




版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
一、工作簡況 (一)任務來源 1(二)制定背景 1(三)起草工作過程 2(四)起草小組人員組成及所在單位(報批稿必須) 4二、國家標準編制原則、主要技術要求的依據及理由 (一)編制原則 5(二)主要技術要求的確定依據 5三、與法律法規及其他強制性標準的關系,配套推薦性標準的制定情況 (一)與法律法規及其他強制性標準的關系 24(二)配套推薦性標準的制定情況 24四、與國際標準化組織、其他國家或地區有關法律法規和標準的對比分析 (一)與國際、國外同類標準技術內容的對比情況 24(二)以國際標準為基礎的起草情況 27五、重大分歧意見的處理過程、處理意見和依據 六、標準實施過渡期建議 七、實施國家標準的有關政策措施 八、對外通報的建議及理由 九、廢止現行有關標準的建議 十、涉及專利的有關說明 十一、國家標準所涉及產品、過程或服務的目錄 十二、其他應予說明的事項 1一、工作簡況(一)任務來源根據國家標準化管理委員會《關于下達2024年第六批推薦性國家標準計劃及相關標準外文版計劃的通知》(國標委發〔2024〕35號)的要求,推薦性國家標準《空氣中可燃氣體爆炸指數測定方法》修訂項目由應急管理部歸口,計劃編號為20242404-T-906。應急管理部委托全國消防標準化技術委員會基礎標準分技術委員會(SAC/TC113/SC1)承擔組織起草和技術審查任務。(二)制定背景經濟社會的發展、工業化進步使得安全的重要性日益增長。近年來,新能源行業的發展帶來了新的安全問題,儲能電池和系統大規模熱失控帶來的火災問題,需要開展電池熱失控釋放氣體發生爆炸的壓力及其壓力上升速率等爆炸指數測試研究。此外,業內公認MethodforEvaluatingThermalRunawayFirePropagationinBatteryEnergyStorageSystems),也對熱失控氣體最大爆炸壓力和爆炸壓力上升速率的測定提出要求??扇細怏w爆炸指數是評價可燃氣體火災危險性的重要參數,爆炸壓力、爆炸壓力上升速率用于表征可燃粉塵、可燃氣體或粉塵-氣體混合物的爆炸強度?,F行國家標準“空氣中可燃氣體爆炸指數測定方法”GB/T803-2008等同采用國際標準ISO6184-2:1985《爆炸防護系統——第二部分:空氣中可燃氣體爆炸指數的測定》(至今尚未修訂實施至今已經15年。國內外研究氣體、粉塵爆炸強度等爆炸指數的設備大多采用20L球形爆炸容器,而GB/T803-2008標準中的裝置為1m3球形爆炸容器,且試驗步驟等技術內容不夠詳實,制約了該標準的實際應用。UL9540A“評估電池儲能系統中熱失控火傳播的測試方法”,引用了歐盟標準EN15967測試熱失控氣體的最大爆炸壓力pmax。歐盟標準現行版本為EN15967-2022,規定了環境溫度和壓力條件下靜態易燃氣體/空氣/惰性氣體混合物的(最大)爆炸壓力、(最大)爆炸壓力上升速率的測定方法,技術內容成熟,本標準修訂參照其補充完善GB/T803中試驗步驟等相關技術內容,提高測試方法的可操作性,以適應新興行業及社會發展的需求。(三)起草工作過程1.初稿編制階段(1)標準立項及啟動(2024.09)年第六批推薦性國家標準計劃及相關標準外文版計劃的通知》,正目編號20242404-T-906)。2024年9月上、中旬,組織籌備標準修訂項目組參編單位及參編人員,確定組織架構。主編單位技術骨干根據立項編寫的標準草案擬定任務清單,編寫《空氣中可燃氣體爆炸指數測定方法》標準修訂項目實施方案討論稿,開展項目啟動籌備工作。32024年9月26日標準修訂項目主編單位應急管理部天津消防研究所在天津組織召開標準立項啟動會。各參編單位參編人員以線下、線上(/dm/gOixwlvhTNBO,#騰訊會議:218-189-018)方式參加會議。