全技術檢測有限公司、中鋼集團武漢安全環保研究院、東北大學安全工程研究中心、廣州市贛豐機械設備有限公司、廣州同勝環??萍加邢薰?。
本標準主要起草人:孟憲衛、徐國平、李剛、趙丹力、孟婷婷、周金彪、張衛、馮剛、馮桂深、羅醒悅、肖功贈。
粉塵爆炸危險場所用除塵系統安全技術規范
 
1.范圍
本標準規定了粉塵爆炸危險場所用除塵系統的防爆措施、維護檢修及檢測校驗的要求。
本標準適用于粉塵爆炸危險場所用除塵系統的設計、制造、安裝、驗收、使用及維護。
本標準不適用于采礦、隧道、煙花爆竹及民用爆破器材生產場所用的除塵系統。
 
2.規范性引用文件
下列文件對于本標準的應用是必不可少的。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 2894安全標志及其使用導則
GB 7231工業管道的基本識別色、識別符號和安全標識
GB 12158 防止靜電事故通用導則
GB 12476.1可燃性粉塵環境用電氣設備 第1部分:通用要求
GB 12476.2 可燃性粉塵環境用電氣設備 第2部分:選型和安裝
GB 15577 粉塵防爆安全規程
GB/T 15605 粉塵爆炸泄壓指南
GB/T 16758 排風罩的分類及技術條件
GB/T 17919 粉塵爆炸危險場所用收塵器防爆導則
GB 50019 采暖通風與空氣調節設計規范
GB 50058 爆炸危險環境電力裝置設計規范
AQ 7005木工機械安全使用要求
3  術語和定義
 
下列術語和定義適用于本文件。
3.1粉塵  dust
在大氣中依其自身重量可沉淀下來,但也可持續懸浮在空氣中一段時間的固體微小顆粒。
3.2可燃性粉塵  combustible dust 
在空氣中能燃燒或無焰燃燒并在大氣壓和正常溫度下能與空氣形成爆炸性混合物的粉塵。
3.3粉塵爆炸危險場所  dust explosion hazardous area
存在可燃性粉塵、助燃氣體和點燃源的場所。
3.4除塵系統  dedusting system
由吸塵罩或吸塵柜、風管、風機、除塵器及控制裝置組成的用于捕集氣固兩相流中固體顆粒物的裝置。
3.5防爆裝置  explosion-proof devices
采用預防和控制粉塵爆炸技術,避免形成粉塵云或可能出現的著火源,以及使可燃性粉塵失去燃燒、爆炸作用的裝置,如泄爆、惰化、隔爆及抑爆裝置等。
4  總則
 
