爆燃安全泄放标准编制说明_爆燃安全泄放标准

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爆燃安全泄放标准

Standard on emergency relief of deflagration

编制说明

中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院

2009年10月

目录任务来源...........................................................................................................................................2 2 编制过程...........................................................................................................................................2 2.1 组织项目调研，找出问题所在..........................................................................................3 2.2 查阅国内外资料，确定研究路线......................................................................................3 2.3 符合应用实际，制定编制原则..........................................................................................4 2.4 参照国标要求，设计框架结构..........................................................................................4 2.5 广泛征求意见，修改完善标准..........................................................................................5 3 章、节主要内容................................................................................................................................5 3.1 适用范围..............................................................................................................................5 3.2 规范性引用文件..................................................................................................................6 3.3 术语和定义..........................................................................................................................6 3.4 单位变换..............................................................................................................................6 3.5 总体要求..............................................................................................................................6 3.6 爆燃泄放基础......................................................................................................................6 3.7 气体混合物和雾的爆燃泄放..............................................................................................6 3.8 粉尘及复合混合物爆燃泄放..............................................................................................6 3.9 常压或近常压管道中气体和粉尘的爆燃泄放...................................................................7 3.10 爆燃泄放口及泄放盖........................................................................................................7 3.11 检查与维护........................................................................................................................7 3.12 参考文献............................................................................................................................7 3.13 附录....................................................................................................................................7 1 任务来源

可燃气体或粉尘的爆燃，是化工、石油化工等行业中的一种最危险的超压现象，它可以在极短的时间内（毫秒量级），使容器内的压力剧增至初始压力的几倍，有时甚至达几十倍，使设备受到严重破坏, 甚至发生爆炸, 造成巨大的损失。安全泄放是指密闭设备内一旦发生超压，设备的规定部位就会自动敞开，从而避免设备内部产生不可承受的高爆炸压力。化工装置的安全泄放系统独立于主控制体系，如果其它安全措施发生故障或失效时，泄压装置仍可以提供足够的保护作用，因此安全泄放装置是防止设备超压最常用的安全措施。

目前，物理超压泄放是泄放研究中较为成熟的一种，国内外有很多相应的设计标准。较有代表性的有：ASME-1989 VIII卷附录II、API520-2000、ISO 6718-1991、GB150-1998及GB567-1999等。而关于可燃介质爆燃超压时的安全泄放设计标准，仅有国外的NFPA68 和VDI3673对可燃气体和粉尘爆燃的安全泄放设计方法做了较为系统的规范，但其适用范围还有很大局限。然而，我国关于可燃气体或粉尘在爆燃超压时的安全泄放设计还没有相应的标准。由于我国近年来石化产业的快速发展，容器内的环境更加苛刻，迫切需要完善可燃气体或粉尘爆燃的安全泄放标准，为发生可燃气体或粉尘爆燃危险装置的安全泄放设施（安全阀、爆破片等）的设计和选型提供一定依据和技术支持。

为了改观我国目前可燃气体或粉尘爆燃安全泄放设计无标准可循的局面，规范发生爆燃装置、设备或厂房的安全泄放设施的设计与选型，全国安全生产标准化技术委员会立项制定《爆燃安全泄放标准》。

本课题于2008年10月批准立项，合同号：。编制过程

课题组成员于2008年9月开始对国内外有关可燃气体和粉尘的爆燃安全泄放技术、标准和规范进行了文献调研，进行文献资料和标准的查阅和整理，为标准的制定准备基本数据和内容。对国外重点标准NFPA68进行了翻译和整理工作。在大量文献技术资料及相关标准调研的基础上，进行标准的制定和起草工作。其间与相关专家和技术人员对一些设计方法和细节进行了深入的讨论和交流。2009年1月至5月进行标准的初稿撰写和修改工作。2009年6月至8月，针对一些爆燃设计方法进行了论证或实验验证。2009年9月形成了《爆燃安全泄放标准》（初稿）。2009年10月准备该标准的征求意见工作，11月将形成该标准的征求意见稿。2009年12月在广泛征求专家意见的情况下，形成最终的送审稿。

2.1 组织项目调研，找出问题所在

课题组对齐鲁石化、巴陵石化、石化纤、南化等石化生产企业进行了现场调研，对在役装置的安全泄放装置的运行情况进行了考察，与现场工作人员进行交流，找到泄放技术发展的瓶颈问题。与洛阳石化、湖南百丽等设计院等专家、技术人员进行了深入交流，讨论目前现有的一些设计方法及标准问题。调查发现目前现场装置的安全泄放装置设计大多是考虑物理超压，而关于化学超压，尤其爆燃安全泄放超压设计很少考虑，与目前的爆燃泄放技术发展及相关标准的缺乏有很大关系。近年来，随着一些创新工艺的开发，容器内的环境更加苛刻，可燃气体或粉尘爆燃引起的超压严重威胁设备和运行安全。因此，修订现有国家标准规范，建立气体爆燃泄放标准体系，对工艺装置的安全运行非常必要、迫切。

