1、ICS 13230C 67 酉亘中华人民共和国国家标准GBT 1 5605-2008代替GBT 15605 19952008-12-15发布粉尘爆炸泄压指南Guide for pressure venting of dust explosions200910-01实施丰瞀粥紫瓣警襻瞥星发布中国国家标准化管理委员会“”1目 次前言引言1范围一2规范性引用文件3术语和定义4爆炸泄压的应用5泄压面积计算6火焰及压力的危害，7泄压导管8反冲力9杂混物10泄压装置11维修附录A(规范性附录)特殊输送系统泄压面积计算附录B(资料性附录)设计举例附录C(资料性附录) 计算泄压面积时确定被保护容器料仓的长径比
2、GBT 15605-2008V1113457899Un刚 罱GBT 15605-2008本标准代替GBT 15605 1995粉尘爆炸泄压指南。本标准是对GBT 156051995进行修订的标准。本标准与VDI 3673粉尘爆炸泄压(2002年英文版，以下简称原文)的一致性程度为非等效，主要差异如下：删除了原文中理论知识介绍和相关规定的解释性说明；删除了原文的参考文献和与标准主要内容关联不大的附图；表述方式修改为适用于我国标准的形式；增加了规范性引用文件(见第2章)；一一将VDI 3673的第3，4，5，11，12章合并为本标准的第4章；将原文第7，8，9，10章调整为本标准第5，6，7，8章
3、，原文第13章调整为本标准第9章，原文第6章调整为本标准第10章；本标准第11章内容主要参照GBT 15605-1995年版修改，其内容包含了原文第14章的内容；压力单位改为国际单位制。本标准与GBT 156051995相比，主要有如下变化：修改了术语和定义，删除了部分已经在基础术语标准中给出的术语和定义，增加了与火焰和压力危害相关的术语和定义(1995年版的第3章，本版的第3章)；爆炸泄压的应用：本版采用VDI 3673的第3，4，5，11，12章内容，对容器、建筑物、管道、管道相连的系统等不同场所泄压应用分别进行规定。删除了1995年版的第6章和第7章，将其内容与1995年版的第4章合并为
4、本版的第4章(1995年版的第4，6，7章；本版的第4章)；一一泄压面积计算方法：1995年版主要采用NFPA 68：1988计算方法，本标准采用VDI 3673：2002的计算方法(1995年版的第5章和第8章，本版的第5章)；本版不再使用泄爆面积计算诺谟图，而是使用拟合公式(1995年版的第5章和第8章，本版的第5章)；一增加了泄压过程中火焰及压力的危害、反冲力的计算(见第6，8章)；将泄压导管相关设计单独列出(1995年版53，本版第7章)；修改了可燃混杂物泄压设计方法(1995年版第9章，本版第9章)；修改了第10章泄压装置，删除了对泄压装置的技术规定，增加了防真空吸气阀面积计算诺谟图
5、(1995年版第10章；本版第10章)；删除了第11章开启压力测定；一一删除了附录A“管道、通道和长形容器的泄爆”、附录B粉尘泄爆基本原理”、附录C“可燃粉尘的爆炸性”。一增加了规范性附录“特殊输送系统泄压面积计算”(见附录A)、资料性附录“设计举例”(见附录B)和资料性附录“计算泄压面积时确定被保护容器料仓的长径比”(见附录c)。本标准的附录A为规范性附录，附录B和附录C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粉尘防爆分技术委员会(SACTC 2888C 5)归口。本标准起草单位：东北大学工业爆炸及防护研究所、沈阳航天新光安全系统有限公司。GB
6、T 15605-2008本标准主要起草人：钟圣俊、邓煦帆、党君祥、李刚、徐欣。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 15605-1995引 言GBT 15605-2008GBT 15605 1995主要依据美国防火协会标准NFPA 68：1988(爆燃泄压指南制定。本标准1995年版发布以来，粉尘爆炸防护技术又有了很大发展，并体现在相关的国际标准中。另外，1996年版的泄压面积计算方法主要采用诺谟图，应用很不方便。为了适应我国爆炸防护工作的需要，对1995年版进行了修订。本次修订主要参照德国工程师协会标准VDI 3673：2002(粉尘爆炸泄压。粉尘爆炸泄压技术是缓解粉尘爆炸危害方法之
