II

DB21/T3401—2021

隔爆翻板閥性能試驗方法

1范圍

本標準規定了用于評估隔爆翻板閥性能的試驗方法。

本標準僅適用于阻止粉塵爆炸從容器通過連接管道傳播到裝置其他部分的隔爆翻板閥。

2規范性引用文件

下列文件對于本文件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/T15604粉塵防爆術語

GB/T15605粉塵爆炸泄壓指南

3術語與定義

GB/T15604界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

爆炸explosion

急劇的氧化或分解反應，造成溫度或壓力或二者同時上升。

3.2

隔爆explosionisolation

爆炸發生后，通過物理化學作用撲滅火焰，阻止爆炸傳播的技術。

3.3

被動式隔爆系統passiveexplosionisolation

設計用于阻止爆炸通過管道傳播或限制相關爆炸破壞效應的爆炸防護，不需要探測器和控制

指示設備。

3.4

隔爆翻板閥explosionisolationflapvalve

一種包含翻板的閥門，翻板固定在外殼上，并與流體方向垂直，通過工藝流體保持開啟狀態，

并且可以組織爆炸經由管道向工藝流體相反方向通過閥門傳播。

3.5

爆炸源explosionsource

1

DB21/T3401—2021

發生初始爆炸的容器。

3.6

負壓工藝pushflowsituation

風機位于爆炸源下游（正常工藝流向）的工藝情況。

3.7

最大安裝距離maximuminstallationdistance

在保證有效隔爆的前提下，隔爆系統距可能發生爆炸的容器出口的最長距離，此長度受限于

隔離裝置和管道的耐爆炸性。

3.8

最小安裝距離minimuminstallationdistance

在保證有效隔爆的前提下，隔爆系統距可能發生爆炸的容器出口的最短距離。

3.9

最低點燃溫度minimumignitiontemperatureofanexplosiveatmosphere

MIT

在規定的測試條件下，能點燃可燃氣體、可燃液體蒸氣或可燃粉塵云的最低溫度。

3.10

最小點燃能量minimumignitionenergy

MIE

在規定測試條件下夠有效點燃最易點燃的爆炸性環境能的最低能量。

3.11

受控爆炸壓力reducedexplosionoverpressure

pred

采取了爆炸控制措施后，被保護圍包體內發生爆炸的壓力峰值。

3.12

最大受控爆炸壓力maximumreducedexplosionoverpressure

pred,max

系統地改變可燃物的濃度所測得的受控爆炸壓力pred,max的最大值。

3.13

粉塵云最大爆炸壓力maximumexplosionpressureofadustcloud

Pmax

在規定容積和點火能量下粉塵云中可燃粉塵濃度范圍內不同濃度值對應的所有爆炸壓力峰的

最大值。

2

DB21/T3401—2021

4隔爆翻板閥

4.1總則

隔爆翻板閥是用來防止粉塵爆炸通過管道傳播到其他區域的保護性裝置。正常工作時，閥門

處于開啟狀態，允許管道內的物料單向通過。當氣流受粉塵爆炸影響發生逆流時，閥門關閉。爆

炸過程中，閥門應關閉足夠長的時間，以防止火焰傳播。在沒有工藝流體的情況下，也應確保爆

炸隔離。

4.2結構強度

隔爆翻板閥的結構強度應足以承受預期用途下的粉塵爆炸壓力。

5性能和機械完整性的試驗

5.1總則

制造商應提供設計圖紙、出廠質量證明文件及使用說明書。

5.2試驗模塊

隔爆翻板閥性能試驗包括抗爆試驗、阻火試驗、功能試驗。

5.2.1抗爆試驗

5.2.1.1試驗布置

隔爆翻板閥按照圖5.1所示安裝在一個試驗容器上。性能試驗的爆炸壓力應不低于待測閥門的

最大抗爆壓力。閥門應在點火前處于正常工作的狀態。

5.2.1.2試驗記錄

試驗記錄應包含但不僅限于爆炸容器和待測閥門位置的最大爆炸壓力等信息。

5.2.1.3試驗結果判定

在閥門功能未失效且沒有加劇對周圍環境危險影響的情況下，永久變形是允許的。脆性材料

不允許發生永久變形。

5.2.2阻火試驗

阻火試驗的主要目的是確認隔爆翻板閥能夠阻止爆炸火焰傳播。

5.2.2.1試驗布置

試驗裝置應與圖5.1類似。試驗容器的尺寸應反映出閥門的預期用途。試驗容器內的爆炸性氣

氛應與預期用途的最大KSt一致。火焰應確保能夠到達閥門的位置。如果閥門上游的管道可能影響

閥門的關閉時間，則試驗裝置應包含這段管道。如果預期用途規定隔爆翻板閥的上游為直通管道

（長度至少為直徑的5倍），則不需要對彎脖或約束進行額外的試驗。

壓力傳感器和火焰傳感器應按圖5.1進行設置。

如果隔爆翻板閥的上游未設置管道，應使用至少2臺攝像機從不同視角監測閥門出口的火焰或

火星。

5.2.2.2試驗記錄

試驗記錄應包含但不僅限于記錄隔爆翻板閥上游是否有火焰或火星出現的情況。

5.2.2.3試驗結果判定

如果隔爆翻板閥上游端未出現火焰或火星（閥門關閉時間足以避免火焰的傳播），則試驗成

功。如果隔爆翻板閥試驗成功，則可以應用于最大試驗安全間隙（MESG）不小于試驗用粉的任

意粉塵。粉塵的MESG(mm)是根據MIE(mJ)和MIT(?C)按如下公式計算的：

3

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MESG=1.01*(MIE*(MIT+273)/273)0.157

