GB T 12476.8-2010 可燃性粉尘环境用电气设备 第8部分: 试验方法 确定粉尘最低点燃温度的方法.pdf
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1、ICS 29.260. 20 K 35 道昌国家标准国不日11: -、中华人民GB 12476.8-2010/IEC 61241-2-1: 1994 可燃性粉尘环境用电气设备第8部分:试验方法确定粉尘最低点燃温度的方法Electrical apparatus for use in the presence of combustible dust一Part 8: Test methods一Methods for determining the minimum ignition temperatures of dust (IEC 61241-2-1:1994 ,IDT) 2010-08-09发布数
2、码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2011-08-01实施发布GB 12476.8-2010/IEC61241-2-1:1994 目次前言.I引言. II I 范围.2 规范性引用文件-3 术语和定义4 方法A:温度恒定受热表面上的粉尘层. 2 5 方法B:炉内恒温时的粉尘云.附录A(规范性附录)方法A:受热表面的结构和表面上温度分布的测量.7 附录B(规范性附录恒温炉的结构.图A.1加热板简图(方法A)(未按比例绘制) 8 图A.2用于形成粉尘层的金属环(方法A)图A.3受热表面上粉尘层点燃的典型温度/时间曲线(方法A) 10 图A.4表面温度的测量(附录A
3、的方法A)图A.5典型的表面温度分布(方法A). 图B.1恒温炉装置组件(方法B)图B.2石英管(方法B)u图B.3玻璃导管和粉尘座(方法盼图B.4炉外壳20SWG元缝不锈钢管(方法B)图B.5顶盖和底盖(方法B)图B.618图B.7图B.820图B.9炉架底座.21 图B.10粉尘喷撒系统(方法B)n表B.1装置的组件(方法B)四GB 12476.8-2010jIEC 61241-2-1: 1994 目IJ1=1 本部分的全部技术内容为强制性。GB 12476(可燃性粉尘环境用电气设备分为若干部分:一一第1部分:通用要求一一第2部分:选型和安装一一第3部分z可燃性粉尘存在或可能存在的危险场所
4、分类一一第4部分:本质安全型iD一一第5部分z外壳保护型tD第6部分:浇封保护型mD一一第7部分z正压保护型pD一一第8部分z试验方法确定粉尘最低点燃温度的方法一一第9部分:试验方法粉尘层电阻率的测定方法一一第10部分:试验方法粉尘与空气混合物最小点燃能量的测定方法本部分是GB12476的第8部分,等同采用IEC61241-2-1: 1994(可燃性粉尘环境用电气设备第2部分z试验方法第1节:确定粉尘最低点燃温度的方法)(英文版)。本部分对IEC61241-2-1: 1994进行了下列编辑性修改:一一一删除了IEC61241-2-1 :1994的前言:增加了国家标准的前言。本部分的附录A和附录
5、B是规范性附录。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国防爆电气设备标准化技术委员会(SACjTC的归口。本部分主要起草单位:南阳防爆电气研究所。本部分主要参加单位z国家防爆电气产品质量监督检验中心、创正防爆电器有限公司、煤科总院抚顺分院。本部分主要起草人z李书朝、陈在学、陈瑞、刘缔映、李长录、黄建锋。I GB 12476.8-2010jIEC 61241-2-1: 1994 51 GB 12476的本部分规定了确定粉尘最低点燃温度的方法:一一方法A.受热表面上恒温时的粉尘层(第4章h一一方法B.炉内恒温时的粉尘云(第5章)。方法A确定的是规定受热表面上精尘层的最低点燃温度。方法B确定的是规
6、定受热恒温炉内粉尘云的最低点燃温度。试验方法具有通用性,可以用于比对,但是,在某些工业场合可能需要进一步试验。确定最低点燃温度的方法不适用于公认的火炸药,例如,黑火药、黄色炸药或在某些环境下可能具有类似特性的混合物。如果因爆炸特性而怀疑危险存在,可将少量上述粉尘放到设备的表面上,温度加热到400.C或更高来得到指标,试验时操作者应远离。E GB 12476.8一201 O/IEC 61241-2-1: 1994 可燃性粉尘环境用电气设备第8部分:试验方法确定粉尘最低点燃温度的方法1 范围GB 12476的本部分规定了两种确定粉尘最低点燃温度的试验方法。本方法不适用于具有火炸药特性的物质。方法A