4.1應識別、評估生產加工系統存在的粉塵爆炸危險,除塵器的選用應符合以下要求: 
a)選用干式除塵器進行除塵時,采用袋式外濾除塵和(或)旋風除塵工藝; 
b)鋁鎂制品拋光、打磨加工產生的粉塵,以及適宜選用濕式除塵器進行除塵的粉塵,選用濕式除塵器進行除塵時,采用水洗或水幕除塵工藝;
c)不得采用電除塵器;
d)木質家具機械加工采用單機濾袋吸塵器時,應符合AQ 7005的要求。
4.2除塵系統應按照可燃性粉塵爆炸特性采取預防和控制粉塵爆炸的措施,選用降低爆炸危險的以下一種或多種防爆裝置:
a)泄爆裝置。在爆炸壓力尚未達到除塵器和風管的抗爆強度之前,采用泄爆裝置排出爆炸產物,使除塵器及風管不致被破壞。
b)惰化裝置。向除塵器充入惰性氣體或粉體,使可燃性粉塵失去爆炸性。
c)隔爆裝置。在風管上設置隔爆裝置,將火焰及爆炸波阻斷在一定的范圍內。
d)抑爆裝置。在風管和(或)除塵器上設置抑爆裝置,爆炸發生瞬間,向風管和(或)除塵器內充入用于撲滅火焰的物理、化學滅火介質,抑制爆炸發展或傳播。
存在有毒性、腐蝕性粉塵,以及燃料粉塵的除塵器及風管不得采用泄爆裝置進行泄壓,應選用向除塵器及風管充入惰性氣體或粉體的抑爆裝置。
4.3除塵器箱體符合以下要求:
a)箱體采用鋼質金屬材料,若采用其他材料則選用阻燃材料且采取防靜電措施,不得選用鋁質金屬材料;
b)箱體的設計強度能夠承受采取防爆措施后產生的最大爆炸壓力,設置在建筑物內的箱體采用鋼質金屬材料及焊接結構;
c)方形箱體的箱板之間的夾角做圓弧化處理;
d)箱體內部鋼表面光滑,采用防銹措施,不得使用鋁涂料。
4.4干式除塵器運行工況應是連續卸灰、連續輸灰。不宜采用沉降室進行粉塵處理,若采用沉降室進行粉塵處理時,應按照4.2的要求設置防爆裝置。
4.5除塵器應在負壓狀態下工作。
4.6不同種類的可燃性粉塵不得合用同一除塵系統,除塵系統不得與帶有可燃氣體、高溫氣體、煙塵或其它工業氣體的風管及設備連通。
4.7除塵系統的風管及除塵器不得有火花進入,對存在火花經由吸塵排風罩或吸塵排風柜吸入風管危險的生產加工系統,應采用阻隔火花進入風管及除塵器的措施。
4.8除塵系統應設置符合下列要求的控制裝置:
a)啟動與?;?。除塵系統應先于生產加工系統啟動,生產加工系統?;背鞠低秤χ遼傺郵?0min?;?。
b)?;ち?。除塵系統應設置?;ち爸?,當監測裝置發出聲光報警信號時,?;ち爸糜ν逼舳刂票;?。
4.9除塵系統的監測報警裝置應裝設在易于觀察的位置。
4.10除塵系統應按照GB 2894的要求設置安全標志,風管應按照GB 7231的要求設置安全標識、識別色、或識別符號。
5  除塵器
 
