【国家标准(GB)】 真空泵 安全要求

ICS.23.160
中华人民共和国国家标准
GB22360--2008
真空泵
安全要求
Vacuumpumps-Safetyrequirements2008-08-28发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-10-01实施
中华人民共和
国家标准
真空泵安全要求
GB22360—2008
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2009年1月第一版2009年1月第一次印刷书号：155066·1-34936
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GB22360—2008
本标准的第5章5.1.1中a)、b)、c)、f)、g)、5.1.2、5.1.5、5.2.1、5.2.2、5.3.1、5.3.2中a)、b)、5.4、5.6.1、5.6.2、5.7、5.8、5.9、第6章、第7章、第8章中8.3为强制性，其余为推荐性。本标准修改采用EN1012-2：1996《压缩机和真空泵安全要求第2部分：真空泵》（英文版）。本标准与EN1012-2：1996的章节、条款一致，技术内容一致。本标准根据EN1012-2：1996重新起草，与EN1012-2：1996的差异为：为了与现有的真空技术标准配套使用，将EN1012-2：1996《压缩机和真空泵安全要求第2部分：真空泵》的名称改为我国的《真空泵安全要求》；一对于EN1012-2：1996引用的国际标准和欧洲标准中有被修改采用的我国标准，本标准引用我国的这些国家标准代替对应的国际标准或欧洲标准；对于EN1012-2：1996引用的国际标准和欧洲标准中有被非等效采用的我国标准，本标准引用我国的这些国家标准中对应的条款代替对应的国际标准或欧洲标准；其余未被等同或修改采用为我国标准的国际标准和欧洲标准，在本标准中均被直接引用（见本标准附录B）；由于EN1012-2：1996中引用文件EN292-1、EN292-2并没有在标准中引用，按GB/T1.1的规定将其删除；
由于EN1012-2：1996中引用文件EN12076《压缩机和真空泵的噪声发射的测量（工程法）》已作废，本标准删除了该引用标准，用GB/T21271《真空技术真空泵噪声测量》代替；增加引用标准GB2894安全标志；—将EN1012-2：1996中的bar、mbar改成本标准中的Pa、kPa。为了便于使用，本标准还做了下列编辑性修改：——“本欧洲标准”一词改为“本标准”；一删除了EN1012-2:1996的前言；删除了EN1012-2：1996的引言；增加了附录BEN1012-2：1996与中国标准、国际标准对应的标准编号和名称”。本标准的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国真空技术标准化技术委员会归口。本标准起草单位：上海凯尼真空设备有限公司、浙江真空设备集团有限公司、成都南光机器有限公司、国家真空设备质量监督检验中心、沈阳真空技术研究所。本标准主要起草人：姜燮昌、孟凡林、张宝夫、李剑辉、李春影、王学智、王玲玲本标准首次发布。
1范围
真空泵安全要求
GB22360—2008
本标准适用于各种真空泵、真空机组和真空抽气系统。标准中列出了在真空泵的使用期间及随后的处置过程中，与其相关的重要的危害性，详细规定了适用于真空泵设计、安装、运行、维修及拆卸过程中的安全要求。
本标准不适用于开放的系统下连续进行抽气及入口处的压力高于75kPa(750mbar）的泵，例如真空吸尘器、换气扇。
