GB／T 37241-2018 标准规范下载简介

GB／T 37241-2018 惰化防爆指南

X——氧气浓度（体积分数)以%表示； Y—最大爆炸压力，单位为兆帕(MPa) 注：·.*表示测试点。

图B.5褐煤氧浓度对最大爆炸压力的影响（初始温度150℃，V=1m3，E=10000J

图B.5褐煤氧浓度对最大爆炸压力的影响（初始温度150℃.V=1mE=1

GBT 42272-2022 水泥胶砂氯离子扩散系数检测方法B.3 工艺参数影响

可燃粉尘的最小点火能随着温度的升高而降低，1000℃时收敛于0.1mJ，见图B.6。同时，随着温 度的升高，极限氧浓度降低，见图B.7。对于碳氢化合物（卤化碳氢化合物除外），温度每升高100K，其 限氧浓度降低的体积分数为1%～2%，且少许杂质对极限氧浓度是有影响的。例如，环境温度升高 的100℃时，二氯甲烷的极限氧浓度从体积分数为20.3%降低到体积分数为9.5%。可燃气体和蒸气 包具有类似的情况，如二氯甲烷在0.1MPa大气压状态100℃以下是不燃的，加入体积分数为0.5%的 甲醇蒸气，27℃时变为可燃物质 压力对褐煤和丙烷的情化浓度的影响见图B.8和图B.9。随着初始压力的升高，惰化褐煤所需的 及限氧浓度随之降低，惰化丙烷气体所需的惰性气体用量随之增加

说明： 温度，单位为摄氏度(℃）； 一最小点火能，单位为毫焦（mJ）。 注：。，，，·，口表示测试点。

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图B.6温度对粉尘点火能的影响

图B.7温度对可燃粉尘极限氧浓度的影响（N,.V=1m.E=10000J

初始压力，单位为兆帕（MPa）； 极限氧浓度（体积分数）以%表示

图B.8压力对褐煤惰化的影响（N，.V=1m.E

力对褐煤情化的影响（N，.V=1m，E=10000J

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压力对丙烷惰化用气的

假设膨胀和压缩过程是等温的，加压惰化被保护系统内的氧浓度可采用式（C.1)进行计算

n次加压惰化后被保护系统的氧浓度（体积分数），%； ? 情性气体中的氧浓度（体积分数），%； C 被保护系统的初始氧浓度（体积分数），%； Po 被保护系统初始压力（绝压），单位为兆帕（MPa）； P2 加压惰化后被保护系统压力上限（绝压），单位为兆帕（MPa）； 加压情化次数 涉及高压或剧烈压力变化的过程可视为绝热过程，其氧浓度采用修正公式（C.2)进行计算

气体定压比热容和定容比热容的比值，即气体绝热指数。

世放至常压之前，被保护系统加压至最低0.1MPa（表压），为确保混合均匀至少加压循环两 加压次数和被保护系统所需氧浓度，最小压力比R按式（C.5）、式（C.6）、式（C.7)计算

R= (C:=C) (c:=C.) R = R=(e)

C.5 R= (C:=C.) ...( C.6 ( C.7

情化10m的容器，控制氧体积分数降低至5%以下，使用表压为0.2MPa的氮气，其中含有体积分数低于0.1 。进气流量和排气流量均为50m/h，需要多少次循环？

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C,=1.5+(211.5) 0.1 =2.502% 0.1+0.3

器内压力上升速率J，见表C.1。建议至少抽真空2次以确保混合均匀。常见惰性气体的绝热指数 C.2。

表C.1真空系统的典型压力上升速率

表C.2惰性气体的绝热指数k=C./C.

假设被惰化保护系统内空气和惰性气体完全混合均匀，任何位置的氧气浓度在同一时间是相同

次扫惰化时间可采用式(C.8)进行计算：

吹扫惰化时间，单位为秒（s)； F 吹扫安全系数，取值见5.4.2； V 被保护系统体积，单位为立方米（m"）； Q 惰性气体流量，单位为立方米每秒（m"/s）； C, 吹扫惰化后的氧气浓度（体积分数），%； Co 被保护初始氧浓度（体积分数），%； C 惰性气体本身氧浓度（体积分数），%。 吹扫惰化后被保护系统的氧浓度计算公式见式（C.9)，惰性气体供给流量计算公式见式（C.10)