5.1干式除塵器
5.1.1應按照4.2的要求選用防爆裝置。
5.1.2生產加工系統選用干式除塵工藝時,若生產加工系統產生大量的粉塵,可在除塵系統中設置經旋風除塵器進行初級除塵,再經袋式外濾除塵器二次除塵的工藝。
5.1.3除塵器與進、出風管及卸灰裝置的連接宜采用焊接,如采用法蘭連接,應按照防靜電措施要求進行導電跨接。
5.1.4袋式外濾除塵器要求如下:
a)除塵器濾袋應采用阻燃及防靜電的濾料制作,濾袋抗靜電特性應符合GB/T 17919的要求,與濾袋相連接的金屬材質構件(如濾袋框架、花板、短管等)應按照GB 12158的要求采取防靜電措施;
b)除塵器應設置進、出風口風壓差監測報警裝置,除塵器安裝或濾袋更換在不超過8h的使用期內應記錄除塵器的進、出口風壓的監測數值,當進、出口風壓力變化大于允許值的20%時,監測裝置應發出聲光報警信號;
c)除塵器的進風口宜設置隔爆閥及溫度監測報警裝置,當溫度大于70℃時,隔爆閥應關閉,溫度監測裝置應發出聲光報警信號;
d)除塵器灰斗內壁應光滑,矩形灰斗壁面之間的夾角做圓弧化處理,灰斗落料壁面與水平面的夾角大于65°。
5.1.5除塵器按下列要求選擇和設置清灰裝置:
a)用于纖維或飛絮除塵的濾網應采用負壓吸塵清灰方式;
b)袋式外濾除塵器的濾袋采用脈沖噴吹清灰方式;
c)袋式外濾除塵器的清灰參數(氣流、氣壓、清灰周期、清灰間隔等)應按濾袋積塵殘留厚度不大于1mm設定;
d)袋式外濾除塵器設置清灰壓力監測報警裝置,當清灰壓力低于設定值時應發出聲光報警信號;
e)袋式外濾除塵器清灰裝置的清灰氣源應采用經凈化后的除水、脫油的氣體,對于導電性粉塵宜采用氮氣、二氧化碳氣體或其他惰性氣體作為清灰氣源。
5.1.6除塵器按下列要求設置鎖氣卸灰裝置:
a)除塵器灰斗下部應設鎖氣卸灰裝置,卸灰工作周期的設計應使灰斗內無粉塵堆積;
b)設置卸灰裝置運行異常及故障?;募囁刈爸?,出現運行異常及故障?;純鍪庇Ψ⒊鏨獗ň藕?。
5.1.7除塵器按下列要求設置輸灰裝置: 
a)輸灰裝置的輸灰能力應大于除塵器灰斗卸灰量。
b)設置輸灰裝置運行異常及故障?;募囁刈爸?,出現運行異常及故障?;純鍪庇Ψ⒊鏨獗ň藕?。
c)輸灰裝置宜采用氣力輸灰,不宜采用刮板輸灰機與螺旋輸灰機。
d)氣力輸灰安全要求:
——設計氣力輸灰管道的風量及風速應按管道內不出現粉塵堵塞及管道溫度不大于70℃計算;
——設置風壓監測報警裝置,當風壓低于設計值時應發出聲光報警信號;
——在水平輸灰管每間隔6m處,以及風管轉向大于45°的部位,應設置清灰口,風管非清理狀態時清灰口應封閉,其設計強度大于風管的設計強度;
——在風管彎管夾角大于45°的部位,應設置監視粉塵在管道內流動的觀察窗,其設計強度大于風管的設計強度;
——管道長度大于10m應按照4.2的要求設置防爆裝置。
e)刮板輸灰安全要求:
——采用封閉輸灰方式,輸灰運行時不得向刮板輸灰機的外部釋放粉塵;
——設計刮板輸灰機的運行速度應按刮板輸灰機內不出現粉塵堵塞計算;
——設置刮板輸灰機運行速度監控報警裝置,當運行速度偏離設定值時應發出聲光報警信號;
——刮板應采用阻燃及防靜電材質;
——在刮板輸灰機輸灰的每間隔6m處應設置清灰及檢、維修的工作口,工作口在非清灰及檢、維修時應封閉;
——設置監視刮板輸灰機運行狀態的觀察窗;
——刮板輸灰機輸灰長度大于10m應按照4.2的要求設置防爆裝置。
f)螺旋輸灰安全要求:
——采用封閉輸灰方式,輸灰運行時不得向螺旋輸灰機的外部釋放粉塵;
——設計螺旋輸灰機的運行速度應按螺旋輸灰機內不出現粉塵堵塞計算;
——設置螺旋輸灰機運行速度監控報警裝置,當運行速度偏離設定值時應發出聲光報警信號;
——螺旋轉軸的葉片應采用阻燃及防靜電材質;
——在螺旋輸灰機輸灰的每間隔6m處應設置清灰及檢、維修的工作口,工作口在非清灰及檢、維修時應封閉;
——設置監視螺旋輸灰機運行狀態的觀察窗;
——螺旋輸灰機輸灰長度大于10m應按照4.2的要求設置防爆裝置。
g)若除塵器每班的卸灰量小于25kg,可采用容器(桶)收集除塵器卸灰裝置卸出的粉塵。收集遇濕發生自燃的金屬粉塵容器(桶)應采用經防銹蝕表面處理的非鋁質金屬材料或防靜電材料制成。
h)煙草粉塵、紡織粉塵的雜塵,宜采用壓實出灰方式。
5.2濕式除塵器
5.2.1除塵器與進、出風管的連接宜采用焊接,如采用法蘭連接,應按照防靜電措施要求進行導電跨接。
5.2.2濕式除塵設計用水量、水壓應能滿足去除進入除塵器粉塵的要求。應設置水量、水壓的連續監測報警裝置,當水量、水壓低于安全設定值時應發出聲、光報警信號。
5.2.3濕式除塵循環用水儲水池(箱)、水質過濾池(箱)及水質過濾裝置不得密閉,應有通風氣流。
5.2.4濕式除塵循環用水應進行粉塵、油污及雜質過濾,除塵器及循環用水管道內應無積塵。
5.2.5濕式除塵循環用水儲水池(箱)的盛水量應滿足濕式除塵設計用水量,水質應清潔,池(箱)內不得存在沉積泥漿。
5.2.6除塵器、環用水儲水池(箱)、水質過濾池(箱)及水質過濾裝置內不得結冰。
5.2.7設置在室外地面上的循環用水儲水池的周圍應設置防護圍欄。
5.2.8每班清理水質過濾池(箱)的泥漿,應將泥漿及廢水及時進行無害化處理。
6  吸塵罩及吸塵柜
 
