爆燃安全泄放标准

AQXXXX—20XXI中华人民共和国安全生产行业标准AQXXXX—20XXStandardonemergencyreliefofdeflagration（征求意见稿）（2009年12月1日）ICS13.020.40E09备案号AQ爆燃安全泄放标准国家安全生产监督管理总局发布XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施AQXXXX—20XX目次前言.................................................................................II1范围................................................................................12规范性引用文件......................................................................13术语和定义..........................................................................14单位变换............................................................................45总体要求............................................................................56爆燃泄放基础........................................................................57气体混合物和雾的爆燃泄放...........................................................108粉尘及复合混合物爆燃泄放...........................................................159常压或近常压管道中气体和粉尘的爆燃泄放.............................................2310爆燃泄放口及泄放盖................................................................2611检查与维护........................................................................27附录A（资料性附录）空气中可燃气体的基本燃烧速率..................................30附录B（资料性附录）可燃气体的爆燃特性参数........................................32附录C（资料性附录）可燃粉尘的爆燃特性参数........................................34附录D（资料性附录）符号说明......................................................37AQXXXX—20XXIII前言本标准附录A、附录B、附录C、附录D为资料性附录。本标准由国家安全生产监督管理总局提出。本标准由全国安全生产标准化技术委员会化学品安全分技术委员会（TC288/SC3）归口。本标准起草单位：中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，化学品安全控制国家重点实验室。本标准主要起草人：孟庭宇、谢传欣、刘显凡、石宁、黄飞、徐伟、姜杰、孙峰。本标准为首次发布。AQXXXX—20XX1爆燃安全泄放标准1范围本标准适用于爆燃泄放装置及其附件的使用、设计、定位、安装与维护，泄放装置可将封闭体内由可燃性气体、液体蒸气或粉尘爆燃引起的压力泄放出去，将其对设备结构及机械损害降至最小。本标准不适用于爆轰、大体积气体自燃或是无约束的爆燃，如开敞空间的空气或蒸气云爆炸。本标准不适用于用来防止贮存容器因暴露在外部火焰或其它的热源下内压升高设备的设计。本标准不适用于因放热反应失控、自分解反应、电力故障等原因引起的超压紧急泄放。本标准不适用于（有实验数据支持除外）在富氧空气或其它氧化剂存在条件下的爆燃泄放。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，其随后所有的修改单（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/T803-2008空气中可燃气体爆炸指数测定方法GB150-1998钢制压力容器ASTME1226《可燃粉尘压力及压升速率的标准测定方法》，StandardTestMethodforPressureandRateofPressureRiseforCombustibleDusts，2005版。ASME《锅炉和压力容器准则》，BoilerandPressureVesselCode，1998版。NFPA654《制造、加工和处理可燃固体颗粒过程中火灾及粉尘爆炸预防准则》，StandardforthePreventionofFireandDustExplosionsfromtheManufacturing,Processing,andHandlingofCombustibleParticulateSolids，2006版。NFPA69《防爆系统准则》，StandardonExplosionPreventionSystems，2002版。3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1燃烧速率burningvelocity火焰相对于其前方未燃气体的传播速率。