无机物粉尘爆炸压力测试

核心测试目的

• 明确无机物粉尘 “是否具备爆炸能力”：通过标准点火条件，判断粉尘云能否引发爆炸。

• 获取完整爆炸特性参数：包括爆炸下限（MEC）、Zui大爆炸压力（Pmax）、爆炸指数（Kst）及爆炸等级（St）。

• 支撑风险评估与防爆决策：为车间通风、设备选型、安全管理提供量化数据，避免盲目防护或防护不足。

关键测试标准

• 国内核心标准：GB/T 16425（爆炸下限测定）、GB/T 16426（爆炸压力及压力上升速率测定）。

• 国际对应标准：IEC 61241 系列、ASTM E1226（粉尘云可爆性测试方法）。

• 判定依据：若测试中粉尘云爆炸压力≥0.15MPa，且压力上升速率显著，即判定为 “可爆粉尘”。

核心测试装置与参数

1. 标准测试装置

• 核心设备：20L 球形爆炸测试仪，配套粉尘分散系统（2.1MPa 压缩空气）、2.0kJ 点火系统、高精度压力采集仪（采样频率≥10kHz）。

• 辅助设备：环境试验箱（控温 20±5℃、湿度≤60% RH）、标准筛（75μm）、干燥箱、压样装置。

2. 核心测试参数

完整测试流程

1. 样品预处理（无机物专属要点）

• 干燥处理：105℃烘干至恒重，控制水分≤5%，避免吸湿导致惰性增强。

• 粒度控制：通过 75μm 标准筛，确保测试粉尘粒径均匀，剔除粗颗粒及惰性杂质（如未燃尽残渣、砂石）。

• 杂质清理：金属类无机粉尘（如铁粉、）需去除油污，避免有机成分干扰测试结果。

2. 可爆性判定与参数测定

1. 初始浓度测试：选取 50g/m³ 为初始浓度，将粉尘分散于 20L 球形罐，抽真空至 - 0.04MPa 后点火。

2. 可爆性判断：若压力≥0.15MPa，判定为 “可爆粉尘”，继续测定特性参数；若未爆炸，逐步提升浓度（每次增加 20-50g/m³），直至浓度达 1000g/m³ 仍未爆炸，判定为 “不可爆粉尘”。

3. 特性参数细化：对可爆粉尘，用二分法调整浓度，测定 MEC（连续 3 次至少 2 次爆炸的Zui低浓度）、Pmax 及 Kst（取zuijia爆炸浓度下的Zui大值）。

无机物粉尘可爆性关键影响因素

• 成分特性：含可燃金属（铝、锌、铁）或碳的无机粉尘（如炭黑、铁粉）可爆性强；含大量惰性成分（如碳酸钙、二氧化硅）的粉尘可爆性弱或不可爆。

• 粒径大小：粒径 < 50μm 时，比表面积增大，可爆性显著提升（如粒径从 100μm 降至 10μm，Kst 值提升 3 倍以上）。

• 环境湿度：湿度每升高 10%，可爆性降低 15-20%，高湿度可使部分无机粉尘丧失可爆性。

安全注意事项

• 设备防护：爆炸罐需定期校验耐压性能，配备防爆泄压装置，电气设备为防爆型且可靠接地。

• 操作防护：操作人员穿戴防爆服、护目镜，测试区域 15m 内禁止无关人员停留，配备氮气抑爆系统。

• 应急处理：测试后通风 15 分钟再开启容器，若发生异常超压，立即启动应急泄压。

测试结果应用

• 可爆粉尘：根据爆炸等级制定防护措施 ——St1 级（如铁红粉）需常规通风 + 防爆设备；St3 级（如）需惰化保护（氧浓度 < 15%）+ 防静电 + 泄爆装置。

• 不可爆粉尘：仍需控制粉尘堆积（厚度≤3mm），避免二次扬尘形成局部高浓度混合物。