6.1生產加工系統產生粉塵釋放的作業工位應設置吸塵罩或吸塵柜。
6.2吸塵罩或吸塵柜應按照GB/T 16758的要求設計,吸塵口設計風速應符合GB 50019的要求。
6.3對存在經由吸塵罩或吸塵柜吸入火花危險的風管,宜在風管上安裝火花探測報警裝置和火花熄滅裝置。
7  風管
 
7.1連接除塵器進風管的主風管
7.1.1宜按照4.2的要求選用防爆裝置。
7.1.2風管應采用圓型橫截面的鋼質金屬材料,若采用其他材料則應選用阻燃材料且采取防靜電措施,不得選用鋁質金屬材料。
7.1.3風管的設計強度符合下列要求:
a)布置在廠房建筑物外部的風管,其設計強度不小于除塵器的設計強度;按照11.4的要求設置了泄爆裝置的進入廠房建筑物內部的風管,其設計強度大于風管的設計風壓,且不小于與連接的生產加工系統風管的設計強度;
b)與布置在廠房建筑物內部的除塵器連接的風管,其設計強度不小于除塵器的設計強度;
c)風管連接段采用金屬構件緊固,并采用與風管橫截面積相等的過渡連接,風管連接段的設計強度大于風管的設計強度。
7.1.4風管的風量及風速應滿足風管內不出現粉塵堵塞、管內壁不出現厚度大于1mm積塵的要求。風管風速按下列要求設計:
a)鋁鎂制品拋光、打磨加工的除塵器進風管,其設計風速按照風管內的粉塵濃度不大于爆炸下限的25%計算,且不小于23m/s;
b)木材加工系統的除塵器進風管,其設計風速按照風管內的粉塵濃度不大于爆炸下限的50%計算,且不小于20m/s;
c)其他種類加工系統的除塵器進風管,其設計風速按照風管內的粉塵濃度不大于爆炸下限的50%計算。
7.1.5風管內表面應光滑,應采取防銹措施,風管內表面不得使用鋁涂料。
7.1.6在水平風管每間隔6m處,以及風管轉向大于45°的部位,宜設置清灰口,風管非清理狀態時清灰口應封閉,其設計強度大于風管的設計強度。
7.1.7在風管彎管夾角大于45°的部位,宜設置監視粉塵在管道內流動的觀察窗,其設計強度大于風管的設計強度。
7.2連接除塵器進風主風管的支風管
7.2.1風管應采用圓型橫截面的非鋁質金屬材料,若采用其他材料則應選用阻燃材料且采取防靜電措施。
7.2.2風管設計強度不小于與連接的生產加工系統風管的設計強度,與生產加工系統管道連接段應采用金屬構件緊固,并采用與支風管橫截面積相等的過渡連接,連接段的設計強度不小于生產加工系統風管的設計強度。
7.2.3風管的設計風速應滿足風管內不出現粉塵堵塞、管內壁不出現厚度大于1mm積塵的要求。
8  風機
 