7、一，是应用于可燃粉尘处理设备的一种保护性措施。爆炸泄压不能预防爆炸，只能减轻爆炸危害。在采用了爆炸泄压方法的情况下，也应采取爆炸预防措施(如避免爆炸性粉尘空气混合物和点火源的形成)。爆炸泄压会带来火焰和压力的危害，并可能对环境造成不同程度的影响。在爆炸泄压设计中，对以上危害和影响应予于考虑。V1范围粉尘爆炸泄压指南GBT 15605-2008本标准给出了在出现可燃粉尘和杂混物的场所进行爆炸泄压设计的基本方法。本标准适用于一般工业粉尘。本标准不适用于有毒性和腐蚀性的粉尘、火炸药或含能材料。本标准不适用于受到爆轰灾害的设备。本标准的爆炸泄压技术仅在它不严重危害周围环境，不导致人员的安全和健康受到伤
8、害的条件下才允许使用。如果通过实际试验证明，可保证获得与本标准相同的安全水平，则所采用的方法和计算的泄压面积允许偏离本标准。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。GBT 15604粉尘防爆术语GBT 16426粉尘云最大爆炸压力和最大压力上升速率测定方法(GBT 16426-1996，eqv ISODIS 6181一1)3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。31爆
9、炸泄压explosion pressure venting一种限制爆炸压力的防护方法，它通过打开预先设计的泄压口，释放未燃混合物与燃烧产物，防止压力上升超过设计强度以保护容器，简称泄爆或泄压。32开启压力activation overpressure321静开启压力static activation overpressure p“，MPa通过压力缓慢上升使泄压装置开启的压力。注：压力应为压强，习惯上称为压力。单位：MPa(兆帕)。322动开启压力dynamic activation overpressure pm，MPa爆炸时打开泄压装置的压力。它可能高于静开启压力。33泄爆压力reduced
10、 explosion overpressare，p，MPa在泄压保护的容器中，某一浓度粉尘与空气混合物爆炸泄压时产生的最大压力。34泄爆压力上升速率reduced rate ofpressure rise，(dpdt)，MPas。在泄压保护的容器中，某一浓度粉尘与空气混合物爆炸泄压时产生的最大压力上升速率。lGBT 15605-200835最大泄爆压力maximum reduced explosion overpressure，Pd，MPa在规定的测试条件下，系统地改变粉尘浓度所测得泄爆压力户一中的最大值。36最大泄爆压力上升速率maximum reduced rate of pressure
11、 rise(dpdt)d一，MPas“在规定的测试条件下，系统地改变粉尘浓度所测得泄爆压力上升速率(dpdt)red中的最大值。37泄压面积venting area，A，m2泄压装置泄压开口的几何面积。38有效泄压面积effective vent areaA m2泄压装置的有效泄压面积A。，等于达到同样泄爆效果的、几乎无惯性的泄压装置的泄压面积A。注1：标准的爆破片爆破膜被认为是几乎无惯性的泄压装置，其有效泄压面积A，等于其几何面积A。注2：“同样泄爆效果”一般用达到同样的最大泄爆压力来衡量。39泄压效率venting efficiency，EF有效泄压面积A。与泄压面积A的比值。310泄压装