經過充分討論,編制組討論通過《項目實施方案》,確定了標準修訂具體任務、任務分工和下一步工作計劃。(2)文獻調研階段(2024.09-2024.12)項目組收集了與可燃氣體/粉塵爆炸特性測試方法相關的國際美國UL9540A等與可燃氣體爆炸指數直接相關的測試方法標準,等可燃粉塵爆炸指數相關試驗方法標準,以及EN14460、EN13445-3、EN13480-3等試驗裝置相關標準。項目組翻譯并研究了上述國際先進標準,重點分析了EN15967與本項目標準技術內容(3)標準研討、試驗驗證階段(2024.11-2025.2)按照《項目實施方案》,項目組內部分組開展了標準討論稿技術條款與ISO標準原文翻譯的核校,確定需要進一步討論的技術條款。項目技術骨干針對相關條款召開會議集中討論并達成一致。參編單位實驗室按標準要求開展比對試驗。比對試驗選取典型可燃氣體甲烷、氫氣開展測試。參加試驗的單位有應急管理部天津消防研究所、中石化安全工程研究院有限公司、吉林市宏源科學儀4器有限公司。(4)形成標準征求意見稿階段2025年1月至3月,主編單位參編人員召開多次標準征求意見稿草案討論會,商定標準中推薦爆炸反應容器規格、點火裝置要求、待測樣品制備、爆炸指數確定步驟等關鍵技術內容;同時依據標準編制過程中開展文獻調研、試驗研究的成果撰寫征求意見稿編制說明。2025年3月14日,主編單位就征求意見稿向參編單位專家征求意見,各參編單位專家于3月28日前向主編單位反饋了修改意見建議。主編單位依據專家意見對標準征求意見稿進行再次修改完善,同時完成標準征求意見稿編制說明的修改。2.征求意見階段3月31日標準編制組向全國消防標準化委員會提交標準征求意見稿及其編制說明。(四)起草小組人員組成及所在單位(報批稿必須)根據立項計劃,2024年9月成立標準起草工作組,應急管理部天津消防研究所牽頭負責本文件的修訂工作,中石化安全工程研究院有限公司、中國安全生產科學研究院、吉林市宏源科學儀器有限公司、中國計量大學參加標準的修訂工作,見表1。本文件修訂主要起草人員及分工見表2。序號單位名稱統一社會信用代碼1應急管理部天津消防研究所12100000401232339X52中國安全生產科學研究院12100000H52629621E3中石化安全工程研究院有限公司91370212MA94DUJR1B4中國計量大學1233000047000906985吉林市宏源科學儀器有限公司912202147593191722序號姓名單位身份證號主要工作二、國家標準編制原則、主要技術要求的依據及理由(一)編制原則為了適應國家標準化管理工作的需要,本標準的工作組遵循GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結構和標準化文件為基礎的標準化文件起草規則》、GB/T20001.4-2015完成本標準的制定工作。GB/T803-2008等同采用ISO6184-2:1985,該國際標準至今尚未修訂,最近一次審查和確認的時間為2021年,標齡已達40年。該6標準試驗步驟等技術內容不夠詳實、實驗容器為1m3爆炸容器。我國相關科研院所研究爆炸特性的主要采用20L球形爆炸容器,導致轉化為我國國家標準后,實際實驗研究操作和應用困難。為了提高標準在國內的推廣應用,本次修訂將參照相關國際標準完善標準的主要技術內容,與采標標準ISO6184-2:1985技術內容的一致性程度為“非等效”。(二)主要技術要求的確定依據1.爆炸反應容器GB/T803-2008中用來測定空氣中可燃氣體爆炸指數的通用爆炸反應裝置為長度與直徑之比1:1的1m3圓柱形容器。國內涉及爆炸參數測試試驗方法的國家標準使用的裝置情況見表3。經調研發現,目前國內開展氣體爆炸測試及研究工作的裝置有管式爆炸極限測試裝置(GB/T12474)、非常溫爆炸極限12L或5L短環頸瓶測試裝置(GB/T21844)、20L球形不銹鋼爆炸罐。