木材加工系统粉尘防爆安全要求
1 范围
本标准规定了在工业生产中木材、人造板及其木制品、木粉或木质及其它纤维质材料的加工处理系统产生的木质粉尘的防爆安全要求。 本标准适用于木材加工厂、人造板厂、家具厂、木粉厂、其他行业中的木工车间。
本标准适用于木工操作占地面积大于465m2的场所 或者木材加工系统要求集尘装置处理气体流量大于2500 m3/hr的场所。本标准不适用于以木粉为原料加工制作火药及烟花爆竹类产品的场所。
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。GB1247
6.1 可燃性粉尘环境用电气设备第1部分 用外壳和限制表面温度保护的电气设备
第1节 电气设备的技术要求
IDT IEC 61241-1 1999
cao55GB 15577 粉尘防爆安全规程
GB/T 15604 粉尘防爆术语
GB/T 15605 粉尘爆炸泄压指南 NEQ NFPA 68
水烟炭GB/T 17919 粉尘爆炸危险场所用除尘器防爆导则
GB 50016 建筑设计防火规范
GB 50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范
GB 50074 建筑物防雷设计规范
SY/T 0524 导热油加热炉系统规范
3 术语和定义
GB/T 15604中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1木材 wood
来自树木的纤维质材料及其他纤维质材料 包括但不限于 麦秸、亚麻、甘蔗渣、椰子壳、玉米、秸杆、麻、稻壳、纸张和其他作为添加物来代替木材或填加于木材中的纤维。
3.2木材衍生材料 wood-derived materials
木材衍生材料包括但不仅限于锯末、刨花、木屑、木粉和一些废料。
3.3易爆燃木质粉尘 deflagrable wood dust 平均粒径小于等于420μm 其含水率小于25%的木质粉尘颗粒。
3.4最低爆炸浓度 minimum explosible concentration(MEC)
悬浮在空气中的可燃粉尘能引起爆燃的最低浓度。以每单位体积内粉尘质量测量。
3.5含水率 moisture content
木材样品经烘干可去除的最大水分质量与其初始质量的百分比。
3.6异物 foreign material
夹杂在木质材料中的金属 如钉子、金属扣件等 或塑料 如塑料钉、塑料扣件等等
3.7气力输送系统pneumatic conveying system
利用空气流或其他气体 通过封闭的管道系统将物料颗粒从一端输送到另一端并能将气物分离的系统。包括材料进给装置、气物分离机、封闭的管道系统、动力驱动装置等。 3.8处理气体流量 flow rate of the treated gas
在单位时间内 进入除尘器的含尘气体流量 可以是体积流量或质量流量。
[GB/T 16845—2008 基本术语2.1.8]
4 一般要求
4.1 在生产过程中产生易爆燃木质粉尘企业的新建、改建、扩建工程 应符合本标准的规定。
4.2 对于存在易爆燃木质粉尘的场所或有可见粉尘云存在的空间或建筑 应视为具有爆炸危险。有爆炸危险的建筑物应采取防爆结构设计 其设计应符合GB 15577中建 cpich构 筑物的结构与布局、GB50016中有关厂房 仓库 的防爆的要求 以及本标准第6章中的要求。
4.3 用于隔离粉尘爆炸危险所设立的内部防爆墙 在安全泄压前应能防止爆炸压力对防火墙体的损毁。
波盘4.4 有管道穿越的防火隔板墙应做防尘渗透保护。
4.5 为了泄爆而在墙上设置的洞口应该由与墙体具有相同抗爆保护等级的门作为保护。平时这些门应该始终保持关闭状态 且不应将这这些门作为安全出口使用。
4.6 对不易于清理的构筑物表面及边棱 应采用倾角60°的倾斜面设计。
4.7 凡存在易爆燃木质粉尘的场所 均应设置除尘装置。除尘装置的设计、安装、使用、维护保养及安全防护措施 除本标准另有规定外 均应符合GB/T 17919的要求。
4.8 与木质粉尘直接接触的设备和装置 其表面最高允许温度不应超过260℃。
4.9 对难于定期维护和清理的加热设备及蒸汽管线 应采取隔热措施使其表面温度低于100℃。
4.10 用于易爆燃木质粉尘场所的电气设备、仪器仪表及便携式仪器 应符合GB12476.1的相关规定。
4.11 存在易爆燃木质粉尘的场所用电力系统应符合GB50058的相关规定。
4.12 存在易爆燃木质粉尘的加工系统的防静电保护应符合GB15577的要求。
4.13 存在易爆燃木质粉尘的场所的消防设计应符合GB50016的要求。
5 生产设备、设施要求
5.1 一般要求
5.1.1 所有气力输送系统、除尘系统、机械传送系统以及用于传送、调整大小、粉碎、干燥或其他木材加工、木材衍生材料及其他替代或补充木材的纤维质材料的所有类型的机械设备 均应符合本章的要求。
