国家标准 GB/T16430一2018 代替GB/T164301996 粉尘层最低着火温度测定方法 Determinationoftheminimumignitiontemperatureofdustlayer 2018-12-28发布 2019-07-01实施国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T16430一2018 目次前言范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义试样试验装置测定步骤测定结果表述附录A(规范性附录》热表面的结构附录B规范性附录热表面上温度分布的测量附录c(规范性附录粉尘层最低着火温度推测
GB/16430一2018 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准代替GB/T164301996《粉尘层最低着火温度测定方法》,与G;B/T16430-1996相比,主要技术变化如下 -修改了范围见第1章,1996年版的第1章); 增加了规范性引用文件一章(见第2章); -修改了粉尘层最低着火温度的定义表述(见3.2,1996年版的2.2); 增加了着火时间的定义(见3.3); 修改了对试样的要求(见第4章); 修改了对试验装置的要求(见第5章,1996年版的第4章); 增加了试验装置的“干扰”内容(见5.7); 修改了对安全措施的要求(见6.l,1996年版的5.1) 修改了测定步骤的描述见6.3.3,1996年版的5.3.3); 修改了测定结果表述(见第7章,1996年版的第6章) 请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任本标准由应急管理部提出本标准由全国安全生产标准化技术委员会(SAc/Tc288)归口本标准起草单位;中煤科工集团重庆研究院有限公司本标准主要起草人;李润之、张引合、司荣军、马斌、王磊本标准所代替标准的历次版本发布情况为: GB/T16430-1996
GB/T16430一2018 粉尘层最低着火温度测定方法范围本标准规定了粉尘层最低着火温度测定的试样、试验装置,测定步骤和测定结果表述本标准适用于依赖空气中的氧维持其氧化反应的可燃性粉尘本标准不适用于火炸药或不依赖空气中的氧即可燃烧爆炸的物质规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T15604粉尘防爆术语术语和定义 GB/T15604中界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3. 粉尘层着火igmitionofdustlayer 受试粉尘层发生无焰燃烧或有焰燃烧,或其温度达450C及以上,或其温升达到或超过热表面温度 250C时的状态 3.2 ofdust 粉尘层最低着火温度 minmimumignitiontemperature layer 在热表面上规定厚度的粉尘层着火时热表面的最低温度注，粉尘存在于多种工艺中,粉尘层着火取决于实际的工况,本标准不一定能代表所有工艺工况,例如粉尘层厚度和环境温度分布等因素 3.3 着火时间igmitiontime 从粉尘开始被加热到达到最高温度或者出现着火的时间试样粉尘试样应制成均质的,并具有代表性粉尘试样应能通过标称孔径75m的金属网或方孔板试验筛如果需要用较粗的粉尘进行试验,可通过标称孔径高达500m的试验筛,并应在试验报告中说明试验筛筛孔尺寸在试样制备过程中,粉尘性质的任何明显的变化都应在试验报告中说明,例如筛分或温度、湿度引起的变化
GB/T16430一2018 5 试验装置 5.1结构试验装置如图1所示其主要结构的说明见附录A 8 24互旦7 1 10 == 200mm 说明弹簧; 热电偶高度调节旋钮加热器底座; 热表面记录热电偶; 热表面; 加热器; -金属环; 裙边; 热表面控制热电偶; 10 -加热器引出线; -粉尘层热电偶 1l 图1试验装置示意图