8.1除塵系統的風機葉片應采用導電、運行時不產生火花的材料制造。
8.2風機及葉片應安裝緊固、運轉正常,不產生碰撞、摩擦和異常雜音。
9  防爆裝置
 
9.1泄爆裝置
除塵系統的泄爆面積計算,以及泄爆裝置的設計、選型和安裝應符合GB/T 15605的要求。
9.2惰化裝置
惰化裝置的選用符合下列要求:
a)按照粉塵爆炸特性確定充入除塵器的惰性氣體或粉體介質的種類;
b)采用惰性氣體作為充入介質時,設置除塵器箱體內氧含量連續監測裝置,當氧濃度超過警戒值時發出聲光報警信號,與除塵系統的控制裝置?;ち?;
c)采用惰性粉體作為充入介質時,充入粉體的流量及噴吹壓力按照除塵器箱體內的粉塵濃度不大于爆炸下限的50%計算。存在與氧氣混合產生爆炸危險的鋁粉、鎂粉、煤粉等或爆炸特性相同的粉料生產加工系統連接的除塵器,不得采用粉體作為抑爆介質充入除塵器;
d)向除塵器充入惰性氣體或粉體介質的防爆裝置帶有運行異常及故障?;募囁毓δ?,出現運行異常及故障?;純鍪狽⒊鏨獗ň藕?,與除塵系統的控制裝置?;ち?。
9.3隔爆裝置
隔爆裝置的選用符合下列要求:
a)隔爆裝置宜設置在廠房建筑物的外部;
b)按照粉塵爆炸特性、除塵器和風管的抗爆強度選用隔爆裝置,并確定隔爆裝置在主風管上的安裝部位;
c)隔爆裝置啟動應與除塵系統的控制裝置?;ち?。
9.4抑爆裝置
抑爆裝置的選用符合下列要求:
a)按照粉塵爆炸特性、除塵器及風管的抗爆強度選用抑爆裝置,并確定抑爆裝置在風管和(或)除塵器的裝設部位;
b)抑爆裝置啟動應與除塵系統的控制裝置?;ち?。
10  電氣安全及防靜電措施
 
10.1設置在粉塵環境爆炸危險區域電氣設備、監測及監控裝置的選型和安裝應符合GB 12476.1、GB 12476.2的要求。
10.2設置在粉塵環境爆炸危險區域的電氣線路、電氣設備、監測及監控裝置的電氣連接應符合GB 50058的要求。
10.3除塵系統防靜電措施應符合GB 12158的要求,電氣設備的?;そ擁賾Ψ螱B 50058的要求,除塵系統的風管不得作為電氣設備的接地導體。
10.4電氣線路、電氣設備和控制裝置應無積塵。
11  除塵器及風管的布置與安全措施
 
