茶叶混合粉尘云爆炸极限测试

茶叶混合粉尘爆炸下限测试需通过专业设备与标准流程确定其爆炸下限浓度（MEC），并结合粒径、湿度、氧浓度等关键参数评估风险等级，进而制定针对性防控措施。以下是详细说明：

测试核心参数与标准

1. 爆炸下限浓度（MEC）

• 国内：GB/T 16425-2018《粉尘云爆炸下限浓度测定方法》。

• 国际：ASTM E1515《Minimum Explosible Concentration of Combustible Dusts》。

• 定义：茶叶粉尘在空气中形成可爆炸混合物的Zui低浓度（单位：g/m³），低于此浓度遇点火源也不会爆炸。

• 典型范围：干燥茶叶粉尘MEC约为50-100g/m³，天然茶叶粉因含水量8-12%，MEC通常高于干燥样品。

• 测试标准：

2. 爆炸风险等级

• St0：不可爆（Kst=0）；

• St1：弱爆炸性（Kst=1-200）；

• St2：中等爆炸性（Kst=201-300）；

• St3：强爆炸性（Kst>300）。

• Kst值：反映爆炸威力，茶叶粉尘Kst值约200-350 bar·m/s，属于St2级（中等爆炸性）。

• 等级划分：

3. 其他关键参数

• 极限氧浓度（LOC）：12-15%（低于空气中21%），可通过降低氧浓度预防爆炸。

• 粉尘云Zui低着火温度：约510℃；粉尘层Zui低着火温度：约250℃。

• Zui小点火能（MIE）：≥10mJ（静电敏感度较高，需防静电措施）。

测试流程与关键步骤

1. 样品预处理

• 干燥处理：在105℃烘箱中干燥至恒重（约2小时），控制水分≤5%。天然茶叶粉含水量8-12%，不干燥会显著提高MEC值（每增加1%湿度，MEC上升约10-20%）。

• 粒度控制：通过75μm标准筛网筛分，确保测试粉尘粒径≤75μm。粒径<50μm时，比表面积增大，爆炸风险显著提高，MEC值降低。

• 杂质去除：清除砂石、金属屑等不可燃杂质，避免影响测试准确性。

2. 测试装置与原理

• 压力上升≥0.15MPa（表压）；

• 压力比 PR=PignitionPex+ΔPignitor≥2.0；

• (dtdP)V1/3≥1.5bar\cdotpm/s（V为爆炸罐体积）。

• 标准测试系统：20L球形或类似设备。

• 测试原理：将不同浓度的茶叶粉尘分散在爆炸罐中形成均匀粉尘云，通过标准能量点火（如化学点火头），测量是否产生≥0.15MPa表压的爆炸压力和明显火焰传播，确定能引发爆炸的Zui低浓度（MEC）。

• 判定标准：

3. 测试步骤（二分法）

• 系统准备：检查设备密封性（保压测试≥10分钟，压降<0.01MPa），爆炸罐抽真空至-0.04MPajuedui压力，储尘罐充压至2.1MPajuedui压力。

• 样品称量：jingque称量茶叶粉尘样品（根据目标浓度和20L体积计算）。

• 浓度梯度测试：按浓度梯度（如50、75、100g/m³）喷入粉尘云，逐步降低浓度直至无法引发爆炸，确定MEC值。