其中采用20L球形爆炸裝置測試可燃氣體的爆炸壓力和爆炸壓力上升速率等參數使用更為廣泛,且該裝置也廣泛應用于可燃粉塵爆炸試驗研究(如GB/T16425國內開展爆炸相關技術研究的機構中僅有個別實驗室擁有1m3圓柱形容器,且利用該裝置開展有償測試服務成本高昂,公開發表文獻中也未見實驗室利用該裝置開展相關試驗研究的報道。標準修訂組查詢國內外典型可燃氣體(氫氣、甲烷、氨等)相關研究文獻,也未見國外學者利用1m3圓柱形容器開展爆炸指數的試驗研究的結果。76184-1985、EN15967-2022和UL9540A-2019(引用EN15967)。EN15967-2022中要求“試驗容器的內部容積應等于或大于5L(0.005m3)。如果使用圓柱形容器,則長徑比應等于1±0.05”。鑒于20L球形爆炸容器為國內普遍用于開展氣體爆炸性能測試及研究的裝置,結合國內外學者相關研究結論和安全角度考慮,本次標準修訂增加20L球形爆炸容器作為推薦使用裝置。2.試驗步驟2008年版標準等同采用國際標準,僅籠統描述了試驗步驟,缺少試驗準備期間待測樣品混合氣制備、初始測試濃度值選取等內容,也沒有詳細規定試驗過程、重復試驗頻次、參數確定精度等技術內容。本次修訂總結各參編單位開展相關試驗的經驗,同時參考EN15967-2022,規范化爆炸指數測定程序及相關技術要求。(三)標準修訂變化及依據(僅修訂標準需要列出)1.新舊標準水平對比新修訂標準參考“ISO6184—2:1985(E)《爆炸防護系統——第2部分:空氣中可燃氣體爆炸指數的測定》”起草,一致性程度為非等效,保留了該標準部分技術內容,同時參考了歐盟標準EN15967試驗混合氣制備、試驗步驟、裝置驗證等部分的主要技術內容,標準水平與國際標準保持一致。2.修訂變化及依據(1)裝置技術要求8增加20L球形爆炸容器作為推薦使用裝置。20L球形爆炸容器廣泛用于可燃氣體、可燃粉塵爆炸性參數的試驗研究,GB/T38301-2019“可燃氣體或蒸氣極限氧濃度測定方法”中要求“球式裝置可為20L的球形不銹鋼爆炸罐、1m3的圓柱形容器、5L或12L短環頸瓶,分別應符合GB/T16425、GB/T803、GB/T21844相關試驗裝置的規定”。GB/T16425-2018“粉塵云爆炸下限濃度測定方法”中給出裝置示意圖(見圖1同時規定了罐體設計承壓≥2.0MPa。EN15967-2022“Determinationofmaximumexplosionpressureandthemaximumrateofpressureriseofgasesandvapours”中規定,容器和容器上任何部件(閥門、點火器、傳感器等)能承受最大壓力應不低于2MPa,同時給出設計使用的附加信息“有關試驗容器設計的指南可在EN14460,EN13445-3andEN13480-3中找到”?,F行EN14460-2018“Explosionresistantequipment”,現行國家標準年立項修訂(征求意見階段據該標準編制說明“主要技術內容與EN14460-2018一致”。因此,標準中關于爆炸反應容器設計附加信息用國家標準GB/T24626代替了EN14460。炸極限測定方法9直徑60mm±5(2)安全防護要求增加測試試驗的安全防護要求。由于可燃氣體爆炸指數測試過程中會出現非常高的爆炸壓力,故要求該容器及其閥門等附件應能承受系統最大爆炸壓力。待測可燃氣體混合物一旦發生泄漏爆炸容易導致測試人員傷亡,為此要求實驗室內應保持良好通風,防止因裝置清洗、充氣吹掃、泄漏或真空泵廢氣排放而形成爆炸性氣體環境。當待測可燃氣體混合物或其燃燒產物有毒時,會對操作人員造成危害,還應采取措施防止避免發生危害。點火系統發生故障時,可燃氣體混合物濃度處于爆炸極限范圍內,一旦遇火源會發生燃燒爆炸,因此要求試驗結束后應進行充分吹掃和稀釋。