12、置pressure venting devices正常操作时封闭泄压口，而在爆炸时打开泄压口的装置。311爆破片爆破膜rapture diskbursting foil一种不能重新关闭泄压口，且不能再次使用的泄压装置，它在一定的开启压力下破裂打开泄压口。312泄爆门explosion door一种泄压装置，它在给定的开启压力下打开泄压口，而在泄爆后通常又能关闭澄压口。313泄压元件venting element泄压系统的一部分，它封闭泄压口，并在爆炸条件下开启泄压口。它可以是可重复使用的，也可以是一次性消耗的。314泄压导管vent duct为了安全泄出压力波、火焰和燃烧产物，安装在泄压装置下
13、游的通道(管道)。315当量直径equivalent diameter DE，m面积与任何形状面积A相等的圆，称为参考圆。De为参考圆的直径。316长径比length diameter ratio3161长径比LD length diameter ratio LD圆筒形容器或料仓的最长线性尺寸L(长，高)与几何直径D的比值。2GBT 1 5605-20083162长径比L仉length diameter ratio LIDE角型容器或料仓的最长线性尺寸L(长，高)与其当量直径Ds的比值。3163有效长径比 effective length diameter ratio，LmDm任何形状的容器或
14、筒仓泄压时，有效火焰传播距离L。n与有效直径D“r的比值。有效直径D。“为爆炸火焰传播的有效容积的直径，用式(2)计算：D“一毪 注1：有效长径比LDe决定于窑器的形状与泄压装置的现场布置。注2：有效长径比计算举例见附录C。317火焰长度外部峰值压力reach of flameexternal peak overpressure3171最大火焰长度maximum reach of flame，LF，m爆炸泄压时，火焰向泄压口外喷出的最大长度。3172最大外部峰值压力 maximum external peak overpressure，p，MPa爆炸泄压时，泄压口外R。处测得的最大压力峰值。3
15、173外部峰值压力 external peak overpressureP MPa在泄压口外侧距离rR，处测得的压力峰值。3174距离R。distance R。从泄压口沿泄压方向到出现最大外部峰值压力户一。的距离。R。一025LF318反冲持续时间recoil duration，tn，s从泄压装置打开到容器内达到周围大气压力的时间间隔。319最大反冲力maximum recoil force，FI一，kN泄爆时产生的与泄压方向相反的最大作用力。320抗爆性explosion resistant容器或设备设计的抗爆炸压力或抗爆炸冲击的强度特性。3201抗爆炸压力explosion pressur
16、e resistant容器或设备能承受预计的爆炸压力而不发生永久变形的强度特性。3202抗爆炸冲击explosion pressure shock resistant容器或装置能承受预计的爆炸压力而不破裂，但允许有永久变形的强度特性。4爆炸趟压的应用41 容器、筒仓与设备的爆炸泄压411最大泄爆压力不应超过设备的设计压力。设备上所有承受爆炸压力的部件，如阀门、视镜、人3GBT 15605-2008孔、清扫口以及管道都应具备此设计强度。412泄压装置的安装应避免人员受到泄爆危害，且不应使对安全有重要意义的设备操作受到影响。413如果被保护的设备位于建筑物内，应采用泄压导管将泄压rn引到建筑物外，
17、或采用不产生火焰或火星的泄压装置。414对于粉尘爆炸指数很大，容器、筒仓与设备上无法设置足够的泄压面积的情况，可考虑综合应用爆炸泄压和其他爆炸控制技术，例如抑爆和抗爆性设计。42建筑物的爆炸泄压421有粉尘爆炸危险的房间或建筑物各部分应采用爆炸泄压方法加以保护。泄压可利用房间窗户、外墙或屋顶来实现。422泄压口附近应设置足够的安全区，使人员不会受到危害，且使有关安全的设备和主要设备的操作不受到影响。4，23采用侧面泄压方式时，应设置坚固栏杆以防人员摔落。应采用不形成大的带锋利边的碎片的材料。普通玻璃或类似的易碎材料，不应用作泄压装置的材料。如果采用安全玻璃，应考虑防止碎片飞出的安全措施。43管