吹扫惰化时间，单位为秒(s)； F 吹扫安全系数，取值见5.4.2； V 被保护系统体积，单位为立方米（m"）； Q 惰性气体流量，单位为立方米每秒（m"/s）； C, 吹扫惰化后的氧气浓度（体积分数），%； Co 被保护初始氧浓度（体积分数），%； C 惰性气体本身氧浓度（体积分数），%。 吹扫惰化后被保护系统的氧浓度计算公式见式（C.s

气中的空气进入放散管内，惰性气体流量可采用式

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附录D （资料性附录） 防止空气向下扩散进入放散管内

( D.1 式中： 惰性气体折算流量，单位为米每秒（m/s)； h 末端至通风口距离，单位为米（m）； 需要控制的氧浓度，（体积分数），%； M 惰性气体的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol)； N 与放散管直径相关的指数系数，由图D.1确定； D 放散管直径，单位为米（m）。 式(D.1)的量纲不一致，是纯经验公式。

惰性气体折算流量，单位为米每秒（m/s）； 末端至通风口距离，单位为米（m）； 需要控制的氧浓度，（体积分数），%； M 惰性气体的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol） N 与放散管直径相关的指数系数，由图D.1确定； D 一放散管直径，单位为米（m）。 式(D.1)的量纲不一致，是纯经验公式

说明： 通风直径，单位为米（m）； 一指数系数； 外推。

说明： + 通风直径，单位为米（m）： 一指数系数； 一外推。

式（D.1)适用于氧气浓度体积分数为范围3%～6%的情况。对于氮气，因为其摩尔质量为 28g/mol，所以计算结果与指数系数N无关。注意，如果惰性气体用于吹扫出其它气体（例如氢气），则 吹扫氧气的惰性气体（实际上是惰性气体和该种其它气体的混合气体)的分子量将被改变。在这种情况 下需要的情化流量增加，使用式（D.1)时应予以考虑。 在采取持续通入惰性气体保持容器惰化时，环境温度和压力的变化可能产生容器向外的出流和呼

吸回流。此时，放散管中应维持情化气体的流量。如果容器存在呼吸效应，则对容器内物料应有保持惰 性气体覆盖的设计。惰化设计应考虑温度压力的变化和物料存量的改变。是否有必要对有泄压设备 （例如爆破片和泄压阀）的放散管道进行吹扫.应根据具体的应用咨询专家

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固体装料和卸料时，为了保持系统惰化常采用双联阀（见图E.1)或回转阀（也称旋转给料器），可以 确保固体物料贮料仓与大气隔绝。加料仓阀打开时固体物料进入化仓，这时惰化仓下方阀关闭；加料 仓阀关闭后对惰化器吹扫情化，情化仓下方阀打开时固体物料进人贮料仓。固体物料双联阀控制的惰 化计算公式符号如下： U 贮料仓气隙体积，单位为立方米（m"）； Cm 贮料仓内最大容许氧浓度（体积分数），%； C. 固体物料添加初始时刻的贮料仓内氧浓度（体积分数），%； V. 固体物料的总体积，单位为立方米（m）； V. 情化仓的体积，单位为立方米（m"）； n 添加次数； + 固体物料的孔隙率

图E.1固体物料双联阀示意图

固体物料中的气体含量为fV。，若惰化仓未被填满，其空气余量为V一V。假定 为21%，则惰化仓内氧气的体积按式（E.1)计算：

F.1加料槽添加袋装物料

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（资料性附录） 开口容器装料

加料槽添加袋装物料时若没有情化保护，随者空气的进入其氧气浓度不断升高。采用情性气体吹 日保护时，随着袋装物料的添加，贮料仓内氧气的浓度缓慢上升，添加n袋袋装物料后贮料仓内氧气的 本积量计算公式见式（E.1）：

V. 添加n袋物料后贮料仓内氧气体积量，单位为立方米（m"）； V 每袋物料中的氧气体积量，单位为立方米（m）； V. 未添加物料时贮料仓内氧气体积量，单位为立方米（m"）； Q 惰化气体流量，单位为立方米每秒（m/s）； n 添加物料袋数； At 连续添加袋装物料的时间间隔，单位为秒（s）； U 贮料仓的未充满空间体积，单位为立方米（m"）。 式（F.1)偏于保守，可以预测体积分数为21%以上的氧浓度，当贮料仓内氧气浓度低于体积分数为 10%时计算误差是可容许的