GB/T16430一2018 5.2热表面 5.2.1热表面由直径不小于200mm,厚度不小于20mm的圆形金属平板制成平板由电加热器加热,并由安装在平板内靠近平板中心的热电偶控制温度热表面控制热电偶的接点在平板表面下 1士0.5) mm 处,并与平板保持良好的热接触热表面记录热电偶以相同方法安装在热表面控制热电偶附近,并与温度记录仪相连,用以记录试验过程中的平板温度 5.2.2热表面和控制装置应满足以下性能要求无粉尘时,平板能达到400C的最高温度 b 试验期间,平板温度应保持恒定,其偏差在士5C的范围内平板温度达到恒定值后,整个平板温度分布应均匀在平板设定温度为200C和350C时,按附录B的方法所测两正交直径上各设定点的温度,其偏差不应超过士5C 温度控制装置应能保证平板温度在放置粉尘期间的变化不超过士5C,从放置粉尘开始5minm d 内应恢复到初始温度值的士2C范围内 5.3粉尘层热电偶将铭铝或其他材料的热电偶细丝(直径0.20mm一0.25mm)跨过平板上空拉紧,且平行于热表面其接点处于热表面上2mm一3mm高的平板中心处,此热电偶应与温度记录仪相连以记录试验期间粉尘层温度 5.4温度测量装置温度测量装置应定期校准,其准确度应达到土3C 5.5金属环金属环如图2所示直径方向上有两个豁口,粉尘层热电偶从豁口穿过试验期间金属环应放在热表面上的适当位置,不得移动单位为毫米 100士2.0 0.2 s向 2士0.2 2.5土O.1 3士0. 5'B！2.585.58 图2金属环 5.6干扰如果金属板(例如铝)或金属环与测试物质反应,则应选择另一种不反应的金属板或金属环
GB/T16430一2018 6 测定步骤 6.1安全措施 6.1.1应采取措施确保人身安全和健康,防止火灾和吸人有毒有害气体 6.1.2当怀疑某种粉尘具有爆炸性时,可将少量该粉尘放置于温度为400C或更高的热表面上加以证实操作者应与热表面保持一定的安全距离,并采取相应的安全措施 6.1.3金属粉尘在高温下会被点燃或者自燃如果观察到火焰,应该在粉尘层上覆盖一薄金属板来隔断空气并熄灭火焰 6.2粉尘层的制作 6.2.1制作粉尘层时,不能用力压粉尘粉尘充满金属环后,应采用一平直的刮板沿着金属环的上沿刮平并清除多余粉尘 6.2.2对于每种粉尘,应将粉尘层按6.2.1方法制作在一张已知质量的纸上,然后称出其质量粉尘层的密度等于粉尘层的质量除以金属环的内容积,并将其记人试验报告 6.3测定试验装置应位于不受气流影响的环境中,环境温度保持在15亿一35亿范围内宜设置一个抽 6.3.1 风罩,吸收试验过程中的烟雾和水蒸气 6.3.2为了测定给定厚度的粉尘层最低着火温度,每次应采用新鲜的粉尘层进行试验 6.3.3将热表面的温度调节到预定值,并使其稳定在一定范围内[见5.2.2b)],然后将一定高度的金属环放置于热表面的中心处,再在2min内将粉尘填满金属环内,并刮平,温度记录仪随之开始工作保持温度恒定,直到观察到着火或温度记录仪证实已着火为止;或发生自热,但未着火,粉尘层温度已降到低于热表面温度的稳定值,试验也应停止如果30min或更长时间内无明显自热,试验应停止,然后更换粉尘层升温进行试验,如果发生着火,更换粉尘层降温进行试验试验直到找到最低着火温度为止最高未着火的温度低于最低着火温度,其差值不应超过10C 验证试验至少进行3次如果热表面温度为400C时,粉尘层仍未着火,试验结束 6.3.4除非能证明这个反应没有成为有焰或无焰燃烧,下列过程都视为着火能观察到粉尘有焰燃烧或无焰燃烧[如图3a)] a 高出热表面温度250C[如图3b] b 温度达到450C[如图3e)] c 注当热表而的温度足够高时,由于粉尘层的自热,粉尘层的温度可以缓慢上升并超过热表面温度,然后逐渐下降到低于热表面温度的稳定值