11.1除11.2情況外,除塵器應布置在廠房建筑物外部。
11.2連接化學藥品粉料、農產品粉料、紡織纖維、粉末靜電噴涂、燃料粉料、與空氣混合產生爆炸危險的金屬粉料等生產加工系統的干式除塵器如布置在廠房建筑物內,除塵器應符合5.1的要求,同時符合下列要求: 
a)廠房建筑物采用框架結構,廠房建筑物外墻的泄爆面積應符合GB/T 15605的要求;
b)連接化學藥品粉料、農產品粉料、粉末靜電噴涂生產加工系統的除塵器符合下列要求:
——設置泄爆裝置;
——除塵器設置氣力輸灰裝置,若除塵器每班的卸灰量小于5kg,可采用容器(桶)收集除塵器卸灰裝置卸出的粉塵,并每班清理。氣力輸灰裝置符合5.1.7 a)、b)、d)的要求。
c)連接紡織纖維加工系統的除塵器符合下列要求:
——單臺布置在廠房內的建筑物外墻處的單獨房間內,房間的間隔墻采用耐火極限不低于3.00h 的實體隔墻,房間的建筑物外墻處開有泄爆口,泄爆面積符合GB/T 15605的要求;
——除塵器設置泄爆裝置;
——除塵器進風管安裝隔爆閥、火花探測報警裝置和火花熄滅裝置;
——設置符合5.1.7 a)、b)、d)的要求氣力輸灰裝置,并采用壓實方式收集粉塵。
d)連接煙草加工系統的除塵器符合下列要求:
——設置泄爆裝置;
——除塵器進風管安裝隔爆閥、火花探測報警裝置和火花熄滅裝置;
——設置符合5.1.7 a)、b)、d)的要求氣力輸灰裝置,并采用壓實方式收集粉塵。
e)連接燃料粉料、與氧氣混合產生爆炸危險的金屬粉料加工系統的除塵器符合下列要求:
——除塵器按照9.2a)、b)、d)的要求設置防爆裝置;
——除塵器進風管設置抑爆裝置、安裝隔爆閥;
——設置符合5.1.7 a)、b)、d)的要求氣力輸灰裝置。
f)鋁鎂制品機械加工的除塵器符合下列要求:
——除塵器每班的收塵量不大于2kg; 
——除塵器單臺布置在靠近外墻處設置的單獨房間內,房間的間隔墻采用耐火極限不低于3.00h 的實體隔墻,房間的外墻開有向外部泄爆的泄爆窗或用于泄爆的其他開口,泄爆面積符合GB/T 15605的要求。
11.3除塵器的布置應遠離明火區域,其間距不小于25m。
11.4布置在廠房建筑物外部干式除塵器的進風管符合下列要求:
a)除塵器進風管不直通建筑物內部,進風管設置在與進入建筑物內部的外墻保持90°夾角的除塵器側面、或頂部,或設置在與建筑物的外墻面夾角呈180°的除塵器的正面位置;
b)在除塵器進風管彎管處設置泄爆裝置,泄爆口不朝向廠房建筑物內部。
11.5除塵器及內部的零部件安裝牢固,不產生碰撞、摩擦。
11.6布置在廠房建筑物外部的風管、除塵器應采取防水霧、雨水滲入的措施,潮濕度較高地區采取防結露措施。
12  粉塵清理
 
12.1應清理除塵系統殘留的粉塵及泥漿,清理周期及部位應包括但不限于下列要求:
a)至少每班清理的部位:
——吸塵罩或吸塵排風柜;
——干式除塵器卸灰收集粉塵的容器(桶);
——濕式除塵器的水質過濾池(箱)、水質過濾裝置及除塵器箱體外部的濾網;
——纖維或飛絮除塵器的濾網、濾塵室;
——木質粉塵單機濾袋吸塵器的濾袋及吸塵通風機。
b)至少每周清理的部位:
——袋式除塵器的灰斗;
——監測、監控裝置,以及電氣線路、電氣設備和控制裝置;
——濕式除塵器的循環用水儲水池(箱)。
c)至少每月清理的部位:
——主風管和支風管;
——風機;
——防爆裝置;
——干式除塵器的濾袋和箱體內部,以及清灰、鎖氣卸灰和輸灰裝置;
——濕式除塵器箱體內部,以及濾網、濾球、噴水嘴和供水裝置等。
12.2清理作業時,采用不產生揚塵的清掃方式和不產生火花的清掃工具。
12.3清理收集的粉塵及泥漿應作無害處理。
13  維護檢修及檢測、校驗
 
13.1應確保除塵系統符合防爆安全要求,除塵系統至少每半年進行一次維護檢修。除塵系統維護檢修作業前,應清除作業區、除塵系統內部及周邊區域的粉塵,明火作業應按照GB 15577的規定采取防火安全措施。
13.2袋式除塵器維護檢修時,應針對濾袋清灰、殘留粉塵的狀況更新、更換濾袋。
13.3應確保除塵系統配有的監測、監控裝置、控制裝置和防爆裝置,干式除塵器的清灰、鎖氣卸灰和輸灰裝置,濕式除塵器的水洗、水幕供水裝置,以及除塵系統設置在粉塵爆炸環境危險區域的電氣線路和電氣設備等處于正常和安全運行的工作狀態,在除塵系統安裝、改造時進行驗收檢測,在使用期內每兩年進行一次定期檢測,監測、監控裝置至少每半年進行一次校驗。
13.4應建立除塵系統維護檢修和檢測、校驗檔案。