F.2袋装物料添加平衡状态

袋装物料添加过程中，惰性气体情化保护使贮料仓内氧浓度保持恒定，情性气体流量 见式（F.2）)：

Q 惰化气体流量，单位为立方米每秒（m*/s）； U 贮料仓内未充满空间体积，单位为立方米（m²）； At 连续添加袋装物料的时间间隔，单位为秒（s）； C 惰化气体中的氧气浓度（体积分数），%； C, 贮料仓内最大氧气浓度（体积分数），%； C, 粉状固体物料中的氧气浓度（体积分数，通常取0.21），%； K 每袋物料的重量，单位为千克（kg）； S 块状物料的孔隙率（如果未知，通常假设为0.5）； B 粉状物料密度（如果未知，通常假设为500kg/m²）

F.3袋装物料添加活塞流状态

袋装物料添加活塞流状态时，贮料仓内氧浓度平衡被破坏环，需要再次情化吹扫保护，吹扫情化 用式（C.8）进行计算，通常需要5次情化置换

F.4加料槽吹扫气流的设置位置

加料槽吹扫气流的入口位置与贮料仓的内部温度有关。贮料仓内液体物料温度高于环境温度，贝 情性气体应从贮料仓人口以上位置通人。对于贮料仓内高沸点低压液体物料，惰性气体应直接通入 料仓内。 示例1： 贮料仓容积为6.3m"，盛有3m的液体，每小时加人40袋25kg的袋装物料，情性气体的通人量Q为1m"/h。购 料仓内初始氧浓度的体积分数为2%，计算加料完毕后贮料仓内氧浓度？若最大允许氧浓度为6.0，请判定情性气体通 入量是否满足？ 贮料仓内未充满空间体积为（6.3一3)m²3.3m²初始氧气体积量V。为3.3m²×0.02=0.066m²。物料密度未知 通常采用500kg/m²，孔隙率为0.5。填充空气的氧浓度的体积分数为21%，每袋物料的氧体积量为25/500×0.5×0.21 0.00525m添加物料袋数，为40.连续添加袋装物料的时间间隔At为1/40三0.025h采用式（E1)计算如下，

+0.066=0.2478 m

流量。 示例2： 针对示例1，袋装物料的添加频率降低，为维持贮料仓初始氧浓度的体积分数为2%的，连续添加袋装物料的时间 间隔△/采用式（F.2）计算如下：

可知，添加物料大约需要10h，更好的方法是增加情性气体通人量。若情性气体通人量为10m/h，则总的填料时 间可以缩短为0.2525X40/10=1.01h

G.1磨煤干燥系统惰化工艺

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附录G （资料性附录） 工艺设备情化实例

由于磨煤干燥系统温度较高，惰性气流进入磨煤机的进口温度在300℃左右，排出磨机的温度为 105℃～130℃。图G.1为煤粉气化装置磨煤干燥系统中的典型情化工艺流程。在磨煤机运行时，磨 某过程中可能引起温度升高，存在潜在煤粉燃爆危险。在煤粉收集器处设备渗入空气现象时有发生，如 氧浓度过高，煤粉易自燃，属于潜在燃爆危险源。为了保证该系统安全运行，要求控制整个系统中氧浓 度不能超过体积分数为8%： a） 在热风炉与磨煤机之间的惰性气体管道上设置一套氧气监测系统，如在此处检测到氧含量超 过控制要求值，即刻开启补氮管线上流量控制阀，向惰性气体中补充氮气； b 在煤粉收集器出口管道上设置一套氧气监测系统，如在此处检测到氧含量超过控制要求值，即 刻开启补氮管线上流量控制阀，向煤粉收集器进口管道中补充氮气，以控制整个磨煤干燥系统 的氧浓度在安全允许范围之内

图G.1磨煤干粉系统惰化工艺示意图

G.2碎煤仓煤粉惰化工艺

碎煤仓煤粉情化工艺如图G.2所示，情化过程如下： 碎煤由皮带输出机进人到碎煤仓时会有小部分煤粉飘扬，为了防止煤粉扬尘在碎煤仓顶部设 有外滤式布袋除尘器，反吹系统使用氮气（0.45MPa），保持外滤式布袋除尘器的惰化环境。 b 在碎煤仓中部设有应急用氮气，一且碎煤仓内出现温度超限或自燃等现象，通入应急用氮气 进行情化保护。 碎煤通过称重给煤机进入到中速磨内，称重给煤机设备连续通入氮气，对转动部分氮封保护， 防止中速磨内的气体和煤粉从中速磨的进煤口往外泄漏，也可避免外部空气通过进煤口进人 中速磨内，破坏中速磨内的惰性环境

