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技術(shù)文章

空氣中可燃氣體爆炸極限測定方法

爆炸極限應(yīng)用于可燃氣體危險性的分類。有爆炸性危險的工藝設(shè)備內(nèi)允許可
燃氣體的濃度，爆炸性氣體環(huán)境的通風和供熱系統(tǒng)的計算，動火作業(yè)時**濃度
的確定等都同這一參數(shù)有關(guān)。
可燃氣體和空氣混合氣的爆炸極限與以下因素有關(guān)：
a. 可燃氣體的種類及化學(xué)性質(zhì)；
b. 可燃氣體的純度；
c. 可燃氣體和空氣混合氣的均勻性；
d. 點火源的形式、能量和點火位置；
e. 爆炸容器的幾何形狀和尺寸；
f. 可燃氣體和空氣混合氣的溫度、壓力和濕度。
1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標準規(guī)定了測定可燃氣體在空氣中爆炸極限的方法。
本標準適用于常溫常壓下測定可燃氣體在空氣中的爆炸極限值。
本標準不適用于測定其他**技術(shù)參數(shù)。
注：按照本標準規(guī)定的方法點燃混合氣后未形成火焰?zhèn)鞑ィ荒苷J為該混合氣不會爆
炸，具體情況由有關(guān)專家予以解釋。
2 術(shù)語
爆炸范圍 explosion range
可燃氣體與空氣的混合氣中，可燃氣體的爆炸下限與爆炸上限之間的濃度范
圍稱為爆炸范圍。
3 試驗方法
3.1 試驗裝置
爆炸極限測定裝置見示意圖。主要由反應(yīng)管、點火裝置、攪拌裝置、真空泵、
壓力計、電磁閥等組成。裝置的主要部分是一個用硬質(zhì)玻璃為材質(zhì)的反應(yīng)管，管
長1400±50mm，管內(nèi)徑?60±5mm，管壁厚不小于2mm，管底部裝有通徑不小
于?25mm 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，一層為普通玻璃，一層為有機玻璃，用以觀察實驗并起保護作用。
國家技術(shù)監(jiān)督局1990-09-10 批準 1991-09-01 實施
GB/T 12474－90
爆炸極限裝置示意圖
1－**塞；2－反應(yīng)管；3－電磁閥；4－真空泵；5－干燥瓶；6－放電電極；
7－電壓互感器；8－泄壓電磁閥；9－攪拌泵；10－壓力計；M1、M2－電動機
可燃氣體和空氣混合氣利用電火花點燃，電火花能量應(yīng)大于混合氣的點燃能
量。放電電極距反應(yīng)管底部不小于100mm 處位于管的橫截面中心，電極間距離
為3～4mm。
注：建議采用300VA 電壓互感器作為點火電源，產(chǎn)生高壓為10kV（有效值），火花持
續(xù)時間為0.5s 左右。
3.2 試驗步驟
先檢查裝置的密閉性，將裝置抽真空至不大于688Pa(5mmHg)的真空度，然
后停泵。經(jīng)5min 壓力計壓力下降不大于267Pa(2mmHg)，認為真空度符合要求。
按分壓法進行混合氣配制，為了使反應(yīng)管內(nèi)可燃氣在空氣中均勻分布，配好氣后
利用無油攪拌泵攪拌5～10min，停止攪拌，然后打開反應(yīng)管底部泄壓閥進行點
火，并觀察火焰是否傳至管頂。點火時恒溫箱的有機玻璃門應(yīng)處在關(guān)閉狀態(tài)。
GB/T 12474－90
每次試驗后要用濕度低于30％的清潔空氣沖洗試驗裝置，反應(yīng)管壁及點火
電極若有污染應(yīng)清洗。用漸近法通過測試尋找極限值，如果在同樣條件下進行三
次試驗，點火后火焰均未傳至管頂，則可改變進樣量，進行下一個濃度的試驗。
測爆炸下限時樣品增加量每次不大于10％，測爆炸上限時樣品減少量每次不小
于2％。新組裝的測定裝置應(yīng)做10 次左右的試驗再進行正式測定。
3.3 測試結(jié)果計算
通過實驗找到*接近的火焰?zhèn)鞑ズ筒粋鞑牲c的體積分數(shù)，并按下式計算爆
炸極限值。
( )
2
1
1 2 ?＝ ? +?
式中：φ-爆炸極限；
φ1-傳播體積分數(shù)；
φ2-不傳播體積分數(shù)。
注：反應(yīng)管內(nèi)可燃氣與空氣混合后被電火花點燃，形成火焰面并燃燒至管頂
定為傳播，如未燃燒至管頂定為不傳播。
4 試驗結(jié)果說明
4.1 重復(fù)性
同一個測試人員測得的重復(fù)試驗結(jié)果，誤差不應(yīng)大于5％。
4.2 再現(xiàn)性
不同實驗室測得的重復(fù)試驗結(jié)果的平均值，誤差不應(yīng)大于10％。
5 裝置的考察
安裝后的裝置進行正式測定前，用純度不低于99.9％的乙烯考察（乙烯的爆
炸下限值為0.0315，爆炸上限值為0.345），如測定結(jié)果符合第4.2 條即認為裝置
運轉(zhuǎn)正常。
6 試驗報告
試驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容：
a. 可燃氣體種類及主要物理化學(xué)性質(zhì)；
b. 試驗時可燃氣體和空氣混合氣的溫度和大氣壓力；
c. 爆炸極限值；
d. 若試驗操作與本標準規(guī)定有偏離應(yīng)加以說明；
e. 試驗日期。
GB/T 12474－90
附加說明：
本標準由中華人民共和國公安部提出。
本標準由國內(nèi)消防標準化技術(shù)委員會歸口。
本標準由公安部天津消防科學(xué)研究所負責起草。

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