18、道爆炸泄压4，31管道各段应进行径向泄压，泄压面积应不小于管道的横截面积。432管道如安装在建筑物内，则管道应设计为靠近外墙，并安装通向建筑物外的泄压导管。433管道泄压装置的静开启压力不应大于与管道相连设备的泄压装置的静开启压力。434宜每隔6 m设置一个径向泄压口。对于竖直管道，可每楼层设置一个泄压口。44容器、筒仓、管道组合系统内的爆炸泄压441在容器和管道的组合系统中，应采用隔爆方法减小爆炸危害。442对采用公称直径为DN300且长度不超过6 m管道连接的系统，可以采用爆炸泄压的方法减弱爆炸，但要遵循以下准则：泄压装置应设计为静开启压力P。300的组合系统的泄爆问题，应向专家咨询。5泄
19、压面积计算51一般规定511最大爆炸压力p一，爆炸指数K一(也记为Ks。)应按照GBT 16426规定的方法测定。512泄压装置的静开启压力P，。应小于容器的强度P，容器的强度至少应达到预计的最大泄爆压力Pm53如必须向封闭的、为挡风雨而非永久性操作的空间(如筒仓顶层)泄压，则此空间也应进行泄压。通常采用整个屋顶泄压。52容器、筒仓与设备的泄压521 本节计算公式适用于粉尘爆炸等级为Stl与St2且最大爆炸压力户。：1 MPa的粉尘，也适用于粉尘爆炸等级为St3且最大爆炸压力p。；12 MPa的粉尘。两种情况下，均应满足正常操作压力不超过002 MPa的条件。522容器容积不包括其中障碍物的体
20、积。容器内如有障碍物(如滤袋、封套、滤筒)，则容器容积应减4GBT 1 5605-2008去过滤部件所占体积或过滤介质包围的体积。应保证泄压过程不被障碍物阻挡，因此滤框不应覆盖泄压口。如无法避免障碍物阻挡泄压口，应在泄压面积计算中采用合理的泄压效率。523采用式(4)和式(5)计算泄压面积A，n12(例外情况见附录A)。对pm一p。p。应为泄压装置的静开启压力允许误差范围的上限；最大爆炸压力：对粉尘爆炸参数特性值为l MPamS“K一30 MPams“的粉尘为：05MPa户一1 MPa，对粉尘爆炸指数为30 MPams_1P。：；声。P。，p。，应为泄压装置的静开启压力的允许偏差上限；最大爆炸
21、压力：声一1 MPa；粉尘爆炸指数：K一30 MPa132s；LDEl。，则取一l。式(15)不适用于金属粉尘。安装泄压导管的最大泄爆压力p0(又称为增高的最大泄爆压力)可用下式计算出：p二一声耐(1+173(AV“7铝)6) 【16)式中：p一，无泄压导管时最大泄爆压力，单位为兆帕(MPa)；户一一有泄压导管的最大泄爆压力，单位为兆帕(MPa)；A无泄压导管容器的几何泄压面积，单位为平方米(m2)；v一一被保护的容器的容积，单位为立方米(m3)；f泄压导管长度(其最大值为，)，单位为米(m)。式(16)的适用范围为：7GBT 15605-2008容积：01 m3VlO 000 m3；泄压装置
22、的静开启压力：001 MPap。01 MPa；最大泄爆压力：001 MPap，。；最大爆炸压力：对粉尘爆炸指数为10 MPams_1_(一80 MPaIIlS。的粉尘，其声一范围为0，5 MPa声i2 MPa；长径比：LDE一1。如最大爆炸压力、粉尘爆炸指数或静开启压力值小于上述参数规定的适用范围，式(16)仍可应用，但应采用上述适用范围中相应参数的最小值。泄压导管对最大泄爆压力的影响，随着容器长径比LDe的增大而显著减小。对于长径比不为1的情况，有泄压导管的容器最大泄爆压力可用式(17)或式(18)进行计算。如长径比LD。一6，增高的最大泄爆压力夕二，一的计算式为：声一一01(o058 6+