5.2.3功能試驗

功能試驗的目的是評估隔爆翻板閥根據制造商規定的預期用途作為隔爆裝置的性能。試驗內

容應包括待測閥門的隔爆性能、最小和最大安裝距離。

5.2.3.1試驗布置

試驗裝置包括試驗容器和與之連接的一段管道（見圖5.1），試驗容器的尺寸應反映出閥門的

預期用途，包括管道內存在的約束、彎頭、風機等，隔爆翻板閥傾斜角度和負壓工藝。如果預期

用途規定隔爆翻板閥的上游為直通管道（長度至少為直徑的5倍），則不需要對彎脖或約束進行

額外的試驗。預期用途的容器容積應不小于試驗容器的容積。

試驗容器和連接管道內的爆炸性氣氛應根據表5.1規定生成。粉塵云的形成過程不應影響隔

爆翻板閥的關閉。試驗容器內粉塵云的爆炸性參數應反映預期用途。

試驗中應根據預期用途在最低和最高爆炸壓力下分別進行。如果試驗容器采用泄爆方法保護，

則試驗結果既可應用于泄爆也可應用于抑爆。如果試驗容器采用抑爆方法保護，則試驗結果只能

應用于抑爆。

為了確認火焰到達并經由管道通過隔爆翻板閥的位置，應進行驗證性試驗。如果試驗失敗，

則應提高管道內的粉塵濃度。

為了測定火焰的傳播，可以使用火焰傳感器或攝像機。

5.2.3.2試驗記錄

試驗容器上至少設置1個壓力傳感器（Pt），隔爆翻板閥下游管道上靠近隔爆翻板閥的位置

設置1個壓力傳感器。隔爆翻板閥與試驗容器之間的管道上至少設置一個火焰傳感器（Ft）。如

果隔爆翻板閥上游連接了管道，為了監測火焰傳播，該段管道距離隔爆翻板閥最遠100mm內應設

置第二個火焰傳感器，該火焰傳感器應確保只檢測通過閥門的火焰和火星。

如果隔爆翻板閥上游未連接管道，則可以使用至少2臺不同視角的攝像機，但應保證任何通

過閥門的火焰或火星不被粉塵遮擋。

應采用適當的檢測裝置測定隔爆翻板閥在爆炸過程中是否始終處于關閉狀態（例如，接近開

關，角度傳感器）。

5.2.3.3試驗過程

Z3Z1Z2

說明：

1——點火源位置，Z1，50%；

2——點火源位置，Z2，90%；

3——點火源位置，Z3，10%；

4——壓力傳感器（Pt）；

5——火焰傳感器（Ft）；

4

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6——攝像機；

7——隔爆翻板閥；

8——爆炸泄壓；

L——安裝距離。

圖5.1隔爆翻板閥功能試驗的試驗裝置

（1）容器內的爆炸性氣氛

容器內的爆炸性氣氛應覆蓋預期用途的KSt范圍。

最大KSt和pred,max試驗時的防護手段（例如泄壓口尺寸，抑爆系統設計）應與較低的KSt試驗

時的一致。

（2）功能和安裝距離的測定

表5.1展示了用于驗證功能和安裝距離的所有試驗條件。

對于最小安裝距離，改變爆炸容器至隔爆閥的距離，各試驗條件下所測得結果的最大值為最

小安裝距離。

對于最大安裝距離，改變爆炸容器至隔爆閥的距離，直到隔爆閥安裝位置的壓力達到耐爆炸

試驗中確定的耐爆炸壓力，記為最大安裝距離。

表5.1測定功能和安裝距離的試驗條件

試驗容器內點火源位置安裝距離最大KSt和pred,max較低的KSt

靠近管道（Z3）Lmin√√

產生等于pred,max的最大壓Lmax

√×

力的點火源位置

pred,max根據預期用途采用泄爆或抑爆

pred,max=pmax根據預期用途采用抗爆設計

√——需要試驗

×——不需要試驗

5.2.3.4結果判定

如果隔爆翻板閥的上游沒有火焰或火星，則試驗成功。應記錄關于預期用途的以下內容：

（1）最大壓力

——試驗容器內的；

——隔爆翻板閥下游管道內靠近翻板閥的；

——隔爆翻板閥上游管道內，如有，靠近隔爆翻板閥的；

（2）最小安裝距離；

（3）最大安裝距離。

6試驗報告

試驗報告宜至少包括以下內容：

（1）試驗粉塵的特性：

——樣品的性質；

——樣品預處理方法；

——粒度分布和濕度；

5

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——爆炸性參數（例如pmax，KSt）；

（2）試驗裝置的特性：

——試驗容器和管道的容積，長徑比；

——樣品在試驗容器內的爆炸性參數；

——點火延時時間；

（3）隔爆翻板閥的特性：

——安裝（例如傾斜度）；

（4）結果：

——試驗數據和現象；

——隔爆翻板閥的最小和最大安裝距離；

——最大允許的爆炸壓力；

（5）附加信息：

——試驗報告應包含以上未能全部描述的所有相關現象和信息。

——試驗報告應由測試機構的代表簽署，并標明編號和日期。

7使用信息

隔爆翻板閥的說明書宜至少附有以下內容：

（1）隔爆翻板閥的預期用途的描述：

——連接容器的保護方法；

——pmax，pred,max；

——粉塵爆炸性參數（pmax，KSt，MIE和MIT）；

——隔爆翻板閥安裝管道內的最大粉塵濃度；

——最小安裝距離Lmin；

——最大安裝距離Lmax；

——最高和最低工作溫度；

——適用容積范圍；

——隔爆翻板閥傾斜角度；

——隔爆翻板閥的抗爆性；

（2）產品標識信息

（3）安裝要求，詳見附錄B；