一些用于特殊场合的真空泵应符合与其应用相关的特殊标准规定。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。GB/T825吊环螺钉（GB/T825—1988，neqISO3266：1984）GB2894安全标志（GB28941996，negISO3864：1984）GB/T3163真空技术术语（GB/T3163—2007.ISO3529：1981，MOD）GB4793.1一2007测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求(GB4793.1—2007,IEC61010-1:2001,IDT)GB5226.1-2002机械安全机械电气设备第1部分：通用技术条件（IEC60204-1:2000IDT)
GB/T5465.2电气设备用图形符号（GB/T5465.2—1996，idtIEC417：1994）GB/T8196机械安全防护装置固定和移动防护装置设计与制造一般要求（GB/T8196-2003,ISO14120:2002,MOD)
GB/T12241安全阀—般要求（GB/T12241—2005，ISO4126-1:1991,MOD）GB/T12265.1
机械安全防止上肢触及危险区的安全距离（GB/T12265.1一1997，eqvEN294:1992)
GB/T14574声学机器和设备噪声发射值的标示和验证（GB/T14574—2000，eqVISO4871：1996)
GB/T16273.1设备用图形符号通用符号（GB/T16273.1—1996，neqISO7000：1989）GB16754机械安全急停设计原则（GB16754一1997，eqvISO/IEC13850：1995）GB/T18153机械安全可接触表面温度确定热表面温度限值的工效学数据（GB/T18153—2000eqvEN563.1994)
GB18209.1机械安全指示、标志和操作第1部分：关于视觉、听觉和触觉信号的要求(GB18209.1—2000,idtIEC61310-1:1995)GB/T21271真空技术真空泵噪声测量（GB/T21271--2007，ISO2151:2004，MOD）ISO/TR11688-1声学低噪声机器和设备设计实例的推荐用规程第1部分：计划ENV1070机械安全术语
EN1127-1爆炸性环境爆炸防止和防护第1部分：基本概念和方法EN60079-0爆炸性气体环境用电器设备第0部分：一般要求1
GB22360—2008
EN60529
隔离罩（IP规范）提出的保护等级规范EN61000-6-2电磁兼容性（EMC)第6-2部分：通用标准工业环境抗扰度EN61000-6-4电磁兼容性（EMC)第6-4部分：通用标准工业环境发射频率3术语和定义
ENV1070和GB/T3163确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
vacuum
在指定空间内，低于环境大气压力的气体状态。注：真空一般是测量残余气体的压力，单位为Pascals(Pa)或millibar(mbar）。1mbar=100Pa3.2
vacuum pump
真空泵
产生、改善和（或）维持真空的装置。注：在本标准中，术语“真空泵”和“泵”具有相同的含义。3.3
泵入口
pumpinlet
被抽气体进入真空泵的入口。
泵出口pumpoutlet
真空泵的出气口或排气口。
maximum starting pressure
最高起动压力
泵可以起动的最高人口压力。
最高出口压力
maximumoutletpressure
制造商规定的真空泵出口的最高压力。3.7
真空泵的抽气量
throughputof ayacuumpump
流经泵人口的气体流量，通常表示为每单位时间内产生的气体压力与其体积的乘积。3.8
pumpedmedia
被抽媒介
被真空泵抽除的物质，如气体、水蒸气、雾状液体和夹带的固体微粒。3.9
友pumpfluid
真空泵液
真空泵运转使用的液体。
初级真空泵primarypump
最高出口压力等于或高于环境压力的泵。3.11
次级泵secondarypump
最高起动压力或最高出口压力低于大气压力或在较低压力的情况下运行的真空泵，它通常与初级泵相联，产生压强要低于单台初级泵产生的压强。2
抽气系统pumpingsystem