同時要求試驗裝置與操作人員之間應設置防爆屏障,防止飛散的碎片對操作員造成傷害。(3)試驗準備技術要求增加了待測樣品制備技術要求。GB/T803-2008在試驗步驟中僅以列舉方式原則性規定“在1m3容器內配置混合氣,例如采用分壓配置法,使該混合氣的壓力達到大氣壓力。應保證該混合氣濃度的準確性和均勻性”(見GB/T803-2008的4.3.1)。新修訂標準增加了在爆炸反應容器外部預混氣體的制備程序和要求,7.1.1條規定“采用分壓法或在容器內部或外部混合的方法制備待測樣品”,參考歐盟標準要求混合氣制備的分壓測量系統精度應至少為±0.2kPa。增加了待測樣品初始測試濃度技術要求。適當選取初始測試濃度,可以減少試驗頻次提高試驗效率。項目組已開展研究表明,丙烷、氨氣等典型可燃氣體在封閉空間內引燃后最大爆炸壓力pmax出現在化學當量濃度附近(見圖2);學者相關研究表明,最大爆炸壓力和最大爆炸壓力上升速率在當量比為1.1時達到峰值(見圖2、圖3CuiG,WangS,LiuJ,etal.Explosioncharacteristicsofamethane/airmixtureatlowinitialtemperatures[J].Fuel,2018,234(DEC.15):886-893.DOI:10.1016/j.fuel.2018.07.139.因此對于已知可燃氣體規定“計算可燃氣體與氧氣反應的化學當量比,初始測試濃度參考值取化學當量比的1.1倍”。爆炸下限(LEL)是可燃氣體在空氣中能夠燃燒的最低濃度,而化學當量濃度是指可燃氣體與空氣完全燃燒時的濃度?;谌紵榈然瘜W當量濃度約為LEL的2倍。開展相關研究的學者已經通過試驗驗證:LEL的2倍與化學當量濃度具有較好的一致性,尤其是對于碳氫類的單一組分或簡單混合氣體。在工業安全評估中,LEL的2倍作為化學當量濃度是一種快速、簡便的估算方法,可用于爆炸風險評估和通風系統設計。因此,對于未知組成的過程樣品初始測試濃度參考值確定,建議將爆炸下限的2倍作為爆炸指數實驗時的初始測試濃度。(4)測試濃度序列標準方法要逐步改變可燃氣體/空氣混合物中可燃氣體的濃度,確定最大爆炸壓力和最大爆炸壓力上升速率,為了減少試驗次數,提高測試效率,增加了測試濃度序列要求。已有研究表明爆炸壓力和爆炸壓力上升速率的峰值通常在接近化學當量比的濃度附近達到,為了快速、準確測得爆炸指數按7.1.5確定了初始測試可燃氣體濃度參考值(化學當量比的1.1倍)后,選定參考值的0.8倍、1.0倍、1.2倍和1.4倍為測試濃度序列開展試驗。(5)裝置驗證測定裝置系統組件直接影響爆炸參數的準確性和可靠性。裝置的容積和形狀會影響爆炸壓力的分布和傳播。點火能量和點火位置對爆炸參數的測定也有顯著影響,高點火能量可能導致更高的爆炸壓力,而點火位置的不同會影響壓力波的傳播路徑。因此增加了對裝置性能驗證的要求。從查閱的大量文獻資料發現,不同學者利用不同容積、形狀的試驗裝置獲得的數據存在不同程度的差異(見表6),為了提高測定結果的準確性、可靠性和可比性,應每年或當裝置的部件更改或更新時驗證裝置的性能,裝置驗證包括最大爆炸壓力和最大壓力上升速率測試值的驗證,附錄B和附錄C給出了典型可燃氣體最大爆炸壓力和最大壓力上升速率參考測試值。(6)試驗報告由于爆炸指數是預混氣在某些條件下(即在指定的初始溫度和壓力下)的固有特性,因此不同實驗室應在相同試驗條件下開展試驗,對相同的預混氣得到幾乎相同的試驗結果。密閉容器爆炸的最大壓力上升速率除受燃料-空氣混合物的成分、壓力和溫度(決定熱量釋放速率的因素)、點火源的大小、能量和位置預先存在或燃(ExplosionCharacteristicofHydrogen-airMixtureinConfinedSpace,2009)研究也表明爆燃指數的值將隨著容器容積的增加而增加。