Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6553-3:1999 Hệ thống phòng nổ - Phần 3: xác định chỉ số nổ của hỗn hợp nhiên liệu

• Số hiệu: TCVN6553-3:1999
• 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 nhiên liệu với không khí, Kmax, 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 nhiên liệu pha trộn với không khí. Nếu nhiên liệu là khí cháy hoặc bụi cháy, cần phải sử dụng qui trình thử nghiệm đã mô tả trong điều 1 và điều 2 trong phần này của tiêu chuẩn. Phần này của tiêu chuẩn qui định qui trình thử nghiệm cho các trường hợp nhiên liệu là loại hỗn tạp (khí cháy thêm bụi) và đưa ra các hướng dẫn đối với qui trình thử cho sương mù cháy (các bụi mịn chất lỏng cháy) trong không khí.

CHÚ THÍCH

1) Khi môi trường chất oxi hóa thể khí không phải là không khí, ví dụ là hỗn hợp nitơ với oxy có thành phần khác đối với không khí, qui trình thử nghiệm mô tả trong phần này của tiêu chuẩn có thể sửa lại cho phù hợp bằng thay “không khí” cho “môi trường chất oxy hóa”.

2) Khi áp suất hoặc nhiệt độ ban đầu của hỗn hợp nhiên liệu với không khí không bằng môi trường xung quanh, có thể sử dụng qui trình thử nghiệm tương tự với qui trình đã mô tả trong tiêu chuẩn này.

...

...

...

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 lắp 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 miligiây. 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 thời gian so với mồi lửa đã cố định trước tương ứng với chỉ số xáo trộn tv 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.

Hình 2

4.3. Qui trình thử

4.3.1. Thử hỗn hợp hỗn tạp

Chuẩn bị hỗn hợp khí cháy với không khí trong buồng thử 1 m3, ví dụ bằng phương pháp áp suất riêng phần. Điều quan trọng là bảo đảm được hiệu chỉnh tính đồng nhất của hỗn hợp khí cháy với không khí.

Đưa mẫu bụi với khối lượng đảm bảo nồng độ thích hợp theo yêu cầu vào trong bình chứa 5 lít và dùng không khí nén đưa áp suất đến 20 bar. Khởi động bộ ghi áp suất và sau đó kích hoạt van của bình chứa mẫu bằng bộ mồi lửa.

...

...

...

Lặp lại qui trình này đối với một dải rộng các nồng độ chất phản ứng 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 chất phản ứng tính theo phần trăm thể tích [% (v/v)] để xác định P_max và K_max tương ứng (xem Hình 3).

CHÚ THÍCH: Chỉ số xáo trộn làm chậm mồi lửa t_v đã chọn cho các thử nghiệm này là khoảng thời gian cần để làm phân tán toàn bộ bụi trong buồng nổ, t_v tương ứng với mức xáo trộn riêng biệt T_u và do đó có ảnh hưởng đến các giá trị K_max đo được. Vì một số xáo trộn luôn luôn tồn tại trong dạng huyền phù bụi, T_u cần thiết lớn hơn 1.

Hình 3

4.3.2. Thử hỗn hợp sương mù với không khí

Trái ngược với bụi, cỡ hạt của sương mù có thể biến đổi rộng tùy thuộc vào tình trạng trong nhà máy, nên không có các phương tiện được tiêu chuẩn hóa để xác lập hỗn hợp sương mù với không khí. Do đó, trước khi thử nghiệm cần phải xác định cỡ bụi nước nào xảy ra trong nhà máy và cần lựa chọn trong thiết bị thử nghiệm để tạo được cỡ hạt nước đúng và mức xáo trộn đúng. Sau khi hỗn hợp sương mù với không khí đã tạo lập, mồi lửa hỗn hợp được thực hiện tại trung tâm hình học của buồng nổ bằng nguồn mồi lửa đã qui định trong 4.3.1.

4.3.3. Xác định các chỉ số nổ

Để xác định các chỉ số nổ P_max và K_max của hỗn hợp nhiên liệu với không khí, cần phải tiến hành các thử nghiệm trên một dải rộng nồng độ chất phản ứng (xem Hình 3).

4.4. Phương pháp thử tùy chọn

...

...

...

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 nhiên liệu với không khí. Nói chung có thể công bố rằng, độ chính xác của việc xác định P_max 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 nhiên liệu;

b) phân bố thành phần cỡ hạt,

c) các điều kiện xáo trộn (chỉ số xáo trộn);

d) P_max, tính bằng bar;

e) K_max, tính bằng bar mét trên giây;

...

...

...

g) các chi tiết về thiết bị tạo sương mù trong trường hợp hỗn hợp sương mù với không khí;

h) ngày, tháng thử.