23、1023)(10户刊)(o孵1_“0190“幻(17)对所有其他情况(长径比不为1或6)，在满足下列条件时：无泄压导管容器的最大爆炸压力pm一O2 MPa；长径比：1LDe6；泄压导管长度：zz，。则可采用对式(16)与式(17)进行线性插值的式(18)：， r、p名一o2(c，一Cz)(1一壶j+C- (18)式中：C，为LDE一1时，根据式(16)计算出的P“一；Cz为LDE一6时由式(17)计算出的Pm计算示例见B2。8反冲力8，1一般规定在泄爆压程中，反冲力是由于未燃混合物与燃烧产物流过泄压口产生的。此作用力施加于被保护设备上，其大小决定于最大泄爆压力与泄压面积的数值。应通过对称安排相
24、同大小的泄压口于正面相对的壁上，以抵消反冲力的影响。82反冲力的计算每次泄压的最大反冲力FR一可作为最大泄爆压力户一与泄压面积A的函数由式(19)计算出：R一lOgAp“。 (1 9)式中：F。，最大反冲力，单位为千牛顿(kN)；a动力系数。a一119可满足所有的实际情况；p。最大泄爆压力，单位为兆帕(MPa)。计算示例见B4。8，3反冲力持续时间的计算反冲力随时间的变化都对泄爆容器支持结构的实际设计有重要意义。反冲力持续时间可用式(20)估算：如一l旷丽K可“x=Vj式中：如反冲力持续时间，单位为秒(s)。8GBT 1 5605-2008计算示例见B4。84反冲力冲量的计算为了确定作用在泄压
25、容器上的总冲量j，真实的载荷时间历程可用具有相同面积的矩形载荷来代替。冲量可表达为式(21)：fO52FRtD (21)式中：J作用在泄压容器上的总冲量，单位为千牛秒(kNs)。计算示例见B4。9杂混物9，1如果气体与蒸气在任意位置上的浓度都保持低于其爆炸下限(LELq，#t)的20，则纯粉尘与空气混合物的安全数据可用来评估该杂混物的安全性。如果产品中可燃溶剂的质量分数不大于05，可以预期它的蒸气的浓度小于其上，EL气，#的20。92经过干燥的粉尘或含尘物料，如可燃溶剂的最大质量分数不大于05，并且在低于其干燥温度下操作，则在本标准框架内可认为此产品不含可燃溶剂。但挥发条件改变，例如在研磨过程
26、，气体或蒸气在混合物中的浓度应予于考虑。93如可燃粉尘应属于爆炸等级Stl或St2，并且可燃气体或蒸气的爆炸性参数(p。，和K)不大于丙烷。可将下列数值代入式(4)与式(5)计算泄压面积。最大爆炸压力p。一1 MPa；粉尘爆炸指数K一一50 MPains一。94如不符合上述要求，应测定杂混物的爆炸特性。95对由爆炸等级为St3(K一30 MPamS“)的可燃粉尘与可燃气体组成的杂混物，应向专家咨询。10泄压装置101 爆破片爆破膜爆破板1011 污垢、积雪、过多摩擦、腐蚀或材料疲劳会损坏泄压装置的有效性能，并影响泄压效率。1012爆破片的设计应能防止碎片飞出。1013爆破片爆破膜应在使用寿命内
27、更换。1014如泄压装置为用橡胶夹或其他装置夹住的爆破板，应用牢靠的绳子或其他限制装置防止爆破板飞出。102泄爆门1021泄爆门应按照设计的安装方式安装。注：泄爆门在爆炸时打开泄压口后，根据需要或者保持开启状态，或者重新关闭泄压rn。泄爆门的安装方式影响其开启与关闭的动作，同时影响泄压效率。1022泄爆门应通过试验以确定其泄压效率。1023应对泄爆门进行适用性试验，以证明此泄爆门能在预计的爆炸条件下起作用，并且不会有飞出物引起灾害。1024泄压装置开启时引起的反冲力在泄压容器的设计中应加以考虑(如采用滑槽)。1025泄爆门可动元件的腐蚀、不恰当的涂漆以及结冰积雪会导致开启压力增高。因此泄压元件
28、的可动性能与静开启压力应在预定条件下进行检验。103真空消除器1031使用泄爆门时，泄爆门在泄爆后关闭泄压口，容器内燃烧的热气体冷却后会产生真空，从而引9GBT 15605-2008起容器变形。为了防止这种现象发生，应采用真空消除器。1032图1描述了消除真空所需的吸气口面积与被保护容器(筒仓)的容积及容器抗真空强度的关系。应按图1设计真空消除器，防止产生设备无法承受的高真空。11维修巷0 1氍窿较扭矿督I，凇 _，。 ，。 7，碍 麓7 ，移， 乙 已， ，一，z。bt， ， ， 。 穷 ，J7容器窖积m参数为设备抗真空强度图1 确定在容器(筒仓)上的真空吸气口面积的诺谟图111 设备安装和