從查閱文獻資料及標準修訂相關實驗室結果可以看出,爆炸指數pm(pmax)具有較好的一致性,但由于不確定性來源差異,不同研究人員對同種混合氣得到的爆炸指數K(Kmax)存在很大差異,例如相同的甲烷/空氣混合物利用球形容器測定的Kmax范圍為。因此,要求試驗報告應明確試驗裝置爆炸反應容器形狀、容積。(7)主要試驗、驗證結果及分析20L球形爆炸容器試驗比對應急管理部天津消防研究所作為國內領先,國際知名的消防科學綜合研究機構,擁有一批高素質的專業消防研究人才,技術力量雄厚。已建立易燃易爆危險化學品火災危險性參數實驗室,研究團隊曾主持制定和參與制定多項危化品危險特性參數測試方法標準,擁有一批可燃氣體/粉塵燃爆參數的標準測試裝置,如20L球形爆炸測試裝置、可燃氣體爆炸極限裝置(常溫、非常溫)、最小點火能測試裝置等。各參編單位均長期從事相關技術研究,為本標準的主要使用單位,其中中國安全生產科學研究院是應急管理部直屬的綜合性和社會公益性科研事業單位,以開展安全領域基礎性、綜合性、前瞻性科學研究和解決重大事故預防、監控、預警和應急救援等重大技術關鍵問題為主要方向;中石化安全工程研究院有限公司是中國石化直屬的HSE科學技術研究機構,已經成為我國石油化工行業安全、健康和環境(HSE)科學研究和應用技術開發的重要基地,也是國家危險化學品管理、危害預防與控制、應急救援的重要技術支撐單位;吉林市宏源科學儀器有限公司是集研發與生產于一體的技術密集型企業,系消防標準化技術委員會委員單位,分析測試領域科技裝備資源企業,在粉塵/氣體/液體爆炸參數試驗裝置技術性能方面經驗豐富。條件下開展了典型可燃氣體與空氣的混合氣爆炸參數比對試驗。參與試驗比對的實驗室有中石化安全工程研究院有限公司的實驗室、應急管理部天津消防研究所。試驗對比采用了進口和國產20L球形爆炸容器實驗裝置,分別為捷克OZMResearchs.r.o.的20L球形爆炸測試裝置和吉林市宏源科學儀器有限公司研發的20L球爆炸裝置,裝置實物圖如圖4所示。比對試驗數據包括最大爆炸壓力pmax和最大爆炸壓力上升速率。比對試驗結果與EN15967給出相關實驗實驗室序號氣體濃度pmaxEN15967pmax相對誤差EN15967相對誤差%MPaMPa%MPa/sMPa/s%110.0%0.868--29.723.5±0.7426.4%10.5%0.8740.83±0.035.3%---31.0%0.8140.79±0.033.0%---35.0%0.799--294.2296.5±20.20.8%210.0%0.857--20.923.5±0.7411.3%10.5%0.8530.83±0.032.8%---31.0%0.8260.79±0.034.6%---35.0%0.792--345.1296.5±20.216.4%pmax%%%12試驗數據表明,甲烷、氫氣最大爆炸壓力值與EN15967附錄中用于裝置驗證的試驗數據的相對誤差值為2.8%~5.3%,最大爆炸壓力上升速率的相對誤差值為0.8%~26.4%;同一實驗室相同濃度可燃氣體重復試驗數據中,最大爆炸壓力值的相對離散度區間為0.7%~2.0%。由此可以看出,同一實驗室測得的2個爆炸特性數據都有較好的一致性,不同裝置測得的最大爆炸壓力值也具有較好的一致性。在氣體爆炸研究中,通過實驗數據繪制出的壓力-時間曲線,可以反映出爆炸過程中壓力的變化情況,最大爆炸壓力上升速率是該曲線的一個重要特征參數。在壓力隨時間變化的曲線上,最大壓力上升速率附近可能出現振蕩或記錄的曲線上有噪點,需進行數據平滑處理,因此最大壓力上升速率結果的準確度取決于數據平滑處理的數學方法。不同的裝置開發商選取了不同的數據平滑處理方法,這也是最大壓力上升速率差異性較大的主要原因。文獻數據分析編制組查閱了國內外開展典型可燃氣體爆炸特性研究的相關文獻,相關研究采用了不同規格形狀的爆炸反應容器,如0.52L、器。文獻中報道的測定甲烷爆炸指數K的結果如表6所示。33(11.0~261)bar·m·s-1。