Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6553-2:1999 Hệ thống phòng nổ - Phần 2: Phương pháp xác định chỉ số nổ của khí cháy

• Số hiệu: TCVN6553-2:1999
• 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 thử nghiệm mô tả trong phần này của tiêu chuẩn đã được chọn làm thiết bị chuẩn so sánh và thích hợp để đánh giá các chỉ số nổ của các khí cháy trong không khí.

4.2. Thiết bị

Thiết bị 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 áp suất không khí đến 20 bar. Bình chứa này đã được lắp 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 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.

...

...

...

Ví dụ, nguồn mồi lửa thích hợp là loạt kíp nổ cảm ứng với thời gian 0,5 giây.

CHÚ THÍCH: Nguồn mồi lửa thích hợp được chế tạo bằng việc dùng biến thế cao áp (xấp xỉ 300 VA) có điện áp hiệu dụng đầu ra là 15 kV.

Khe hở kíp nổ này phải từ 3 đến 5 mm và phải được đặt vào trung tâm hình học của thiết bị thử.

Thiết bị được bố trí sao cho sự làm chậm mồi lửa (chỉ số xáo trộn t_v) có thể thay đổi được nếu cần phải thay đổi từ thử nghiệm này đến thử nghiệm khác.

Bộ truyền áp suất được lắp đặt phù hợp để đo áp suất buồng nổ. Bộ truyền này được nối với một bộ ghi.

CHÚ THÍCH: Nếu chọn năng lượng mồi lửa rất cao có khả năng các kết quả sẽ sai lệch với kết quả nhận được khi dùng nguồn mồi lửa năng lượng thấp như đã mô tả ở trên.

Hình 2

4.3. Qui trình thử

...

...

...

Chuẩn bị hỗn hợp khí cháy với không khí trong buồng thử 1 m^3, ví dụ, bằng phương pháp áp suất riêng phần, hỗn hợp nhận được có áp suất ở mức áp suất khí quyển. Điều quan trọng là phải hiệu chỉnh được tính đồng nhất của hỗn hợp khí cháy với không khí. Đảm bảo giữ cho hỗn hợp ổn định. Khởi động bộ ghi áp suất và sau đó kích hoạt nguồn mồi lửa. Khi hoàn thành xong mỗi một lần thử, thổi khí làm sạch buồng nổ.

Lặp lại cách tiến hành này trong một dải rộng nồng độ khí cháy để nhận được các đường cong của P_m tính theo bar và K tính theo bar mét trên giây phụ thuộc vào nồng độ khí cháy tính theo phần trăm thể tích [(% (v/v)] để xác định P_max và K_max tương ứng (xem Hình 3).

Cần chú ý rằng trong một số trường hợp nào đó, tính không ổn định của sự bắt cháy có thể xảy ra do hậu quả của các yếu tố hình học và mồi lửa. Tính không ổn định này dẫn tới kết quả là đường cong áp suất và thời gian không có dạng chữ s đối xứng như đã chỉ trong hình 1. Trong các trường hợp như vậy, việc giải thích các kết quả là trách nhiệm của các chuyên gia trong lĩnh vực nổ và phòng nổ.

4.3.2. Thử nổ khí xáo trộn

Chuẩn bị hỗn hợp khí cháy với không khí trong buồng nổ 1 m^3 theo phương pháp mô tả trong 3.3.1. Điều áp bằng không khí cho bình chứa 5 lít đạt đến 20 bar. Khởi động bộ ghi áp suất và sau đó kích hoạt van bình chứa mẫu bởi nguồn mồi lửa.

Việc mồi lửa hỗn hợp xáo trộn khí cháy với không khí được thực hiện bằng thiết bị mồi lửa chậm đã chọn, chỉ số xáo trộn thu được tv sau khi bơm lượng nạp không khí nén làm thay đổi dần dẫn tới một sự nổ khí xáo trộn (xem Hình 4).

CHÚ THÍCH: Cần phải tính tới ảnh hưởng của lượng nạp không khí nén đến nồng độ cuối cùng của khí nổ. Khi hoàn thành xong mỗi một lần thử, thổi khí làm sạch buồng nổ.

Lặp lại qui trình thử này trong một dải rộng nồng độ khí cháy để nhận được đường cong P_m và K để sau đó nhận được P_max và K_max tương ứng.

...

...

...

Các chỉ số nổ của hỗn hợp khí cháy với không khí dễ bắt cháy có thể xác định được bằng việc 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 có thể so sánh được với các kết quả đã nhận được khi dùng thiết bị 1 m^3 đối với một số lớn các loại khí (xem 4.3.1).

5. Xử lý kết quả

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

6. Báo cáo thử nghiệm

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

a) loại khí cháy;

b) các điều kiện xáo trộn (chỉ số xáo trộn) hoặc tĩnh;

c) nồng độ khí cháy tương ứng với kết quả đo P_max và K_max;

d) chỉ số nổ P_max, tính bằng bar;

...

...

...

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

g) ngày, tháng thử;