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用来产生真空的配有附件的真空泵或真空泵机组。附件包括管路、阀门、过滤器、冷却器、控制装置和能够满足性能要求的其他装置。3.13
容积真空泵positivedisplacementpump容积真空泵是利用泵腔容积的周期变化来完成吸气和排气的装置，气体在排除前被压缩。3.14
蒸气流泵vapourpump
采用高速定向蒸气流携带和相互碰撞的气体分子把气体送至泵出口进行排气的真空泵。即：扩散泵和扩散喷射泵。
低温捕集泵cryogenicentrapmentpump被抽介质或是在温度非常低的表面上（低于120K)捕集，或使用大的有效面积的多孔媒介物在低温条件下来吸附被抽介质的真空泵。例如：低温泵和吸附泵。本文中使用的术语“低温”，其温度要低于120K。
吸气剂泵getterpump
主要通过与吸气剂产生化学反应来吸气的真空泵。吸气剂通常为金属或合金，其形状可为块状（容积吸气泵）或采用升华作用（升华泵），以及用阴极溅射来蒸散吸气剂（溅射离子泵）。3.17
分子泵molecularpump
高速旋转的转子将动量传给气体分子，使其传输到泵的出口的真空泵。例如：牵引分子泵和涡轮分子泵。
最高允许工作压力maximumallowableworkingpressure由制造商规定的最高工作压力。3.19
最低允许工作压力minimumallowableworkingpressure由制造商规定的最低工作压力。3.20
烘烤baking
加热真空系统的工艺，降低系统内表面气体解析速率从而获得更低的压力。3.21
methanedrainpump
甲烷排除泵
一种容积式真空泵，用来抽除垃圾站、矿石中和视甲烷为有害气体的环境下的甲烷气体。4真空泵危害一览表
4.1机械危害
参照安全技术要求。
4.1.1主要危害
a）因运动部件接触而产生的切割。例如：驱动带、冷却风扇、联轴器、传动轴和转子。b）由锋利的边缘产生的切割。例如：金属板材，有起皱褶的管件和涡轮叶片。5.1.1
5.1.1,5.1.4
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真空系统的拉拽。
由于真空泵或真空泵系统的部件破损导致零件射出。e
因压力过高造成真空系统的爆裂，引起零件射出。形成压力过高的原因有：真空泵旋转方向不正确；
排气受阻或受到限制；
错误操作使得气体进人真空系统：机械部件断裂；
真空状态下断电引起真空泵反向运转。增加或拆移配件时稳定性的降低。f
运输过程中机械稳定性受损。
因缺少起吊设备在起吊过程损害了机械稳定性。h）
真空泵油泄漏造成打滑、跌倒和坠落。4.1.2
针对蒸气流泵的危害
5.1.1、7.3.1
蒸气流泵在无冷却，人口、出口阀关闭，并在大气压下运行导致压力升高，引起零件射出。4.1.3针对低温捕集泵的危害
由于低温捕集泵发生爆裂而引起零件射出，其发生原因有：捕集的被抽介质释放进人密封系统；在密闭系统中用来制冷的冷高压致冷剂受热而产生过高压力；制冷剂容器遇火而产生的过高压力；所用的结构材料低温失效。
4.1.4针对吸气剂泵的危害wwW.bzxz.Net
用手触及强磁时产生危害。
4.1.5针对分子泵的危害
涡轮分子泵内旋转转子的弹射；a)
涡轮分子泵转子高速运转时破裂，碎片射出；b）
涡轮分子泵转子在动平衡失调或突然减速，引起泵的不稳定性。c
4.2电气危害
4.2.1主要危害
直接或间接的接触电；
静电现象；
对电器装置的外部影响。
4.2.2针对蒸气流泵的危害
由隔离加热元件的绝缘物吸收了潮气造成漏电。4.2.3针对吸气剂泵的危害
由于以下原因造成泵与外高压发生接触：没有切断电源就将泵断电，高压释放电阻失效：过高的烘烤温度或机械损坏破环了绝缘体。4.3热危害
a）与高温表面接触造成的烧伤；b）与深冷表面，过冷的气体或制冷剂接触造成的冻伤；c）接触炙热泵油或润滑剂造成的烫伤。4.4噪声造成的危害
高噪声造成听力损伤。
5.3.1、5.3.2
4.5辐射造成的危害
接触吸气泵产生的电离辐射。
