可燃?xì)怏w（蒸氣）燃爆參數(shù)測(cè)試相關(guān)法律法規(guī)
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GB/T5332-2007《可燃液體和氣體引燃溫度試驗(yàn)方法》
1.試驗(yàn)概述
將體積為200mL的敞口錐形燒瓶加熱到一定溫度后，把一定量的可燃液體或氣體試樣注人到錐形燒瓶中，在暗室里觀察燒瓶內(nèi)是否發(fā)生引燃。通過采用不同溫度和不同試樣量重復(fù)試驗(yàn)，把發(fā)生引燃時(shí)燒瓶的最低溫度作為該試樣在常壓下空氣中的引燃溫度。
2.加熱爐示意圖
圖1 加熱爐示意圖
GB/T 803-2008《空氣中可燃?xì)怏w爆炸指數(shù)測(cè)定方法》 Kst（爆炸指數(shù)）值越大，說明氣體爆炸的危險(xiǎn)性越高。當(dāng)kst值超過一定范圍時(shí)，就需要采取安全措施來防止氣體爆炸事故的發(fā)生。根據(jù)歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 1127-1，當(dāng)kst值小于或等于200bar·m/s時(shí)，屬于低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域；當(dāng)kst值在200-300bar·m/s之間時(shí)，屬于中等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域；當(dāng)kst值大于300bar·m/s時(shí)，屬于高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。 1.試驗(yàn)裝置 裝置的主要部分是一個(gè)容積為1m3的圓柱形容器，其長度與直徑之比為1：1。一個(gè)近似容量為5L的氣瓶，可以用空氣加壓到2MPa，通過快速動(dòng)作閥門和內(nèi)徑為19mm的鋼管連到1m3的容器內(nèi)?？焖賱?dòng)作閥門應(yīng)在10ms內(nèi)打開，將5L氣瓶內(nèi)的高壓空氣噴入1m3容器內(nèi)。該閥與1m3爆炸容器內(nèi)內(nèi)徑為19mm的半圓形管連接，半圓形管上鉆有若干個(gè)直徑為4mm~6mm的小孔，小孔的總面積約為300mm2。混合氣采用電火花點(diǎn)燃，電火花能量應(yīng)大于試驗(yàn)用靜態(tài)混合氣或紊流混合氣的最小點(diǎn)火能。 圖2 爆炸容器示意圖 GB/T 12474-2008《空氣中可燃?xì)怏w爆炸極限測(cè)定方法》 評(píng)價(jià)可燃?xì)怏w的火災(zāi)危險(xiǎn)性，爆炸極限是最重要的指標(biāo)之一。例如，GB50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定：“爆炸下限小于10％的氣體火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲類”，“爆炸下限不小于10％的氣體的火災(zāi)危險(xiǎn)性為乙類”。對(duì)于可燃?xì)怏w爆炸極限的測(cè)定，有兩個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其測(cè)定方法。分別為GB／T12474—2008《空氣中可燃?xì)怏w爆炸極限測(cè)定方法》和GB／T21844-2008《化合物（蒸氣和氣體）易燃性濃度限值的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》。其中，GB／T12474-2008對(duì)應(yīng)于ISO10156:1996.GB／T21844—2008等同采用了美國材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTME681:04。 1.試驗(yàn)裝置 爆炸極限測(cè)定裝置主要由反應(yīng)管、點(diǎn)火裝置、攪拌裝置、真空泵、壓力計(jì)、電磁閥等組成。反應(yīng)管用硬質(zhì)玻璃制成，管長1400mm±50mm，管內(nèi)徑60mm±5mm，管壁厚度不小于2mm，管底部裝有通徑不小于25mm的泄壓閥。裝置安放在可升溫至50℃的恒溫箱內(nèi)。恒溫箱前后各有雙層門，一層為鋼化玻璃，一層為有機(jī)玻璃，用以觀察試驗(yàn)并起保護(hù)作用。 可燃?xì)怏w和空氣混合氣利用電火花引燃，電火花能量應(yīng)大于混合氣的最小點(diǎn)火能。放電電極距離反應(yīng)管底部不小于100mm，并處于管橫截面中心，電極間距為3mm~4mm。 注:可采用300 VA電壓互感器作為點(diǎn)火電源，產(chǎn)生電壓為10 kV（有效值），火花持續(xù)時(shí)間宜為0.5s。 圖3 爆炸極限測(cè)定裝置示意圖 GB/T 38301-2019《可燃?xì)怏w或蒸氣極限氧濃度測(cè)定方法》 惰性氣體（inert gas）：不燃燒，且不與氧氣、被保護(hù)的可燃?xì)怏w（蒸氣）反應(yīng)的氣體。 LAC：在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，可燃?xì)怏w（蒸氣）、空氣和惰性氣體混合物遇火源不發(fā)生爆炸的最大空氣濃度。 LOC：在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，可燃?xì)怏w（蒸氣）、空氣和惰性氣體混合物遇火源不發(fā)生爆炸的最大氧氣濃度。 極限氧濃度LOC與可燃?xì)怏w（蒸氣）特性、惰性氣體種類等有關(guān)。以體積分?jǐn)?shù)（%）表示，LOC=0.209×LAC 1.試驗(yàn)原理 采用管式裝置或球式裝置，測(cè)試確定可燃?xì)怏w（蒸氣）、空氣和惰性氣體的爆炸區(qū)。通過增加惰性氣體的體積分?jǐn)?shù).測(cè)試確定可燃?xì)怏w（蒸氣）的極限空氣濃度LAC，進(jìn)而計(jì)算確定待測(cè)可燃?xì)怏w的極限氧濃度LOC。 2.試驗(yàn)裝置 極限氧濃度試驗(yàn)裝置采用管式裝置或球式裝置。管式裝置應(yīng)符合GB/T 12474相關(guān)試驗(yàn)裝置的規(guī)定。球式裝置可為20L的球形不銹鋼爆炸罐、1m3的圓柱形容器、5L或12L短環(huán)頸瓶，分別應(yīng)符合GB/T 16425、GB/T 803、GB/T 21844相關(guān)試驗(yàn)裝置的規(guī)定。 GB/T 42368-2023《高溫高壓條件下可燃?xì)怏w（蒸氣）爆炸極限測(cè)定方法》 高溫高壓條件下的爆炸極限與常溫常壓條件下爆炸極限存在較大差異，已有爆炸極限的測(cè)試方法和裝置無法滿足測(cè)試需求。今年剛發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)GB/T 42368-2023《高溫高壓條件下可燃?xì)怏w（蒸氣）爆炸極限測(cè)定方法》，對(duì)于化工過程中風(fēng)險(xiǎn)精準(zhǔn)識(shí)別與預(yù)警、監(jiān)測(cè)監(jiān)控儀表的科學(xué)選擇、惰化抑爆應(yīng)用等安全措施的合理設(shè)置提供了技術(shù)支撐。 高溫高壓條件下的爆炸極限與常溫常壓條件下爆炸極限存在較大差異，已有爆炸極限的測(cè)試方法和裝置無法滿足測(cè)試需求。今年剛發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)GB/T 42368-2023《高溫高壓條件下可燃?xì)怏w（蒸氣）爆炸極限測(cè)定方法》，對(duì)于化工過程中風(fēng)險(xiǎn)精準(zhǔn)識(shí)別與預(yù)警、監(jiān)測(cè)監(jiān)控儀表的科學(xué)選擇、惰化抑爆應(yīng)用等安全措施的合理設(shè)置提供了技術(shù)支撐。 圖4 5L/12L長頸高溫高壓爆炸極限試驗(yàn)裝置示意圖