空气中可燃气体爆炸极限测定方法

无忧小子

空气中可燃气体爆炸极限测定方法
GB／T 12474—90
国家技术监督局1990-09-10批准   1991-09-01实施

    爆炸极限应用于可燃气体危险性的分类。有爆炸性危险的工艺设备内允许可燃气体的浓度，爆炸性气体环境的通风和供热系统的计算，动火作业时安全浓度的确定等都同这一参数有关。
    可燃气体和空气混合气的爆炸极限与以下因素有关：
    a．  可燃气体的种类及化学性质；
    b．  可燃气体的纯度；
    c．  可燃气体和空气混合气的均匀性；
    d．  点火源的形式、能量和点火位置；
    e．  爆炸容器的几何形状和尺寸；
    f  可燃气体和空气混合气的温度、压力和湿度。

1  主题内容与适用范围
    本标准规定了测定可燃气体在空气中爆炸极限的方法。
    本标准适用于常温常压下测定可燃气体在空气中的爆炸极限值。
    本标准不适用于测定其他安全技术参数。
    注：按照本标准规定的方法点燃混合气后未形成火焰传播，不能认为该混合气不会爆炸，具体情况由有关专家予以    解释。

2  术语
    爆炸范围  explosion range
    可燃气体与空气的混合气中，可燃气体的爆炸下限与爆炸上限之间的浓度范围称为爆炸范围。

3  试验方法
3．1  试验装置
    爆炸极限测定装置见示意图。主要由反应管、点火装置、搅拌装置、真空泵、压力计、电磁阀等组成。装置的主要部分是一个用硬质玻璃为材质的反应管，管长1400±50mm，管内径φ60±5mm，管壁厚不小于2mm，管底部装有通径不小于φ25mm泄压阀。装置安放在可升温至50℃的恒温箱内。恒温箱前后各有双层门，一层为普通玻璃，一层为有机玻璃，用以观察实验并起保护作用。


爆炸极限装置示意图
1一安全塞；2一反应管；3一电磁阀；4一真空泵；5一干燥瓶；6一放电电极；7一电压互感器；8一泄压电磁阀；9一搅拌泵；10一压力计；M1、M2一电动机

    可燃气体和空气混合气利用电火花点燃，电火花能量应大于混合气的点燃能量。放电电极距反应管底部不小于100mm处位于管的横截面中心，电极间距离为3～4mm。
    注：建议采用300VA电压互感器作为点火电源，产生高压为10kV(有效值)，火花持续时间为0.5s左右。
3．2  试验步骤
    先检查装置的密闭性，将装置抽真空至不大于668Pa(5mmHg)的真空度，然后停泵。经5min压力计压力下降不大于267Pa(2mmHg)，认为真空度符合要求。按分压法进行混合气配制，为了使反应管内可燃气在空气中均匀分布，配好气后利用无油搅拌泵搅拌5～10min，停止搅拌，然后打开反应管底部泄压阀进行点火，并观察火焰是否传至管顶。点火时恒温箱的有机玻璃门应处在关闭状态。
    每次试验后要用湿度低于30％的清洁空气冲洗试验装置，反应管壁及点火电极若有污染应清洗。用渐近法通过测试寻找极限值，如果在同样条件下进行三次试验，点火后火焰均未传至管顶，则可改变进样量，进行下一个浓度的试验。测爆炸下限时样品增加量每次不大于10％，测爆炸上限时样品减少量，每次不小于2％。新组装的测定装置应做10次左右的试验再进行正式测定。
3．3  测试结果计算
    通过实验找到最接近的火焰传播和不传播两点的体积分数，并按下式计算爆炸极限值。

式中：  ——爆炸极限；
        ——传播体积分数；
        ——不传播体积分数。
    注：反应管内可燃气与空气混合后被电火花点燃，形成火焰面并燃烧至管顶定为传播，如未燃烧至管顶定为不传播。

4  试验结果说明
4．1  重复性
    同一个测试人员测得的重复试验结果，误差不应大于5％。
4．2  再现性
    不同实验室测得的重复试验结果的平均值，误差不应大于10％。

5  装置的考察
    安装后的装置进行正式测定前，用纯度不低于99.9％的乙烯考察(乙烯的爆炸下限值为0.0315，爆炸上限值为0.345)，如测定结果符合第4．2条即认为装置运转正常。

6  试验报告
    试验报告应包括以下内容：
    a．  可燃气体种类及主要物理化学性质；
    b．  试验时可燃气体和空气混合气的温度和大气压力；
    c．  爆炸极限值；
    d．  若试验操作与本标准规定有偏离应加以说明；
    e．  试验日期。



    附加说明：
    本标准由中华人民共和国公安部提出。
    本标准由全国消防标准化技术委员会归口。
    本标准由公安部天津消防科学研究所负责起草。
    本标准主要起草人宋玉池、赵培华、张鸣辰。


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