29、维修宜在专家或产品生产厂家指导下进行。112使用单位应对泄压设备和器件进行定期检查和维护，并保证其功能完好。检查内容包括：泄压设备表面是否有积尘、积雪、积冰或存在其他影响泄压设备正常功能的因素；爆破片是否破损；泄爆板或门的链、钩、夹紧装置、密封垫是否正常。113泄爆口不宜作为检查口或通道使用。114工艺过程运行时，不宜进行泄压装置维修。如必须在工艺过程运行时维修泄压装置，应清除施工处粉尘，不应动火和采取其他易于产生点火源的行为如冲击、振打。115泄爆门被爆炸打开后，就应检查其是否可继续使用。116要避免因维修不当，如涂刷油漆或涂料等而使泄压装置开启压力改变。1 17泄压设备的安装与维修信息应记
30、录归档。附录A(规范性附录)特殊输送系统泄压面积计算GBT 1 5605-2008A1 容器、筒仓气力输送轴向中心进料与实际应用很接近的气力输送系统的研究表明，容器、筒仓以中心轴向方式进料，其最大泄爆压力低于式(4)与式(5)所依据的最大泄爆压力。其原因是在容器、筒仓中心局部的粉尘浓度和湍流度，要比根据按GBT 16426所规定的方法产生的粉尘云的相应数值低得多。在实际工况中，粉尘与空气混合物的燃烧速率较低，导致较弱的爆炸行为与较低的泄爆压力，因而可采用较小的泄压面积。下面的经验公式可用来计算在上述进料方式下容器所需泄压面积A：如容器高度L10m，用式(A1)计算：AX(I+Ylg(麦) 。(
31、A1)对容器高度L10 m，用式(A2)计算：Ao1Lx(1+ylg(麦)(A2)式中：x一(壶(86lg声rd-F 26)一5-5Igp刊mz一1_8)011K呻xDF (A-3)Y一0057 bP。a,。27。 (A4)式(A1)至式(A4)与输送流的负载无关，其适用范围如下：一进料方式：在料仓上方轴向、中心位置，通过直径为Dr的管道，向无障碍物的料仓内进料(不考虑测量装置)；一一料仓容积V：5 m3V10 000 m3；空气输送速度：UL40 mS；空气流量：Q4Z 500 1213h；管径：DFo3 m；泄压装置的静开启压力：P。4001 MPa；最大泄爆压力：001MPap。P。应为
32、泄压装置静开启压力允许偏差的上限；最大爆炸压力：声409 MPa；粉尘爆炸指数：5 MPams_1K一30 MPams一；泄压效率：E，一1。将被保护的料仓的容积V与一个长径比为1的圆筒容积相等，则圆筒的直径Dz为：D：一半 (A5)如果容器的设计强度为p0025 MPa，则对于较大的气流(Q45 000 m3h_1)，依据式(A1)和式(A2)仍可得到所需的泄压面积，但计算时应取P。一001 MPa。A2容器、筒仓气力输送切向进料实际研究表明，容器、筒仓以中心切向方式进料，其最大泄爆压力低于式(4)与式(5)计算中所依据的最大泄爆压力。对于切向气力输送进料，用式(A6)式(A8)计算所需的泄
33、压面积：1】GBT 15605-2008AX(I+Y19(丧)(As)xl。1：L-8女6、，tKsa,-0,513一丁55(A7)EI+Ig(户一)+荽号+o191。11K stDrY一0166exp(?造)(10p“)。1 27“(A8)其中，对于001 MPapmO1MPa，则一1；对于01MPa多“一o17 MPa，则一2。在气力输送切向迸料的条件下，上述公式与输送流的负载无关，其适用范围如下：通过一根直径为D，o2 m的管道，向料仓内切向进料；无内部障碍的圆形的容器料仓(体积较小的测量设备例外)；容器的容积V：6 m3V120 m3；设备长径比LD。：1LDe5；空气输送速度。：L3
34、0 ms；空气流量Q：Qz 500 m。h一；泄压装置的静开启压力P，。：p。0，01 MPa；最大泄爆压力户“：001 MPaipm017 MPa；最大爆炸压力p一：p。o9 MPa；爆炸指数K一：10 MPams一1K。22 MPa132s_。，对于K一值较小的情况，采用K一一10MPams_1进行计算；Dz按式(A5)计算；泄压效率Er一1。A3自由落体式进料如果物料是通过旋转阀或者螺旋给料器以自由落体(重力)方式向容器内进料，式(A1)式(A4)可用来计算所需的泄压面积。这种进料方式，给料速率应限制为小于或等于8 000 kgh，并且在公式中应采用进料口的当量直径代替D，。其他条件应与