4.6真空泵在使用和排气过程中，由材料和物质产生的危害4.6.1主要危害
a）运行过程中，有毒气体或蒸气的排放而造成的危害；b)
油封泵油雾的排放，这种排放物吸人造成的危害：GB22360—2008
维修过程中，接触润滑剂、泵液或被抽介质、有毒的裂解物/反应物引起的危害；d)
处理或排除易燃气体或蒸气时造成的爆炸、起火：e)
处理或排除氧化剂时造成的爆炸、起火；f
处理易燃气体时造成的爆炸、起火；g
高温下润滑油的裂解造成的起火；h）由于被抽气体发生分解，引起压力剧烈上升引起的危害。4.6.2针对蒸气流泵的危害
接触或吸人过高温有毒的泵液，产生化学分解物造成的危害。4.6.3针对低温捕集泵的危害
当泵升温或维护时，接触到或吸人泵释放出有毒的物质所产生的危害。4.7在设计中忽略了人类工程学与机械工程原理而造成的危害a)
忽略使用保护装置；
控制仪器和设备的放置错误导致的人为错误；b)
c）泵在真空系统的错误连接造成的危害。4.8电源故障、部件损坏或其他功能失调造成的危害a）供电出现故障；
中央控制系统出现故障或程序混乱（突然自起动）：b)
装配错误。
4.9由未察觉的或不正确的安全措施和方式引起的危害泵在出现故障时被关闭又自动重起动引起的危害；a
连续工艺程序的错误引起的危害：程序设计错误造成的危害；
d）计算机部件故障造成的危害。5安全要求和措施
5.1机械安全要求
5.1.1基本要求
6.3、7.3.1
5.9、5.10
a）依据GB/T8196，裸露的运动部件需配置保护装置进行预防保护。若保护装置能阻止EN60529规定的试验机械手与运动部件接触，则可认为该保护装置的保护效果足够充分（见GB/T12265.1)。
b）所有可接触的边、角都应划为避免受伤的区域。如果只有在完整地安装真空系统后才实现防护，那么应当在泵的安装过程中提供临时的防护c)
措施（例如，如果在泵的人口能触及泵的机械零件，那么应当封盖泵的入口）。d)
设备使用过程中，真空部件要有足够的强度承受挤压。在无法消除此类隐患的地方，需要设置防压装置来控制弹射物。
设计时应当考虑到被抽气体携带的碎屑积累对泵产生危害。排气过滤器应用足够大的容量以保证真空泵在最天抽气量的条件安全运行。提供措施确保过滤器在饱和或阻塞情况下不会导5
GB22360—2008
致泵入口压力超过其最高充许工作压力。在录的排气口处或真空系统内积累的碎片无法避免时，应配排气压力监控装置或压力调节阀。f）真空系统设计应当稳定。8.3描述了稳定性的测试方法。应考虑设备的用户可能增加的其他附件。在无法实现测试时，一定要提供可靠的安全保护措施。g）应当提供或规定真空泵和真空系统的安全管理措施。使用的工具可能包括手柄、吊环螺栓、轮盘、接线板、支架。其中吊环螺栓应符合GB/T825的规定。5.1.2蒸气流泵的安全要求（附加）系统的设计应确保，如果泵关闭进出口在大气压下运行，不会发生危险。5.1.3低温捕集泵的安全要求（附加）a）为防止被抽气体解析引起的密封真空系统或泵体爆炸，需要在真空泵体内配置减压装置。减压装置除满足GB/T12241的要求，还应适于在低温条件下工作。b)
为避免低温下热循环或脆化产生的应力导致材料失效，用于构造泵的材料应具有适合其预期功能的机械性能。
c）加压气体的容器和罐体应当按照实际公认的标准来设计和加工生产。如果出现误操作（动作）的情况，引起部件承受压力高于泵最高允许工作压力，那么就需要安d)
装一个适当的减压装置。
如果低温泵断开与制冷压缩机的连接，会产生压力危险，需要提供一个装置降低压力系统至安全压力级别，并提供安全使用说明。5.1.4吸气剂泵安全要求（附加）要适当保护那些因翘曲易脱落连接的部件，对锋利的边缘要有醒目的警告。5.1.5分子泵的安全要求（附加）a）转子的安装应坚固，以防止转子旋转被甩出泵外。b）
泵体的外壳应保证足够强度，以防止破裂的转子碎片甩出，c）提供一定的措施确保真空系统中的泵的安全性，使其能承受转子的突发事件。5.2电器的安全要求
5.2.1基本要求
a）电器安装