3.2基本燃烧速率fundamentalburningvelocity在规定的气体组成、温度和压力条件下层流火焰的燃烧速率。3.3易燃粉尘combustibledust与大小和形状无关，在空气中或其它氧化介质中超过一定浓度值的情况下能够燃烧或爆炸的易燃固体颗粒。3.4爆燃deflagration燃烧区的传播速度低于未反应介质的音速。3.5AQXXXX—20XX2爆燃指数deflagrationindex由变量KG和Kst所决定的值。3.6爆轰detonation燃烧区的传播速度高于未反应介质的音速。3.7粉尘dust直径为420μm或更小任何细微固体。3.8封闭体enclosure全部或部分受限体，如容器、厂房等。3.9当量直径equivalentdiameter非圆型截面的直径，又称水力学直径，用4(A/p)表示，其中A为与轴垂直的截面面积，p表示周长。3.10爆炸explosion由于爆燃造成内压升高引起容器等封闭体发生爆破或裂开。3.11火焰速度flamespeed火焰前端相对于固定参照点的传播速度。3.12爆炸极限flammablelimits在一定温度和压力下，可燃物质与空气或其它氧化介质均匀混合，能够发生火焰传播的可燃物质的浓度范围。3.13爆炸下限lowerflammablelimit在一定温度和压力下，可燃物质与空气或其它氧化介质均匀混合，能够发生火焰传播的可燃物质的最低浓度。3.14爆炸上限upperflammablelimit在一定温度和压力下，可燃物质与空气或其它氧化介质均匀混合，能够发生火焰传播的可燃物质的最大浓度。3.15可燃范围flammablerange能发生燃烧的最大、最小浓度范围。3.16闪点flashpoint液体或固体挥发出的蒸气足以与空气混合形成燃烧性混合物的最低温度。3.17摩擦因子fDfrictionfactor直管中关联压力降与速率和润湿表面积的无量纲因子。3.18气体gas有完全分子运动能力、能无限扩张的物质状态。与蒸气同义。AQXXXX—20XX33.19气云爆燃指数KGdeflagrationindexofagascloud气体易燃性的度量标准。3.20粉尘云爆燃指数Kstdeflagrationindexofadustcloud粉尘易燃性的度量标准。3.21最小爆炸浓度minimumexplosibleconcentration(MEC)在一定测试条件下，粉尘和空气均匀混合能发生爆燃的最低可燃粉尘浓度。3.22最小点火能minimumignitionenergy(MIE)在一定测试条件下，能使爆炸性混合物发生燃烧所需的最小能量。3.23雾mist细小液滴分布在气态介质中形成的混合物。3.24复合混合物hybridmixture可燃性气体与可燃性粉尘或雾形成的混合物。3.25最佳混合物optimummixture一般根据燃烧最快、或能以最小点火能量点燃、或可以形成最大爆燃压力特定条件，燃料与氧化剂按特定浓度混合所形成的混合物。对所测量的每个燃烧性质，其最佳混合物并不相同。3.26化学当量混合物stoichiometricmixture燃料与氧化剂混合，氧化剂刚好足以将全部燃料氧化。3.27氧化剂oxidant任何能与可燃物（气体、粉尘或雾）发生燃烧的气态物质。3.28最大压力maximumpressure(Pmax)最佳混合物在密闭体中爆燃产生的最大压力。3.29最大泄放压力reducedpressure(Pred)具有泄放口的封闭体在爆燃泄放过程中产生的最大压力。它也常用来确定具有泄放口的封闭体内最薄弱结构元件所能承受的最大压力。3.30静态动作压力staticactivationpressure(Pstat)在升压速率小于0.1bar/min时，泄放装置开始动作时的压力称为静态动作压力。3.31压力上升速率rateofpressurerise(dp/dt)在单位时间内压力的增加值。3.32最大压力上升速率maximumrateofpressurerise密闭容器中爆燃过程中所形成的最大压力上升速率。AQXXXX—20XX43.33封闭强度enclosurestrength低强度封闭体极限强度的三分之二；对于高强度封闭体，能够承受Pred的设计压力。3.34极限强度ultimatestrength导致最薄弱结构破坏失效的压力。3.35蒸气vapor参见3.18气体定义。3.36泄放vent封闭体开口释放由爆燃所产生的压力。3.37泄放口封挡物ventclosure泄放口上方的压力泄放盖。4单位变换表4.1所列的单位变换对理解本标准出现的数据很有帮助。表4.1单位变换参数单位等值当量长度1m1in.1ft1μm3.28ft39.4in.25.4mm305mm1.0×10-6m面积1m21in210.8ft26.45cm2体积1L1ft31m31U.S.gal61.0in.37.48U.S.gal35.3ft3264U.S.gal3.78L231in30.134ft3压力1atm1psi1N/m21bar1kg/cm2760mmHg101kPa14.7psi6.89kPa1.0Pa100kPa14.5psi0.987atm14.2psiAQXXXX—20XX51kg/m20.205lb/ft2(psf)能量KG和KSt转换浓度1J1Btu1J1bar·m/s1psi·ft/s1oz1.00W-s1055J0.738ft-lb47.6psi·ft/s0.021bar·m/s1000g/m35总体要求5.1目的本准则的目的是为可能发生爆燃的封闭体提供有效、安全的爆燃泄放。5.2目标5.2.1生命安全5.2.1.1爆燃泄放应当防止工况条件下封闭体的结构失效，将临近的人员损伤最小化。5.2.1.2爆燃泄放应当防止非工况条件下的封闭体破裂。5.2.1.3爆燃泄放应当避免泄放物对人员造成损伤。5.2.2设备保护5.2.2.1爆燃泄放应当限制对封闭体的损伤。5.2.2.2爆燃泄放应当避免点燃临近设备。5.2.2.3爆燃泄放应当避免发生爆炸损坏临近设备。5.2.2