5.1.2 所有木材加工设备 包括但不限于剥皮机、破碎设备、铺装机、砂光机以及除尘设备的入口端均应设置去除异物的装置。
5.2 气力输送及除尘系统
5.2.1 一般要求
5.2.1.1 在操作过程中 当具有爆燃性的粉尘悬浮于或可能悬浮于空气中其最大浓度高于最低爆炸浓度 MEC 75%以上时 电解臭氧发生器应视为存在火灾危险或达到爆燃条件。
5.2.1.2 集尘系统所有部件尺寸应满足对木质粉尘收集的最低气力输送速度20m/s及流量的要求。
5.2.1.3 气力输送系统不应与易产生火花的系统相连接(如砂轮产生的火花) 或可产生易燃气体(如磨光操作)的操作相连接。
5.2.1.4 在气流达到平衡的系统中 当系统没有传送能力冗余时 不应有接入其他的切入点、改变通气管道或调整节气阀门等改变。
5.2.1.5 除尘系统应与生产设备同步运行。在最后一台设备关闭后 除尘系统应至少再运转1min。
5.2.2 管道系统
5.2.2.1 存在爆燃危险的管道 其设计、建造和安装 应符合下列要求之一
1 采用设计强度高于衰减的爆燃压力最大值的抑爆系统加以保护
2 当设置在室内时 应配备带有泄压管的泄压口 泄压管长度不超过6m 但要延伸至建筑物外部的安全区域 或同时配备有火焰熄灭装置 且其设计强度要高于衰减的爆燃压力的最大值
3 存在爆燃危险的管道输送系统应安装截止阀进行隔离 防止爆燃蔓延至输送系统行经的周边区域及其他关键的工艺设备
4 当设置在室外时 管道应配备泄压口 管道设计强度要高于衰减的最大爆燃压力的最大值。
5.2.2.2 管道及各输入接口均应采用能够承受所输送物料发生爆燃未泄放时的最大压力的金属构件。但与机器连接端的管道允许采用软连接 其长度在保证机器正常运转时应尽可能短。
5.2.2.3 管道系统不应采用绝缘管 如PVC管。
5.2.2.4 管道内壁不应用含铝涂料。
5.2.2.5 系统中用于调整平衡气流所安装的气流调节阀、方向调节阀等阀门应加固 以防意外的移动。
5.2.2.6 管道应采用圆型横截面。但在连接其他设备处或外部阻碍需要非圆型截面时接口应采用横截面积相等的过渡连接。
5.2.3 机壳和机罩
5.2.3.1 所有能产生易爆燃木质粉尘的设备的设计均应采用防尘设计。
5.2.3.2 所有产生易爆燃木质粉尘的设备均应防尘运转 并按规定使用防尘罩或外壳。
5.2.4 风机
5.2.4.1 应按系统中各个部分对气流速度的要求 选用参数与系统需求相匹配的风机。
5.2.4.2 风机应设置在下列位置
1压力传感器电路 无论被输送材料的含水率和粒径大小 均应安装在除尘器的洁净空气一侧。
2 当所输送材料的含水率高于25%时 应安装在除尘器的上游。
3 当所输送的材料的含水率低于25% 并且粒径小于420μm的微粒 低于最小爆炸浓度的75%风机管道下游配备了经批准的火花探测灭火系统和将物料排入至安全区的截止门时 可安装在除尘器上游。
4 当所输送的材料的含水率低于25%并且粒径小于420μm微粒的浓度 高于最小爆炸浓度的75% 管道和除尘器既配备爆燃泄压装置 又设置了抑爆系统。则安装在除尘器上游。
5 无论所输送物料的湿度和粒径 安装在非封闭除尘器的上游。
5.2.4.3当有爆燃危险的风机做为管道的物料输送风机时 风机罩的设计强度应符合5.2.2.1中管道设计的强度要求。
5.2.5 除尘器
5.2.5.1 具有爆燃危险的除尘器应选用焊接钢或其他非燃烧材料 其强度足以承受收集物产生的无泄放时最大爆燃压力。
5.2.5.2 除尘器的配套设施除滤袋和泄爆膜外均应选用不燃材料。
5.2.5.3 应采用抑爆系统对具有爆燃危险的除尘器进行保护。
5.2.5.4 除尘器应配备泄爆口。
5.2.5.5 具有爆燃危险的除尘器应设置在室外 不得设置于建筑物屋顶且远离其他建筑物 并禁止非工作人员出入其周边区域。
5.2.5.6 除非符合下列要求 气物分离器或除尘器中的空气不应回排到建筑物内
1 对处理能力小于或等于2.4m3/s的除尘系统 应按厂家使用说明书配备直接连接至火花熄灭系统的火花探测装置 火花探测装置的设置范围应从除尘器的管道上游开始直至材料入口的末端为止
2 对处理能力大于2.4m3/s的除尘系统 火花探测系统的设置范围应从除尘器的管道上游开始直至材料入口的末端为止。或者在除尘器的排尘一侧 对除尘器内部分别检测火花的进入及发生情况。运送循环空气到建筑物的排气管道应配备火花探测器驱动的高速截止阀 截止阀应能快速将任何燃烧的材料截止 防止其进入设备并转移到空气中。截止阀应能手动复位 截止后只能通过手动调整到正常位置 不应采用自动或遥控的方式进行复位
3 来自设置在室外且处理能力小于等于2.4m3/s的旋风式初级除尘器的空气 允许由管道直接进入建筑物内没有安全防护设施的非封闭式除尘器中。
5.3 机械输送系统
5.3.1 所有设备在设计、安装及运行中均应按设备使用说明书要求进行校准、润滑。
5.3.2 在可行的情况下 宜采用防尘球轴承或滚动轴承。
5.3.3 在有易爆燃木质粉尘的区域内设备的轴承和轴衬均应做防尘密封。