7、(第4章)适用于确定会导致沉积在规定热表面上、规定粉尘层厚度的分解最低温度和/或点燃最低温度。本方法特别适合暴露于环境中的工业设备的热表面上以薄粉尘层形式存在的粉尘。方法B(第5章)适用于确定会导致规定样品的粉尘云或其他固体颗粒样品点燃的最低温度。本试验为在采用本部分方法A确定的粉尘层的最低点燃温度之后进行的附加试验。关于方法B的注:注1:由于恒温炉的操作方法决定了粉尘颗枝在炉内停留的时间短,本试验方法适用于粉尘短时间以粉尘云存在的工业设备。本试验方法规模小,其结果不一定代表所有的工业条件。注2:本方法不适用于超过本试验方法中规定的时间可能从高温分解或炯燃期间形成的集聚气体形成的粉尘。2 规范
8、性引用文件下列文件中的条款通过GB12476的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GB/T 6005-2008试验筛金属丝编织网、穿孔板和电成型薄板筛孔的基本尺寸(150565: 1990 ,MOD) GB/T 6919空气质量词汇(GB/T6919-1986 , eqv 150 4225: 1980) 3 术语和定义GB 12476的本部分使用下列术语和定义。3. 1 粉尘dust 在大气中依靠自
9、身重量可沉淀下来,但也可持续悬浮在空气中一段时间的固体微小颗粒(包括GB/T 6919中定义的粉尘和颗粒)。3.2 粉尘层的点燃i伊itionof a dust layer 如果物料开始元焰燃烧或有焰燃烧,或在试验中测得的温度为450.C或以上,或温度高于规定的热表面温升的250K或更高,则应视为发生了点燃。3.3 粉尘层的最低点燃温度minimum ignition temperature of a dust layer 规定厚度的粉尘层在热表面上发生点燃的热表面的最低温度。注1:由于在工业过程中的工艺流程范围较广,粉尘层的点燃可能取决于局部条件。本试验方法不一定代表所有的工业条件,这里可能
10、需要考虑一些诸如存在粉尘层厚度和环境中温度分布等因素。1 GB 12476.8-20 1 O/IEC 61241-2-1: 1994 3.4 3.5 注2:在进行试验时,要采取一些必要的预防措施保护人员的健康,例如防止火灾、爆炸、吸入烟雾和有毒燃烧物产生的危害。粉尘云的点燃ignition of a dust cloud 能量向空气中粉尘云转移的初始爆炸。粉尘云的点燃温度ignition temperature of a dust cloud 炉内空气中所含粉尘云发生点燃时炉子内壁的最低温度。注:在进行该试验时,要采取一些必要的预防措施保护人员的健康,例如防止火灾、爆炸、吸入烟雾和有毒燃烧物产
11、生的危害。4 方法A.温度恒定受热表面上的精尘层4. 1 粉尘样晶的制备样品应经过制备,目的是将均匀的有代表性的粉尘用于试验。通常,被试的粉尘样品应能够通过标称尺寸为200m孔的金属丝编织网筛或方孔孔心试验筛(附加尺寸见GB/T600日。如有必要对通过孔的标称尺寸为500m的试验筛的较粗粉尘进行试验,试验报告中应说明实际情况。样品制备期间粉尘有关特性的任何明显变化,如采用的筛子或温度或粉尘的含水量,均应在试验报告中说明。4.2 试验装置试验装置的示意图见图A.l,其主要的细部特征和性能要求在下文的分条款中给出。能够满足这些要求的制作方法在附录A中规定。4.2. 1 受热表面受热表面应由一圆形金
12、属板构成,并且应能提供直径至少为200mm和厚度至少为20mm的工作区。金属板应被电加热,金属板的温度应通过一个敏感元件为热电偶的装置来控制,热电偶固定在金属板上靠近中心的部位,其接点在金属板的上表面1mm士0.5mm范围内并与金属板有良好的热接触。类似的热电偶应以类似的方式固定在温控热电偶附近,并应与温度记录仪相连,记录试验期间金属板表面的温度。受热表面及其控制装置应满足下列性能要求:a) 受热表面在无粉尘层形成的情况下应能够达到400.C的最高温度;b) 在整个试验期间,受热表面的温度波动应稳定在土5K范围内;c) 当受热表面达到稳定状态,用附录B中规定的程序通过直角上的两个直径测量时,通
13、过该表面的温度波动应始终在:r5K的范围内。应满足标称表面温度为200.C和350.C时的要求;d) 应进行温度控制,以便在粉尘层形成期间记录的表面温度波动不超过士5K,且在形成5mm 粉尘层时表面温度的波动应能恢复到上述数值士2K的范围内;e) 温度控制和测量设备应经过校准,偏差限制在士3K的范围内。4.2.2 粉尘层热电偶锚铝合金或其他合适材料制成的灵敏热电偶(直径为O.20 mmO. 25 mm)应穿过受热表面被拉紧,并与受热表面平行,高度在距离受热表面2mm3 mm之间,接点在板的中心上方。该热电偶应与温度记录仪相连,以确定试验期间粉尘层的特性。4.2.3 温度测量使用热电偶测量温度,