（4）調試要求；

（5）檢查和維護要求；

（6）發生爆炸之后完整的操作步驟。

8標識

標識應清晰并處于易觀察的位置。標識應包括至少以下內容：

（1）制造商的名稱和聯系方式；

（2）隔爆翻板閥的出廠編號；

（3）隔爆翻板閥的抗爆強度或耐沖擊強度；

（4）本標準號。

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附錄A

（資料性）

典型的隔爆翻板閥

A.1在系統正常操作條件下，內部的背壓閥瓣因氣流而浮起來，隔爆閥打開；如果在隔爆閥的出口

側發生爆炸，因背壓增加，氣流反向流動，使得背壓閥瓣關閉，爆炸產生的壓力波會使閥瓣緊閉于入口

側的傾斜端面上，從而阻止爆炸傳播到上游管道和設備，起到爆炸隔離的作用。如圖A.1-A.3所示。

圖A.1未開機使用

圖A.2開機單向開啟

圖A.3容器爆炸隔離

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附錄B

（資料性）

安裝、維護和保養

B.1隔爆翻板閥僅適用于負壓工藝。

B.2安裝前應對被保護容器進行防爆設計，并將設計書進行存檔。設計書應包括以下內容：

——防爆方式，例如爆炸泄壓、爆炸抑制等；

——被保護容器內的粉塵爆炸性參數，包括最大爆炸壓力pmax、爆炸指數KSt、粉塵云最小點火能

量MIE和粉塵云最低著火溫度MIT；

——最大受控爆炸壓力pred,max。

B.3安裝前應確保產品是未經使用的全新產品，即沒有經歷過粉塵爆炸。

B.4安裝前應手動開啟閥板，確認閥板啟閉間運動平穩、無卡滯等情況，如圖B.1和錯誤!未找到引用

源。.2所示位置。

圖B.1翻板完全關閉時鎖桿的位置

圖B.2翻板完全開啟時鎖桿的位置

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DB21/XXXXX—XXXX

B.5安裝時各螺栓應交叉、對稱和均勻地擰緊，擰緊后，螺栓應露出螺母2-3個螺距，嚴禁暴力裝卸。

B.6隔爆翻板閥與管道連接的法蘭之間應設置密封條。

B.7隔爆翻板閥與被保護容器之間的管道強度應不小于隔爆翻板閥的最大受控爆炸壓力，即pred,max，當

被保護容器采用爆炸泄壓設計時，最大受控爆炸壓力即為最大泄爆壓力。

B.8隔爆翻板閥應按照設備上指示箭頭水平安裝，徑向傾斜角度不超過10°，如圖B.3所示。

B.9隔爆翻板閥應安裝在被保護容器（例如除塵器）的上游方向，如圖B.4所示，與被保護容器之間的

管道長度應滿足產品的安裝距離要求。

圖B.3安裝示意圖

圖B.4安裝示意圖

B.10風機啟動前，檢查隔爆翻板閥鎖桿位置，確認鎖桿沒有被鎖住。

B.11定期檢查隔爆閥與管道連接的螺栓是否松動脫落，以保證整體的密封性能，檢查周期應不超過6

個月。

B.12定期檢查隔爆閥內部元件是否完好，確保隔爆閥性能完整，檢查周期應不超過6個月。

B.13本產品為不可再用產品，發生爆炸后應立即更換。

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目次

前言..................................................................................II

1范圍.................................................................................1

2規范性引用文件.......................................................................1

3術語與定義...........................................................................1

4隔爆翻板閥...........................................................................3

5功效和機械完整性的試驗...............................................................3

6試驗報告.............................................................................5

7使用信息.............................................................................6

8標識.................................................................................6

附錄A（資料性）典型的隔爆翻板閥..................................................7

附錄B（資料性）安裝、維護和保養..........