Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6553-1:1999 Hệ thống phòng nổ - Phần 1: xác định chỉ số nổ của bụi cháy

• Số hiệu: TCVN6553-1:1999
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 1999

Tu =	Kmax, xáo trộn
	Kmax, tĩnh

CHÚ THÍCH: Đối với hỗn hợp bụi với không khí, K_{max, tĩnh} là một thông số dẫn xuất lý thuyết.

Hình 1

4. Phương pháp thử

4.1. Qui định chung

Thiết bị mô tả trong phần này của tiêu chuẩn được chọn làm thiết bị chuẩn so sánh và thích hợp để đánh giá các chỉ số nổ của các loại bụi cháy có cỡ hạt không lớn hơn 63 mm và độ ẩm không lớn hơn 10 % (m/m).

CHÚ THÍCH

1) Trong thực tế, bụi có cỡ hạt và (hoặc) độ ẩm lớn hơn có thể được đánh giá bằng thiết bị theo phần này của tiêu chuẩn, nếu chứng tỏ được rằng bụi này có thể bay lơ lửng thực sự trong buồng nổ.

2) Mẫu thử nghiệm phải đại diện được cho vật liệu về phân bố cỡ hạt và độ ẩm.

...

...

...

Thiết bị nhất thiết phải bao gồm một buồng nổ hình trụ có thể tích 1m^3 và tỷ số hình học danh nghĩa là 1:1 theo chỉ dẫn trong Hình 2.

Một bình chứa dung tích xấp xỉ 5 lít được gắn với buồng nổ và có khả năng chịu được áp suất không khí đến 20 bar. Bình chứa này đã được gắn với một van mở nhanh 19 mm (3/4 in) cho phép bơm được lượng chứa của bình chứa trong khoảng thời gian mở van là 10 mili giây. Bình chứa được nối với buồng nổ bằng một ống phun dạng nửa tròn đã được khoét lỗ (đường kính mỗi lỗ 4 đến 6 mm) có đường kính trong 19 mm (3/4 in). Số lượng các lỗ khoét trên được chọn sao cho tổng diện tích mặt cắt xấp xỉ 300 mm^2.

Nguồn mồi lửa bao gồm hai bộ mồi lửa loại hạt nổ có tổng năng lượng 10 kJ và được bố trí một mồi lửa chậm sau một thời gian so với mồi lửa đã cố định trước tương ứng với tỷ số cuốn xoáy t_v là 0,6 giây. Tổng khối lượng của nguồn mồi lửa là 2,4 g, và bao gồm 40 % ziriconi kim loại, 30 % bari nitrat và 30 % bari peoxit. Việc mồi lửa được thực hiện bằng một kíp nổ điện. Bộ mồi lửa được bố trí tại tâm hình học của buồng nổ. Một bộ truyền áp suất được lắp đặt phù hợp để đo áp suất buồng nổ. Bộ truyền này được nối với một bộ ghi.

4.3. Qui trình thử

Đưa mẫu bụi có khối lượng đảm bảo với nồng độ thích hợp theo yêu cầu vào trong bình chứa 5 lít và dùng không khí nén đưa áp suất đến 20 bar. Phải đảm bảo giữ cho buồng nổ ở áp suất khí quyển. Khởi động bộ ghi áp suất và sau đó kích hoạt van của bình chứa mẫu bằng bộ mồi lửa. Sau mỗi lần thử, làm sạch buồng nổ bằng cách thổi không khí.

Lặp lại qui trình này đối với một dải rộng các hàm lượng bụi để nhận được các đường cong của P tính theo bar và K tính theo bar mét trên giây phụ thuộc vào nồng độ bụi, tính theo kilogam trên mét khối để xác định P_max và K_max tương ứng (xem Hình 3).

CHÚ THÍCH: áp suất nổ đạt được tới giá trị lớn nhất nếu sự mồi lửa xảy ra sớm hơn khi toàn bộ bụi phân bổ lơ lửng hoàn toàn trong buồng nổ. Đối với thiết bị này, điều đó đạt được với thời gian làm chậm mồi lửa (t_v) là 0,6 giây. Thời gian làm chậm mồi lửa (t_v) tương ứng với mức xáo trộn riêng được xác định theo chỉ số xáo trộn (T_u) và do đó có ảnh hưởng tới giá trị Kmax đo được. Vì một số xáo trộn luôn luôn tồn tại trong thể huyền phù bụi với không khí, nên T_u cần phải lớn hơn một. Hiệu ứng của việc làm tăng t_v là dẫn đến làm giảm giá trị K_max và ngược lại (xem Hình 4).

Hình 2

...

...

...

Các chỉ số nổ của hỗn hợp bụi với không khí cháy có thể xác định được khi sử dụng các trang thiết bị thử và (hoặc) các qui trình thử nghiệm tuỳ chọn với điều kiện phương pháp đó cho được các kết quả một cách trực tiếp, hoặc bằng tính toán và những kết quả đó có thể so sánh (± 20 %) với các kết quả nhận được khi sử dụng thiết bị 1 m^3 đối với ít nhất 5 mẫu bụi lấy từ mỗi một trong các dải quan sát tìm ra sau đây:

K_max < 200 bar-m/s

K_max ≤ 300 bar-m/s

K_max > 300 bar-m/s

CHÚ THÍCH: Trong một số trường hợp mà thiết bị thử nghiệm không dùng để xác định các chỉ số nổ của bụi trong một số dải nguy hiểm nổ. Nên giảm bớt số lượng bụi thử nghiệm trong các dải này.

5. Xử lý kết quả

Các phương pháp thử đã mô tả trong điều 4 cho phép xác định được các chỉ số P_max và K_max của hỗn hợp bụi với không khí xáo trộn. Có thể công bố rằng, độ chính xác của việc xác định P_max là ±4 %. Độ chính xác của việc xác định K_max phụ thuộc vào các điều kiện xáo trộn của hỗn hợp tại thời điểm mồi lửa (xem Hình 5).

...

...

...

6. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau:

a) bản chất của bụi;

b) phân bố thành phần cỡ hạt, tính bằng micromét;

c) hàm lượng ẩm, tính theo phần trăm khối lượng;

d) chỉ số nổ P_max, tính bằng bar;

e) chỉ số nổ K_max, tính bằng bar mét trên giây;

f) nồng độ bụi tương ứng với các số đo P_max và K_max;

g) bất cứ sai khác nào so với qui trình thử đã qui định trong điều 4; đều được coi là cho phép, nếu chứng tỏ chúng được báo cáo chính xác;

...

...

...

j) nhiệt độ xung quanh tại thời điểm bắt đầu thử.