35、附录A1中公式的适用条件相同。GBT 15605-2008附录B(资料性附录)设计举例在下面的例题中，将用第5章经验公式进行容器、筒仓中粉尘与空气混合物的爆炸泄压计算。为了方便，计算结果精确到小数点后2位。对实际应用，建议基本上精确到小数点后1位即可。B1容器、料仓泄压面积的计算B11 容器的设计强度对泄压面积的影响下面将应用第51节中的式(4)与式(5)计算容积为20 m3的容器(长径比LDe一1)的泄压面积A。此容器内无障碍物，并用爆破片(泄压效率Er一1)封闭泄压口。对粉尘爆炸等级为Stl、最大爆炸压力p一一09 MPa、爆破片的静开启升P。一001 MPa的条件，计算出来的不同设计强度
36、P的容器所需泄压面积A如表B1所示。表B1 长径比为1，不同设计强度的容器所需的泄压面积(y=20 m3，LDE=1，p一=09 MPa，一=20 MPams，p血t=001 MPa，EF=1)Pp“MPa 泄压面积am20025 1230050 0830100 0560150 045B12容器长径比对泄压面积的影响对于设计强度低的容器，所需有效泄压面积显著地受容器长径比LDz的影响。这种影响随着最大泄爆压力的增大而减小，并在P一一一015 MPa时消失。如将B11例题中20 m3容器的长径比改为LDe一3，而其他的条件不变，则所需泄压面积如表B2所示。表B2长径比为3，不同设计强度的容器所需
37、的泄压面积(y=20 m3，LOE=3，p一=09 MPa，置一=20 MPams，p“=001 MPa，EF=1)p-p。d皿，MPa 泄压面积Am20025 3 210050 1500100 0760150 O45B13泄压装置的泄压效率对所需泄压面积的影响泄压装置的惯性会妨碍泄压过程进行，因此应确定泄压装置的泄压效率屏。EF是“有效泄压面积”A。被几何泄压面积A除的比值。泄压装置的泄压效率Er或有效泄压面积Aw可从泄压装置检验书上获得。几乎无惯性的泄压装置(例如聚乙烯薄膜或铝箔)的泄压效率EF一1(理想条件下)。泄爆门泄压效率的典型数据范围为E，一05o8。取设计强度pPm一一005 M
38、Pa，将不同的泄压效率EF值代人式(4)，对B11侧中20 m3容器所需泄压面积进行计算，其结果如表B3所示。】3CBT 15605P2008表B3泄压效率对泄压面积的影响(y=20 1113，LDE=1，p刊。=005 MPa，p一=09 MPa，K一=20 MPams，p“=001 MPa)泄压效率B 泄压面积A秆1 o83o8 104o6 138B2泄压导管对容器设计强度的影响如在爆破片爆破膜的下游装有泄压导管，则容器的设计强度P应按式(16)增至p乞，如表B4所示。表B4根据不同长度泄压导管计算出的最大泄爆压力(y=20 Illl，LOE=1，P一=09 MPa，K=20 MPaIll
39、s，p删=01 MPa，EF=1)泄压导管长度p“一MPa Am2 ，m 2 m 4 m 8 mP=户。d脚一 pp 一p，d0025 123 762 0，057 0090 0，1500 050 O83 5，90 0084 0 119 01530 100 O56 456 0137 0174 01850 150 0 45 393 0187 0 227 0227B3泄压容器外部火焰长度与外部峰值压力用第6章绘出的式(11)式(13)估算火焰伸出容器的渣压面后的最大长度b与二次爆炸的最大外部峰值压力p。表B5中列出了两个不同容积容器的外部峰压力P。，它随着与泄压口距离r的增大而降低。表B5泄压容器的
