Метод определения максимальной скорости нарастания давления взрыва пылевоздушных смесей

Аппаратура.

Установка для определения показателей взрыва пылевоздушных смесей (рис. 1) включает в себя следующие элементы.

Реакционный сосуд, представляющий собой цилиндр рассчитанный на рабочее давление до 1 МПа. Сосуд снабжен штуцерами для подачи газовых компонентов и подсоединения датчика давления. Кроме металлического реакционного сосуда установка снабжена реакционным сосудом из стеклянной трубы. Система газоприготовления и распыления исследуемого вещества, состоит из:

Рис. 1. — Установка для определения показателей взрыва пылевоздушных смесей.

• 1 — реакционный сосуд;
• 2 — конус распылителя;
• 3 — форкамера;
• 4 — обратный клапан;
• 5 — клапан с электроприводом;
• 6 — манометр;
• 7 — ресивер;
• 8 — газоанализатор:
• 9 — пульт управления;
• 10 — источник зажигания;
• 11 — регистрирующая аппаратура;
• 12 — датчик давления

Подготовка к испытаниям.

• · Устанавливают соответствие исследуемого вещества паспортным данным по внешнему виду, влажности, зольности.
• · Исследуемые вещества рассеивают.
• · Проверяют стальной реакционный сосуд на герметичность.
• · Тарируют систему регистрации давления.
• · Пригодность установки к работе проверяют.

Проведение испытаний.

В реакционном сосуде готовят газовую смесь с таким расчетом, чтобы общее давление газовой смеси превышало атмосферное не менее чем на 50 кПа. Затем сбрасывают избыточное давление через газоанализатор, определяя при этом содержание кислорода в реакционном сосуде.

В ресивере готовят газовую смесь с таким расчетом, чтобы общее давление газовой смеси превышало атмосферное не менее чем на 350 кПа. Затем сбрасывают избыточное давление через газоанализатор до начального давления распыления, определяя при этом содержание кислорода в ресивере. Взвешивают образец исследуемого вещества и помещают его в форкамеру.

Устанавливают на пульте управления продолжительность распыления образца. Включают источник зажигания и по выходу последнего на режим распыляют образец, фиксируя при этом изменение давления в реакционном сосуде и конечное давление в ресивере. После распыления образца определяют массу оставшегося в форкамере нераспыленного вещества.

Повторяют испытания с различными по массе образцами исследуемого вещества. давление взрыв пылевоздушный горючий Оценка результатов.

По результатам единичного испытания определяют наибольшие значения избыточного давления взрыва и концентрацию исследуемого вещества во взвеси по формулам:

где pвзр, p —соответственно значения избыточного давления взрыва и максимального изменения давления в процессе единичного испытания, кПа;

pа —атмосферное давление, кПа;

p0 — размерный коэффициент, кПа;

s —концентрация исследуемого вещества в реакционном сосуде для единичного испытания, кгм-3;

m— масса образца в единичном испытании, кг;

Vк, V—соответственно вместимость реакционного сосуда и ресивера, м3;

pн, pк —соответственно начальное и конечное давления в ресивере в процессе единичного испытания, кПа.

Для определения максимального давления взрыва исследуемого вещества строят кривую зависимости давления взрыва (pвзр) от концентрации вещества (s). Массу образца, соответствующую наибольшему из полученных значений pвзр , принимают за оптимальную (типичные значения оптимальных масс образца находятся в диапазоне от 1,5 до 5,0 г). Наибольшее из полученных значений давления взрыва принимают за максимальное давление взрыва исследуемого вещества.

Если в процессе испытании пылевоздушных смесей максимальное давление взрыва не превышает 50 кПа, то исследуемое вещество можно отнести к взрывобезопасным только при условии, что оно является трудногорючим или негорючим по результатам определения группы горючести. Для горючих веществ в таком случае рекомендуется провести испытания в крупномасштабной взрывной камере вместимостью не менее 20 дм³ с использованием источника зажигания большей энергии и мощности (например, пиротехнического с запасом химической энергии не менее 10 кДж.).

Сходимость и воспроизводимость метода определения показателей взрыва пылевоздушных смесей при доверительной вероятности 95% не должна превышать значений, приведенных в табл.3.

Табл. 3 — Сходимость и воспроизводимость метода определения показателей взрыва пылевоздушных смесей.