影響爆炸指數Kmax結果的因素較多。試驗研究及文獻數據分析結論綜合項目組已有研究成果及本項目比對試驗研究、文獻資料調研結果,可以得出如下結論:1)影響氣體最大爆炸壓力pmax的因素有爆炸反應容器的容積、容器的長徑比、點火源的能量、試驗初始溫度、試驗初始壓力以及混合氣體的紊流度等,但核心影響因素是可燃氣體自身的特性。2)不同容器測得的最大爆炸壓力pmax具有可比性。3)氣體爆炸壓力上升速率(dp/dt)是衡量混合氣反應劇烈程度的重要參數。它反映氣體燃燒速度,體現爆炸強度,與爆炸反應容器的容積密切相關。4)爆炸指數K值受爆炸反應容器容積的影響較大,實驗室間比對結果應明確指出K值對應的爆炸反應容器容積。4引入國內使用更為廣泛的20L球形爆的圓柱形爆炸反應容器技術要求移至驗裝置各組成的通爆炸指數試驗裝置由爆炸無詳細給出試驗裝置無詳細規定了爆炸反應容器的容積、形無給出分壓法和預混方式制備待測樣品的配置及設計誤差設計及操作人員了點火裝置獨立設置可燃氣體和空氣混合氣利電火花和電熱絲是引燃可燃氣體的兩種主要方式,參考試驗用靜態混合氣和紊流放電電極構成的火花間隙應在容器的幾何中心,極更高的電壓才能產生足夠的火花能量的微小變化可能顯此實驗中需嚴格控放電時間未引燃導致待測整為(0.5±0.02)s,進行放電火花的持續時間直接影響點火能續時間火花能提供大容積容器、長持炸指數更接近實際火花放電時間參照歐盟標準取較小數無詳細給出壓力測試單元的組成及其安利于試驗結果具有無初始溫度是影響氣體爆炸參數試驗結于開展試驗數據分5無由于可燃氣體爆炸指數測試過程中會出現非常高的爆炸毒或其產物有毒都可能威脅操作人員6無試驗數據比對及應74.3.1靜態混合氣爆炸試驗4.3.2湍流的混合氣爆炸確定精度等技術內利于試驗數據比對無增加試驗準備并明確試驗前準備相關按下列方式計算或估算達其作為初始測試濃度參考a)計算可燃氣體與氧氣反b)用組分相似或同源系列的其他可燃氣體估算參考c)對于未知組分的中間產無適當選取初始測試依據開展爆炸參數測試的已有試驗經度參考值的確定要7.2靜態混合氣爆炸指數的詳細給出試驗的操紊流混合氣爆炸指數的測以條款形式細化試8無給出試驗驗證參考或在裝置發生改變時驗證裝置性能要96采用的試驗裝置及點火裝置在試驗報同實驗室間試驗數爆炸反應容器構成無壓力時間曲線的平滑直接影響爆炸壓指導有利于提高數無給出幾種典型可燃氣體最大爆炸壓力無給出幾種典型可燃氣體最大爆炸壓力三、與法律法規及其他強制性標準的關系,配套推薦性標準的制定情況(一)與法律法規及其他強制性標準的關系現行國家標準《可燃氣體或蒸氣極限氧濃度測定方法》(GB/T38301-2019)規定了可燃氣體(蒸氣)極限氧濃度的測定方法,該標準的試驗裝置部分規范性引用了GB/T803-2008。(二)配套推薦性標準的制定情況本標準為推薦性國家標準,無配套的推薦性標準。四、與國際標準化組織、其他國家或地區有關法律法規和標準的對比分析(或與測試的國外樣品、樣機的有關數據對比情況)(一)與國際、國外同類標準技術內容的對比情況現行國際標準ISO6184-2:1985最近一次審查和確認的時間為2021年。歐盟標準EN15967(氣體和蒸氣最大爆炸壓力和最大壓力上升速率的確定)規定了環境溫度和壓力條件下靜態易燃氣體/空氣/惰性氣體混合物的(最大)爆炸壓力、(最大)爆炸壓力上升速率的測定方法。該標準技術內容較完備,被UL9540A“評估電池儲能系統中熱失控火傳播的測試方法”引用作為測量最大爆炸壓力的方法,在電池安全性能評估中發揮積極作用??紤]到國際標準ISO6184-2標齡較長,使用非主流規格的試驗裝置,且試驗裝置技術要求內容不完善,試驗步驟不詳實,難以滿足開展相關研究及應用的技術人員需求。本次修訂,增加20L球形爆炸容器作為推薦使用裝置,詳細規定了試驗裝置組成及其滿足測試的技術要求,給出了詳實的試驗操作步驟。