近年来，国内外对气体爆燃泄放做了大量的研究工作，取得了长足的进展，积累了一定的实验数据和理论基础，因此目前可以进行相关方面标准的制定工作。

2.2 查阅国内外资料，确定研究路线

目前有关国家标准已经给出化工设备内介质物理超压时的安全泄放设计方法。而关于可燃介质爆燃超压时的安全泄放设备设计标准，目前比较有代表性的为NFPA 68 和VDI 3673。而我国关于爆燃超压时的安全泄放设计还没有相应的标准。2.2.1国内外现有同类标准的情况总结与比较

① 目前关于物理超压的标准主要有：ASME-1989Ⅷ卷附录11（适用于安全阀和爆破片设计）、API520-2000（适用于安全阀）；ISO6718-1991（适用于爆破片）；GB567-1999（适用于爆破片）。这四个标准主要适用于物理超压，而对可燃气体爆燃的紧急泄放系统并不适用。

② GB150《钢制压力容器》附录B，主要是关于安全泄放量的计算方法，但没有涉及爆燃安全泄放标准。

③ VDI3673-Part1，西德工程师协会制定的《Preure Venting of Dust Explosions》，是关于可燃介质粉尘爆燃安全泄放的规范，主要是根据实验获得的数据和经验，存在一定局限和不完善性，有待深入研究和进一步完善。

④ NFPA68，美国国家防火协会制定的《Standard on Explosion Protection by Deflagration Venting》，是关于可燃介质包括气体和粉尘的爆燃安全泄放标准，适用于强度较低设备的安全泄放设计，且点火时设备内为常压，泄放口开启压力也较低。2.2.2确定研究路线

本课题组在进行广泛的文献和标准调研的基础上，主要参照NFPA 68《爆燃泄放准则》的内容，进行爆燃安全泄放标准的制定，制定了相应的研究内容和技术路线为：

（1）进行已有文献资料和标准的查阅和整理，为标准的制定准备基本数据和内容；（2）针对一些特定条件下，开展一些基础实验和理论研究，提供一些基本实验数据和理论计算方法，获得可燃气体安全泄放的一般趋势和规律；

（3）进行标准的起草、制定和修改；

（4）组织相关专家和技术人员，对制定的标准进行讨论，使其不断完善和丰富

2.3 符合应用实际，制定编制原则

为确保该标准应用过程中的准确性、可行性和通用性，因此本标准的制定过程中严格执行标准制定规范，应该体现规范性、先进性、可操作性。该标准适用于对可燃介质爆燃超压时的安全泄放系统的设计，为爆燃安全泄放装置的设计与选型提供技术支持，为化工、石油化工等行业中的装置的安全运行提供技术支持和保证。

2.4 参照国标要求，设计框架结构

本部分的框架结构主要是参照GB/T1.1《标准化工作导则第1部分:标准化的结构和起草规则》的内容要求而设计的。

框架结构体现了国家计量法规、标准的原则要求，并尽可能向国际标准。因此，在设计框架结构、选择内容时，突出了实用性和通用性的要求。

框架结构形式如下： ——前言；

——规范性引用文件； ——术语和定义； ——单位变换；——总体要求； ——爆燃泄放基础；

——气体混合物和雾的爆燃泄放； ——粉尘及复合混合物爆燃泄放；

——常压或近常压管道中气体和粉尘的爆燃泄放； ——爆燃泄放口及泄放盖； ——检查与维护； ——参考文献；

——附录A（资料性附录）空气中可燃气体的基本燃烧速率； ——附录B（资料性附录）可燃气体的爆燃特性参数； ——附录C（资料性附录）可燃粉尘的爆燃特性参数。——附录D（资料性附录）符号说明；

2.5 广泛征求意见，修改完善标准

在拟定好编写原则和框架结构以及对调研收集到的信息、意见进行归纳、整理、分析的基础上，2009年5月初开始编写本部分。在编写过程中，注意与现场及设计单位的沟通和探讨工作，以便保证该标准的适应性及应用可行性。9月底，征求了部分院技术委员会成员的意见，查阅和补充了一些最新的研究成果，对爆燃泄放的设计方法进行了一些补充，补充完善后于2009年9月底形成该标准的征求意见稿初稿，可以进行征求意见工作。2009年12月在征求了国内部分专家、设计单位和生产单位相关技术人员的意见基础，2009年12月底将形成送审稿。章、节主要内容

本标准的内容主要根据GB/T1.1-2000《标准化工作导则第1部分:标准化的结构和起草规则》的要求，参照国外标准的某些规定而编制。

3.1 适用范围

对本标准的适用范围及不适用的范围进行了介绍。3.2 规范性引用文件

列出在本标准的制定过程中，主要采用、参考和引用的一些标准或规范。

3.3 术语和定义

本标准中包括了大量的专业术语和定义，为了便于准确和正确地理解和把握本标准内容，对标准中涉及的术语和定义进行了规范和整理。

3.4 单位变换

为了便于实际单位变换的需要，对不同单位制间的变换进行了整理，以便实际应用过程中的方便。

3.5 总体要求

由于泄放标准的特殊性，对本标准的总体目的、目标、设计要求和检查与维护进行了规范性说明。

3.6 爆燃泄放基础

对爆燃泄放过程中，对一些基本概念及基础性设计要求内容进行了说明和规定。