真空泵的电器安装应符合GB4793.1一2007和GB5226.1一2002的要求。保护装置和转换装置要按照“失效保护”中安全要求来设计和连接，要在真空泵外部安装电路过载保护装置，在真空泵的使用说明书中指出操作者应安装电流过载保护装置。
没有配置断电装置的真空泵，其操作手册应要求使用者自己提供这种装置。配线要求要：
—足够安全和保护；
不与热表面接触；
一绝缘可靠。
真空泵安装在具有潜在爆炸性的气氛中，其电器装置应符合EN60079-0的安全要求。b）静电现象
对人有危害或可能发展成为引火源，需将所有导电性的零部件接地来避免静电电荷的积蓄。c）电器装置受到的外在影响
设计的安全装置和设备即使在受到干扰的情况下，性能应不受影响。例如：短路；
外部冲击；
一电压的变化；
—电磁场（见EN61000-6-4、EN61000-6-2）；接地错误。
5.2.2蒸气流泵的安全要求（附加）GB22360—2008
设计加热器的保护部分时，要确保加热器元件和泵体之间有良好的热接触，防止温度过高元件降低绝缘性。
5.2.3吸气剂泵的安全要求（附加）a）为防止接触高电压，每台泵易导电的零件都要有可靠的接地保护。如果用高压电缆的地屏蔽来实现接地，那么必须规定最大故障电流，连接必须这样进行：接线前，装置接地，带电导体断开。
连接电源和泵的线路要经过设计计算，并规定泵的最高断路电压。b)
c）超过1000V操作电压的线路要有国际性的警告标志。d）要规定真空泵以及暴露在外的相关高压与线路和导线的最高温度。5.3热的安全要求
5.3.1基本要求
加工介质（润滑油和冷却剂等）过高或过低的温度对操作人员产生危害时，应对介质温度实施监控当介质温度超过极限值时要将其恢复到安全状态。当部件外表面温度高于70℃或低于一10℃，在真空泵正常运行时，操作人员有可能接触到该外表面，在这种情况下应对其进行保护、绝缘处理或是有明显的标志以示警告（见GB/T18153）。其他高温管道要按照附录A的要求标有明显的警告信息。任何管路应随变化的温度自由移动，同时热管路不应与木料或易燃物接触。真空泵安装在具有潜在爆炸危险的地方，需要限制其表面温度，同时要消除其他引火源，见EN60079-0和EN1127-1。
5.3.2蒸气流泵的安全要求（附加）a）安装适当的安全排放装置以防操作人员接触到灼热的泵液。随泵附带的说明书应当规定泵液在排出泵前的最少冷却时间。
b）当泵液不足，冷循环出故障或是电气故障时，会导致泵体达到危险的温度，为此要设计适当的热负载自动跳闸装置，在达到不安全的温度前断开真空泵上的电源。c）当过高的温度导致扩散泵油发生危险的裂解时，需要配备一个适当的温度自动跳闸装置。5.4噪声
按照ISO/TR11688-1标准规定，设计时要考虑减少噪声，有保护措施设计的真空泵应能在最高指定环境温度下连续满载运行。
5.5辐射
吸气剂泵外表面散发的辐射线和杂散射线（波长为50mm的相同射线剂量）不能超过5μSv/h。5.6真空泵使用和排放的材料和物质在真空泵或真空系统使用过程中，被抽介质和泵液会产生危害时，要采用特别的方式来消除这种危害的风险。
5.6.1基本要求
a）设计中要注意防止气体漏进系统或有毒气体泄漏到大气中。应根据8.4测试真空系统的密封性。
安装适当的或分离器，以防止有害的液体或固体微粒进人真空泵。c）处理易燃物会引起火灾，应通过以下措施来消除：设计并选择适当的材料，将引火源的风险降至最小；7
GB22360—2008
一选择合适的材料和适当的接地来防正静电电荷的积累一一防止外来微粒的进入，其接触到真空泵内的旋转轴会发生引燃。如果用水作密封物质，应当安装流量表，当水流降至危险值时会自动切断发动机。要避免易燃性气体的熟飘逸，应按照8.4中的要求检测真空系统的密封性。如果条件充许，可采用情性气体稀释可燃性物质的浓度。d）处理氧化剂时，避免引起火灾及爆炸的主要措施有：在装配前清洗真空泵和系统的所有部件，清除所有有机物质；慎重选择真空系统的使用材料；慎重选择用来润滑、密封和抽气的泵液；一如果条件允许，可用可监控情性气体来稀释被抽气体。e）避免处理自燃气体引起火灾或爆炸的主要措施有：使用可监控的情性气体来稀释被抽气体；通过设计预防空气进人系统中，根据8.4检测系统的密封性；通过设计预防自燃气体泄漏人空气中，按照8.4进行检测系统的密封性。f）如果存在气体分解或爆炸的危险，设计的泵应能承受随之产生的最高压力。这应根据8.2按静态超压来检验真空泵。