修訂標準與ISO6184-2:1985的一致性程度為非等效,同時參照了歐盟標準EN15967-2022。表8為修訂標準與國際標準對比情況。DeterminationofexplosionindicesofDeterminationofexplosionindicesofDeterminationofmaximumrateofpressureriseofgases物時間分辨率:至少無2.相關國際標準情況ISO6184“防爆系統”系列標準共4個部分。現行國際標準ISO6184-2:1985為“防爆系統”系列標準的第2部分,ISO6184系列標準對比情況見表9。塵爆炸指數測定體爆炸指數測定空氣混合物外的燃料/空氣混1m3柱形容器,-表10列出了爆炸特性測試相關的其他國際標準。 -(二)以國際標準為基礎的起草情況1.與國際標準指標差異情況及理由本試驗方法標準對應的國際標準為ISO6184-2:1985。本標準參考“ISO6184—2:1985(E)《爆炸防護系統——第2部分:空氣中可燃氣體爆炸指數的測定》”起草,一致性程度為非等效。本文件未采用國際標準ISO6184-2:1985的原因如下:1)結構調整。由于國際標準的試驗步驟等技術內容不夠詳實,不能規范化、高效指導用戶開展測試研究,降低了不同實驗室間數據的可比性,制約了該標準的實際應用。本次標準修訂,描述了組成試驗裝置的爆炸反應容器、配氣單元、點火裝置、壓力測試單元、溫度測量單元的技術要求;詳細規定了測試程序及相關的技術內容,包括待測m的確定、pmax和(dp/dt)max的確定、K和Kmax的確定、紊流混合氣爆炸指數的測定程序及裝置驗證。由于增加技術內容較多,無法清楚地說明這些調整。2)技術差異。增加20L球形爆炸容器作為推薦使用裝置本標準的上一版GB/T803-2008/ISO6184-2:1985等同采用國際標準ISO6184-2:1985,試驗裝置要求與國際標準保持一致。ISO6184-2:1985中“4.2試驗裝置”規定“用于測定空氣中可燃氣體爆炸指數的通用爆炸反應裝置為長度與直徑之比1:1的1m3圓柱形容器”,“4.4替代試驗方法”規定“可采用其他的試驗設備和試驗方法來測得混合氣的爆炸指數。對于大多數可燃氣體,采用替代試驗方法測定的結果應與采用容積為1m3容器測定的結果相同”。經調研發現:a)20L球形爆炸容器廣泛用于可燃氣體、可燃粉塵爆炸性參數的試驗研究;b)國內僅有個別實驗室擁有1m3圓柱形容器,由于利用該裝置開展有償測試服務成本高昂,尚未系統開展過相關試驗的研究及技術服務;c)項目組查閱公開發表文獻中未見實驗室利用該裝置開展相關試驗研究的報道;d)項目組查詢國內外典型可燃氣體相關研究文獻,也未見國外學者利用1m3圓柱形容器開展爆炸指數的試驗研究的結果。因此為了可燃氣體爆炸指數試驗方法更好地服務于工業安全及新能源行業安全研究,將20L球形爆炸容器作為推薦使用的試驗增加試驗裝置技術要求為了提高不同實驗室可燃氣體爆炸指數試驗數據的精準性、可比性,同時確保試驗過程的安全,修訂標準分別對爆炸反應容器、與國際標準產生了如下技術差異:a)增加了爆炸反應容器材質要求,增加了爆炸反應容器及其部件承壓要求。b)增加了采用分壓法和預混方式的配氣單元配置要求,增加了配氣單元設計誤差要求。c)增加了壓力測試單元技術要求。增加了壓力測試單元數據采集系統分辨率、采樣頻率,壓力測d)增加了溫度測量的技術要求。根據可燃氣體狀態方程,在爆炸容器容積和初始壓力不變的情況下,初始溫度越高,則爆炸容器內所含可燃氣體物質的量越少,這導致化學反應放出的總熱量減少,從而使得最大爆炸壓力降低。初始溫度對最大爆炸壓力上升速率的影響相對復雜。為了便于不同實驗室結果對比,有必要增加溫度測量,標準修訂提出選用適當的熱電偶記錄混合氣的初始溫度。e)更改了點火裝置的技術要求。增加電熱絲引燃方式。國際標準規定混合氣采用電火花點燃。