40、火焰长度与外部峰值压力(p一=09MPa，LOE=1，西=1，K=20MPams，p“=001 MPa)与泄爆面的距离rmY对 Ltm Am2 p“一MPa pMPa Rm 10 20 40P，MPa123 0025 0008 8 0004 9 0001 7 0000 620 2714 083 0050 0016 8 679 0009 4 0003 3 0001 2056 0100 0032 2 00181 0006 4 0002 3283 0025 001l 6 0011 2 0 004 0 0001 450 391S 1，90 0050 0022 3 979 000I 5 0007 6 0
41、、00Z 7128 D 100 004Z 8 0041 5 0 014 7 0005 2B4反冲力表B6列出了Stl爆炸指数等级的粉尘，在两个向上爆炸泄压的容器中，泄爆时所施加给容器支撑结构的反冲力Fn(式(19)，反冲力持续时问t。(式(20)和所导致的冲量J(式(21)。14表B6有关反冲力的计算示例GBT 15605-2008(p一=09MPa，LoE=1，K一=20MPams-。，pm=001 MPa，EF=1)v|m。 Am2 声州，。MPa n一kN tDs I(kNs)123 0025 3659 130 2475083 0050 4939 096 247520056 0100 6
42、664 071 2475282 0025 8390 170 7426190 0050 11305 126 7426601 28 0100 15232 094 742615GBT 15605-2008附录C(资料性附录)计算泄压面积时确定被保护容器料仓的长径比应用式(4)、式(5)、式(A1)、式(A3)和式(A6)计算泄压面积时，需要确定长径比LD。LDz与容器的形状和泄压口的位置有关，其值与容器表观上的长径比不必一定相等。式(4)、式(5)、式(A1)、式(A3)和式(A6)能用于最坏的情况，即泄压口设置在容器的顶部。因为在此情况下，火焰在泄出前可能从容器的一端通过整个容器的长度才到达泄压口
43、。在上述情况下，如果容器是圆筒形或矩形，则可以直接从容器的物理尺寸(长度和直径或宽度与深度)计算长径比LDe。如果容器由圆筒体部分和圆锥部分组成，或者泄压设备设置在容器的侧面，长径比LDe恰当的数值就只能根据容器或料仓的设计、容器内有效火焰传播距离(火焰在泄压前通过的距离)L。“和有效火焰体积(火焰在泄压前通过的体积)y。“进行估计求得。注1；对于纵向放置的容器，有效火焰传播距离L础通过垂直方向的测量得到，其长度包含泄压设备。如果容器横向放置，则通过水平方向的测量得到(见图C2)。注2：不要将用于计算长径比LDz的有效火焰体积v。a与容器的容积V相混淆。v是受保护的设备容积，是计算泄压面积的基
44、本输入参数。C1带锥体的圆筒形容器，顶部泄压有效火焰传播距离L。由于火焰在锥体中不能充分伸展，有效火焰传播距离L。*为锥体高度的13加上圆筒高度(见图C1)。L“一13锥体高+圆柱体高-0667 m+40 m一4667 m16图c1 带锥体圆柱形容器，顶部泄压有效火焰体积y。火焰通过的全部有效体积U“为锥体容积的13加上圆筒的容积。13锥体容积一23(o9 2+09025+025 2)30766 m3圆筒的容积一092410179 ITl3。有效火焰体积UH一0766 m3+10179 m310945 rll3(图c1中的阴影部分)。有效横截面积A。A。一V。HL。H一10945 m34667 m一2345 In2。GBT 15605-2008有效直径DmD。H一(4A。“)o 5一(42345m2)“51_728 m。有效长径比LdrD，等于LDELdfD。H=LDE一4667 ml728 m一2701=2，70。c2矩形干燥器，侧面泄压有效火焰传播距离L一有效火焰传播距离为顶部到泄压设备底部的垂直距离(如图C2)，L。“一45 m。囤c2矩形干燥器，侧面泄压有效火焰体积V。火焰通过的有效自由体积为从矩形容器顶部到泄压装置底部的空间：V一15 m48 m45 m一12150 m3(图c2中的阴影部分)