蒸气流泵的要求（附加）
a）如果使用有害的真空泵液（例如水银），应当采取防范措施，使用适当的防止真空泵液进人真空泵的排气系统或真空系统的其他部件内。应规定在维护期间采取的防范措施。b）采取预防措施防止温度过高，避免在高温真空泵液或密封材料产生有害的化学分解，见5.3.2c)。
c）采取措施防止真空泵入口和出口压力过高使真空泵液发生氧化。d）要根据工作温度和压力来选择合适的真空泵液。5.6.3低温捕集泵的要求（附加）避免被抽易燃气体积累，产生引燃的可能性，除非系统真空度低于10-mbar，否则不要接通灼a)
热的灯丝和放电装置。
b）真空泵附带的说明书应当提供警告，要求安装排放废气的安全管路。c）真空泵在设计和使用过程中要考虑有害气体积累的可能性，例如：氢气。5.7机设计中的人类工程学原则
按照GB16754和GB/T5465.2的要求，系统启动和停止装置要操作简易、标志清晰，见附录A。手动控制和其他频繁的使用的装置应当被设置成容易触及和控制，并且不繁琐。有关控制仪表应放置在操作者易于看见的地方，并操作与工具相关的控制部件。只要有可能，控制部件和操作工具都应该设计成有助于操作者理解它们的功能，并避免操作者犯错误。
在真空泵的结构设计中，对泵液处理应有充填、排放、清洗、回收等功能。5.8供电故障、部件损害和其他功能失调5.8.1基本要求
a）在主电源和辅助电源电力下降的情况下，应该将真空泵或真空系统转入安全的状态；b）设计真空泵或系统时，要求当电源出现故障或电源恢复时，这种电源故障不会引起危害。以上适用于整个系统，包括加润滑剂、供水、阀门的位置或是控制电路中的任一部分，它们都有可能产生危害。
5.8.2机械部件故障
真空泵或抽气机组的材料要保证足够的预期使用，尤其关于耐久性、疲劳现象、老化（包括脆化）、腐8
蚀、磨损、化学反应、受热和静电影响。使用的材料不可有害人体健康和安全。使用的材料要与生产商规定的润滑油或是其他泵油和加工的材料一致。润滑油、油脂和真空泵液应当能够承受遇到的极高的压力和温度。密封圈和垫圈应当用能承受遇到的高压、高温的材料制成。5.9有关安全的措施和方式
a）用安全装置停止设备运行后，设备仅能通过手动控制的操作来重新起动。GB22360-—2008
b）当人与设备之间的接触是依靠键盘时，不应该有可能出现错误的命令导致危险的发生。不能仅依靠软件的正确使用来确保操作的安全进行。软件出现故障时，在硬件方面，应当提供一定装置确保操作安全，如以互锁或其他安全形式。同样，系统的安全性也不仅取决于硬件的正确运行。
5.10应急停止设备
应当安装应急停止设备装置，以防出现危险状态发生且需要手动控制时。应急停止设备装置应符合GB16754和GB18209.1的规定，见附录A。分析表明，正常的停止装置在功能上符合应急停止设备装置的要求，则视为该装置满足要求，同时要有相应的标志。
6标志、符号和警示
6.1普遍使用的标志
标志、符号和警示应永久存在并清晰可见。6.2标牌
泵的标牌应当具有以下内容，要清楚规范且不易抹去：生产商的名称和地址；
制造日期；
系列或型号；
序号或批号：
旋转轴的转速。
6.3附加要求
应标注下列信息：
a）由转动轴驱动的泵
旋转方向：
一如果泵的人口和出口易混淆的话，则对其有清晰的标志；如果泵液的液位会影响其安全时，要注明最高和最低液位；如果可以的话，标冷却水的人口和出口；如果其他真空泵液会导致泵损坏的话，要注明该泵使用的真空泵液。b）蒸气流泵
需要的真空泵液的数量；
空冷泵气流方向或风扇的转向，灼热表面的警告标志。
c）低温捕集泵
在减压阀附近有警告标记以免阀被堵塞。如果有危害物质被吸入泵时，就要实施该安全排气管的预防措施；
一压力系统应当在断开冷却泵或是拆卸系统之前释放压力，应有警告标志；9
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