14、应在固定的基准接点上进行或使用自动冷端接点补偿,元论哪种情况,校准应满足4.2.1e)的要求。GB 12476.8-20 1 O/IEC 61241-2-1: 1994 4.2.4 环境温度测量环境温度应使用安插在距受热表面不超过1m、热对流和热辐射不受该表面影响的温度计来测量。环境温度应在15.C 35 .C范围内。4.2.5 栅尘层粉尘层的制备应通过充填安装在受热表面具有适当高度的金属环的空腔进行,粉尘层与环的顶部高度一致。金属环的标称内径应为100mm,位于金属环直径两端设有通过试验热电偶的槽(见图A.2)。在试验期间应将该环安装就位。规定的粉尘应在5.0mm士0.1mm的层厚进行试验。
15、为了进行预测(见4.的,可使用第二厚度(如12.5mm士0.1mm或15.0mm土1mm),这样要求金属环的高度要适当。4.2.6 粉尘层的形成粉尘层的形成不应使其过度挤压,即用刮刀将粉尘加入金属环中,刮刀主要横向移动,分撒粉尘直到环略满溢为止,然后用直尺横过金属环的顶部拖动,多余的粉尘宜被扫除。每种类型粉尘的粉尘层均应以上述方式形成在质量已知的纸上,然后称出其重量,应根据粉尘的质量和环的填充体积计算得出密度,并做记录。4.3 程序4.3.1 总则暴露于高温中的颗粒或多孔固体颗粒的点燃通常会提前,提前的时间大于或小于自身放热(由于空气中的氧化作用)持续的时间。在没有产生燃烧传播的固体颗粒内,根
16、据暴露温度的高低,自身放热仅可产生暂时的温升(尽管有时很明显)。另外,在接近要求的最低点燃温度时,点燃的潜伏期通常超过在粉尘云中或气体和蒸气中点燃时间的许多倍(分钟或小时而不是秒)。鉴于上述这两种原因,公认粉尘层的最低点燃温度明显要比粉尘云或气体和蒸气的最低点燃温度低。因此,在规定的温度上未出现点燃不仅仅是因为试验提前终止。热表面上粉尘层在规定温度上出现点燃的关键取决于粉尘层中的生热速率(自身放热)和周围环境的热损失率之间的平衡。因此,规定材料出现点燃的温度取决于粉尘层的厚度,对规定粉尘两个以上厚度测得的数值可用于预测(见4.的。按照建议的程序,如果出现下列情况,则应视为发生点燃za) 可视的
17、发光或燃烧(图A.3中3a);或b) 测量到450.C的温度;或c) 测量到温度高于加热板温度250K(图A.3中3c)。对于上述项b)和项c),如果可以证明该反应没有发展成发光或燃烧,则应不认为发生点燃。应使用热电偶进行温度测量(见4.2.2)。通常情况下将表明,只要受热表面的温度足够高,粉尘层中的温度便会缓慢地上升至可能超过受热表面温度的最大值,然后慢慢降到低于受热表面温度的稳定值(图A.3中3b)。该特性为粉尘层中自身放热现象,通常可能伴随有粉尘变色,但是无快速的和可视的粉尘层燃烧。如果受热表面的温度稍高些,则粉尘层中测得的温度便会继续上升而不是达到一个最高值。某些材料的自身放热阶段多于
18、一个,因此有时可能有必要延长试验以便充分研究这种可能性。有机粉尘的燃烧通常会呈烧焦状态,随之将会出现通过粉尘层扩大的并留下粉尘残渣的带发光的娴燃。由某些分割金属形成的粉尘层,点燃的特点在于比较突然地出现粉尘层迅速扩大的异常炽热炯燃燃烧。在对规定厚度粉尘层进行最低点燃温度测定时,每次使用新鲜的粉尘层进行重复试验。试验时上下调节受热表面的温度直到发现温度高到足以导致粉尘层点燃为止,且仅高于不能导致点燃的温度10 K。不能发生点燃的最高温度应通过继续的试验来验证,时间要足够长以确定任何自身放热的差率正在降低,即在粉尘层中测量点的温度降低到低于受热表面温度的稳定值。4.3.2 方法设备应安装在没有气流
19、的地方,最好是在能吸烟雾和烟尘的防护罩下。3 GB 12476.8一201 O/IEC 61241-2-1: 1994 受热表面的温度应调整到要求值,并且应使其稳定在4.2.1b)规定的限值内。要求高度的金属环应对准受热表面的中心放置,将该环充满被试粉尘,并在2min的时间内弄平,然后开启粉尘层热电偶用记录仪。试验应继续进行,直到有可视燃烧或热电偶记录的数据确定粉尘层已经被点燃,或者确定出现自身放热但没发生点燃,且随后温度下降为止。如果在30min的时间后没有出现自身放热,则试验宜停止,且提高温度重复进行。如果发生点燃或自身放热,则试验应降低温度重复进行。必要时,延长试验时间超过30min.继
20、续进行试验,直到出现温度高到足以导致粉尘层点燃或自身放热为止,但仅高于不能导致点燃或自身放热的温度10K。4.3.3 结果试验应用新鲜粉尘层重复进行,直到测定最低点燃温度为止。该温度应约整至在规定厚度的粉尘层中发生点燃时的最接近10.C整倍数的最低温度。如果根据试验热电偶的读数认为发生了点燃(见4.3. 1) .则最低点燃温度应比约整至最接近10.C整倍数的最低温度至少低10K。没有发生点燃或被认为不发生点燃时的最高温度值也应做记录。该温度应比发生点燃或被认为发生点燃时的最低温度低,低的温度不超过10K.而且该温度应至少经三次试验验证。对于本部分,如果温度在400.C的受热表面温度以下没有出现
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