電火花和電熱絲是引燃可燃氣體的兩種主要方式。采用電火花引燃可燃氣體時,電火花能量應大于試驗用混合氣的最小點火能,但如果點火能量過大,得出的結果將與低能量條件下的結果不同。電熱絲具有耐高溫性能,在高溫環境下不易變形可確保穩定工作,電熱15967-2022,規定“可采用電熱絲引燃”。更改了電火花高壓變壓器的技術要求。國際標準推薦使用300VA電壓互感器作為點火電源,產生高壓為15kV、持續時間為0.5s的感應火花。該電火花產生裝置的參數要求是基于1m3爆炸容器提出的。本次修訂參考了EN15967-2022具體規定了電火花產生裝置參數要求,即變壓器均方根電壓為13kV~16kV,火花放電時間為(0.2±0.02)s,當無法引燃待測樣品時,放電時間調整為(0.5±0.02)s。這一要求適用于2種推薦規格的爆炸反應容器,有利于試驗方法的推廣應用。增加了試驗安全防護技術要求可燃氣體爆炸性試驗具有一定的火災爆炸風險。在試驗過程泄漏的可燃氣體與空氣混合后,可能形成爆炸性混合物,一旦遇到火源或高溫,就可能引發火災或爆炸。試驗設備可能存在故障或損壞,如閥門泄漏、管道破裂等,這些故障可能導致可燃氣體泄漏或壓力失控,從而引發火災或爆炸。試驗人員可能因操作不當或疏忽大意而引發火災或爆炸。例如,誤操作閥門、未按規定進行安全檢查等。因此有必要在試驗過程種加強安全防護。增加了待測樣品技術要求影響可燃氣體爆炸性參數的因素有爆炸反應容器的容積、容器的長徑比、點火源的能量、試驗初始溫度、試驗初始壓力以及混合氣體的紊流度等,但核心影響因素是可燃氣體自身的特性。因此對試驗用混合氣中的空氣、惰性氣體及可燃氣體成分及其純度提出要求,當待測樣品為成分未知的混合物時也應盡可能確定其工藝條件、爆炸下限等情況,以提高試驗結果的準確性。此外,試驗人員掌握待測樣品組成、純度等信息,有利于了解待測樣品特性,合理謹慎地設計試驗方案,更加準確地預測試驗結果,減少不必要試驗次數,有利于識別試驗風險,做好安全防范措施。增加了裝置驗證技術要求為了提高測定結果的準確性、可靠性和可比性,應每年或當裝置的部件更改或更新時驗證裝置的性能,裝置驗證包括最大爆炸壓力和最大壓力上升速率測試值的驗證,資料性附錄B和附錄C給出了典型可燃氣體最大爆炸壓力和最大壓力上升速率參考測試值。試驗報告需明確爆炸反應容器形狀、容積國際標準規定可采用其他的試驗設備和試驗方法來測定混合氣的爆炸指數,同時要求“對于大多數可燃氣體,采用替代試驗方法測定的結果應與采用容積為1m3容器測定的結果相同”。試驗研究及國內外文獻調研結果表明,不同實驗室測得同種可燃氣體的最大爆炸壓力
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 四年級數學上冊 四 統計表和條形統計圖(一)綜合與實踐 運動與身體變化教學設計 蘇教版
- 小學信息技術上冊 第27課 編輯聲音教學設計 蘇科版
- 施工腳手架培訓
- 小學人教版1 位置與方向(一)教學設計及反思
- 2025年高考語文作文素材專題01 既有深度又名言素材讓考場作文更具思辨性
- 精神科病房安全管理
- 紅色教育與國防安全教育
- 2024年中考數學真題分類匯編(全國):專題21 圖形的旋轉(36題)(學生版)
- 客戶服務崗位勞動合同范本
- 銷售人員培訓課程大綱
- 形勢與政策(貴州財經大學)知到智慧樹章節答案
- 城市垃圾填埋處理監理投標文件技術標
- 主提升機司機培訓課件
- 數獨比賽六宮練習題道練習
- GB3469-83《文獻類型與文獻載體代碼》
- 互聯網大學生創新創業大賽培訓
- 3號鋼筋加工場桁吊安裝方案
- 部編版(統編)六年級語文下冊文學常識及文化常識(共4頁)
- 世界500強企業企業文化(企業使命、愿景、核心價值觀)集錦
- 《QCC對策擬定》ppt課件
- 《管子·弟子職》全文翻
評論
0/150
提交評論