G.3布袋收尘器情化工艺

图G.2碎煤仓悟化工艺示意图

布袋收尘器的情化工艺如图G.3所示，情化保护设施如下： 碎煤通过中速磨研磨后，合格的煤粉在热情性气体的夹带进入布袋收尘器。在进入布袋收尘 器之前（110℃，4.35kPa），设有补充氮气将整个磨煤十燥系统的氧浓度控制在安全充许范围 之内。 b 煤粉通过外滤式布袋收尘器进行收集，反吹系统采用氮气，在布袋收尘器内形成惰性环境。 布袋收尘器中部设有应急用氮气，一旦出现煤粉温度过高或自燃时，紧急通人氮气。 d）在布袋收尘器下面旋转给料阀设有密封保护氮气

G.4天然气输（配）气场站惰化保护

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图G.3布袋收尘器惰化工艺示意图

利用二氧化碳气体对清管作业和过滤清洗作业进行情化保护，实现工艺区清管装置和过滤装置的 青洗作业安全，提高净化天然气输（配）气站场及阀室抗御火灾风险的能力。情性气体管路输送气态 CO2，用于惰化、清洗、排污等清管操作；清管作业时，对排污池、收发球装置/过滤装置进行情化保护，抑 爆阻燃。

G.5石化工艺或装置惰化保护

油化行业带米用通流消化方式（他标 放散口的系统连续通人性气 悟化通常不包括通人可燃气体（如甲烷或大然 气等燃料气）来降低氧浓度的防爆技术措施，也不包括 部分工艺应用实例： b）工艺装置开车前采用氮 气以控制在极限氧浓度以下

附录H （资料性附录） 常见氧浓度探测器

实际工程应用中有些氧在线分析仪表测得的氧浓度是十基，水蒸汽一般列人情性气体而要求的情 化系统氧浓度是湿基，在选择氧浓度探测器时应特别注意， 氧浓度探测器的使用温度不应小于化系统的工作温度范围，其最大量程不应大于25%（体积分 数），其精度不低于满量程的土2%。 电化学氧浓度探测器分为体积分数型氧浓度探测器和分压型氧浓度探测器， 电化学氧浓度探测器是基于电化学原理，探测器中含有阳极、阴极和电解液，能够产生正比于氧浓 度的输出电流。使用时要依据具体过程选用最佳的电化学探测器，其使用寿命通常为12个月，过期后 要替换或者重新组装某些分压型探测器。同时，要考恩电化学氧浓度探测器的温度使用范围，避免影 响测试结果， 对于没有采样系统的电化学氧浓度探测器，应用过程中测试气体样品中的溶剂蒸气和颗粒物可能 污染探测器而导致测试故障。对于易燃易爆场所，多选用本质安全型电化学氧浓度探测器。 此外，还有氧化错探测器、顺磁式氧分析仪等

GTCC-063-2018 电动转辙机（ZDJ9系列）-铁路专用产品质量监督抽查检验实施细则H.2体积分数型氧浓度探测器

采用毛细管探测技术，主要特性如下： 对压力波动不敏感； 不需要零点气，易于标定； 可作为本质安全型探测器； 不受撞击和震动的影响； 失效时输出零； 探测器寿命通常为1年

采用毛细管探测技术，主要特性如下： 对压力波动不敏感； 不需要零点气，易于标定； 可作为本质安全型探测器； 不受撞击和震动的影响； 失效时输出零； 探测器寿命通常为1年

H.3分压型氧浓度探测器

分压型氧浓度探测器分为固定式膜燃料电池型和极谱充电型两类，对压力变化敏感。这些探测器 过期后，燃料电池需要完全替换，极谱型探测器需要更换新膜并装填新的电解质。分压型氧浓度探测器 的特性如下： 对压力波动敏感； 一需要零点气； 一可作为本质安全型探测器； 一不受撞击和震动影响； 失效时输出零； 探测器寿命通常为6个月12个月。

分压型氧浓度探测器分为固定式膜燃料电池型 过期后，燃料电池需要完全替换JGJ 91-2019 科研建筑设计标准 ，极谱型探测器需要 的特性如下： 对压力波动敏感； 需要零点气； 可作为本质安全型探测器； 不受撞击和震动影响； 失效时输出零； 探测器寿命通常为6个月～12个月。

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顺磁式氧分析仪的工作原理是基于氧的顺磁性倾向，包括磁力机械式、磁压式和热磁式，通常没有 更用寿命限制。顺磁式氧分析仪的特性如下： 响应快； 无损耗型探测器； 对流量、压力和温度波动敏感； 对撞击和震动敏感； 需要零点气； 对背景气体敏感； 不适用于原位测定