树脂、塑料粉尘涉爆试验（粉尘可爆性、可燃性试验）

核心概念：为什么树脂/塑料粉尘会爆炸？

树脂和塑料通常是高分子聚合物，大部分为可燃有机物。当它们被粉碎成细小的粉末并悬浮在空气中时，与氧气的接触面积急剧增大，一旦遇到足够的点火能量，就会发生快速的氧化反应（燃烧），在密闭空间内导致压力急剧上升，形成爆炸。

爆炸敏感性参数

衡量粉尘云/层被点燃的难易程度。

1. 粉尘云Zui小点火能（MIE）

目的：测定点燃zuijia浓度粉尘云所需的Zui小电火花能量。这是评估静电风险Zui关键的参数。

标准：ASTM E2019, IEC 60079-4-3

设备：哈特曼管或MIE测试仪。

树脂/塑料特性：

许多塑料粉尘的MIE值很低（<10 mJ，甚至<3 mJ），这意味着微弱的静电火花就足以引燃。例如，环氧树脂、酚醛树脂的MIE通常很低。

应用：指导防静电措施，如设备接地、增加湿度、使用抗静电材料等。MIE值越低，对防静电要求越严格。

2. 粉尘云Zui低着火温度（MIT Cloud）

目的：测定粉尘云在热表面上被点燃的Zui低温度。

标准：ASTM E1491, IEC 60079-4-2

设备：Godbert-Greenwald 炉。

树脂/塑料特性：塑料的熔点通常较低，其MIT Cloud值也相对较低。这对于烘干、挤出、注塑等涉及高温的工艺至关重要。

3. 粉尘层Zui低着火温度（MIT Layer）

目的：测定堆积的粉尘层在热表面上发生阴燃或着火的Zui低温度。

标准：ASTM E2021

设备：热板试验装置。

树脂/塑料特性：塑料粉尘层具有较好的保温性，容易积热，导致自燃。这个参数用于确定设备表面（如电机、灯具、管道法兰）的Zui高允许温度。

爆炸严重度参数

衡量一旦发生爆炸，其威力和破坏程度。

1. Zui大爆炸压力（Pmax）和爆炸指数（Kst）

目的：

Pmax：在Zui优化条件下，密闭容器内爆炸产生的Zui大压力。

Kst：由Zui大压力上升速率计算得出，代表爆炸的猛烈程度和传播速度。

标准：ASTM E1226, ISO 6184-1

设备：20L球形爆炸罐 是国际通用标准设备。

原理：在球罐内用强点火源（通常为两个5 kJ的化学点火头）点燃zuijia浓度的粉尘云，记录压力-时间曲线。

树脂/塑料特性及Kst分级：

St 0：Kst = 0 （无爆炸性，如纯PVC粉尘在某些条件下可能属于此类）。

St 1：0 < Kst ≤ 200 bar·m/s （典型范围：许多通用塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺在此级别）。

St 2：200 < Kst ≤ 300 bar·m/s （猛烈：如某些环氧树脂、酚醛树脂、精细的塑料粉末）。

St 3：Kst > 300 bar·m/s （非常猛烈：树脂/塑料粉尘较少达到此级别，但一些改性的或含有高能官能团的塑料可能具备）。

应用：Pmax 和 Kst 是设计泄爆系统（泄爆片面积计算，依据NFPA 68或EN 14491）和抗爆结构的核心输入参数。

2. 爆炸下限（MEC）

目的：测定能够传播火焰的Zui小粉尘云浓度。

标准：ASTM E1515

设备：20L球形爆炸罐。

应用：制定工作场所的卫生和清扫标准。确保环境中的悬浮粉尘浓度远低于MEC，从根本上防止爆炸发生。

3. 极限氧浓度（LOC）

目的：测定防止爆炸发生所需的Zui大氧气浓度。

标准：ASTM E2931

设备：20L球形爆炸罐。

原理：在惰性气体（如氮气N₂）氛围下测试，找到无法引燃任何浓度粉尘云的氧浓度临界值。

应用：设计惰化保护系统（如向设备内充入氮气），这是Zui有效的防爆方法之一，常用于干燥器、料仓、除尘器等。

测试流程概述

样品采集与制备：

采集具有代表性的粉尘样品（如从除尘器、生产线、地面）。

测量其粒径分布（D50, D90等）、水分含量。粒径越小，爆炸风险通常越高。

样品通常需要干燥和过筛，以确保测试的一致性。

选择测试项目：

基础筛查：MIE, MIT Cloud, MIT Layer。这些测试相对快速，可以初步判断风险等级。

全面评估（用于防爆设计）：必须进行20L球罐测试，获取 Pmax, Kst, MEC，以及LOC（如果考虑惰化）。

执行测试与数据分析：在专业实验室内，由 trained personnel 按标准进行操作，记录所有关键参数。

生成报告与建议：检测报告会提供所有测试数据，并根据结果给出：

粉尘爆炸危险等级（St 1, St 2等）。

针对性的防爆措施建议（如泄爆、抑爆、惰化、防静电等）。