GB/T16430一2018 450C 粉尘有焰或无焰燃烧高出热表面温度250c 温度高达450C b 说明粉尘层温度; T 热表面温度; 试验时间图3热表面上粉尘层的典型温度时间曲线 6.3.5给定物料的着火温度与粉尘层厚度有关,故可以用两个或更多的粉尘层厚度对应的最低着火温度值来推断其他厚度的最低着火温度(见附录C). 6.3.6环境温度采用温度计测量温度计距热表面不得超过1m 应防止热对流和热辐射的影响测定结果表述 7.1把测得的最低着火温度降至最近的10C的整数倍数值,并记人试验报告从粉尘层放置完毕开始,测量粉尘层着火或未着火而达到最高温度的时间该时间单位为min,修约间隔为2,修约后该时间记人试验报告如果热表面温度低于400C时,粉尘层未着火,试验的最长持续时间也应记人试验报告 7.2同一操作者在不同日期和不同试验室作出的最低着火温度的偏差不应超过10C 粉尘的物理特性和试验期间粉尘层的状态对试验结果有较大影响时,应写人试验报告,其试验结果同等有效试验报告应包括着火后燃烧特性的简要说明,尤其应说明异常迅速燃烧和剧烈分解状态可能影响结果有效性的因素也应记人试验报告中,如;粉尘层制备中的困难,加热期间粉尘层的变形、爆裂、融熔以及受热时产生微量的可燃气体 7.3试验报告应包括但不限于下述内容样品的完整识别信息,包括测试物质的名称,来源和描述等 b 物质已知的挥发性、初始含水量、体积密度等粉尘层的热表面着火温度,四舍五人至10C的整数倍 c d 所有观察到的火焰、烟雾等粉尘层未着火的最高温度 e 着火时间粉尘层厚度 g 如果物质未着火,记录最高试验温度 h 如果物质在着火之前熔化,记录熔化发生的未着火的最高热板温度应包括试验数据的完整表格,按温度降序而不是试验进行顺序来记录结果试验结果如表1 所示试验采用标准(本标准编号 k D 对于标准测试过程的任何改变
GB/T16430一2018 表1试验结果记录表粉尘层厚度热表面温度着火时间或未着火时温度达到最大值的时间试验结果 mmm mmin 180 着火 16 17o 着火 36 16o 未着火 40 160 未着火 38 16o 42 未着火 16o 未着火 62 注;本表的示例数据中,5mm厚粉尘层的最低着火温度为170C,如果热表面温度与测得的最低着火温度相差超过士20C,该次试验不必记人试验报告
GB/16430一2018 附录 A 规范性附录热表面的结构热表面的具体结构应满足5.2的要求热表面可由带有裙边的铝或不锈钢圆盘构成(如图1),并安装在一个加热器上如果采用裸露的电阻丝加热,为了使热表面的温度分布均匀,热表面与电阻丝的距离应约为 0mm 热传递的方式为辐射和对流如果加热器与热表面直接接触,热传递的主要方式为传导可以增加热表面的厚度来改善温度的分布,其厚度不得小于20nmm 如图1所示,将热表面记录热电偶和热表面控制热电偶插人沿平板边缘径向钻的孔中,平行于热表面,且距热表面为(1士0.,5mm见5.2.1) 为了便于清扫,粉尘层热电偶的底座与热表面的底座分为两件粉尘层热电偶安装于套有弹簧托架的螺杆支架之间,可以通过螺帽调节高度
GB/T16430一2018 附录 B 规范性附录) 热表面上温度分布的测量图B.1为测量热表面温度分布的装置 650g 说明: 铝或不锈钢平板控制热电偶导管; 玻璃棒; 表面温度热电偶平板温度热电偶图B.1热表面温度分布的测量测量元件由一个具有扁平接点的热电偶细丝构成,并将它硬焊到一个直径为5mm紫铜或黄铜片上,然后将铜片放置在测量点上,并在铜片上面覆盖一张厚度为5mm,直径为10mm~15mm的绝热材料,再将一根可以在导管中上、下自由滑动的竖直玻璃棒压在绝热材料上,然后在玻璃棒上施加一个固定的压力应在两条正交的直径上设置温度测量点,各测量点相距20mm,如图B.2所示测量时,每个测量点的温度应达到稳定值
GB/16430一2018 343 345- 345- 346- 344 346 342 346 346 347 346 346 346 347- 347 346 346 注，设置温度为350 整个表面的最大温差不大于5C 表面温度与设置温度的最大偏差不大于8C 测量的表面温度通常低于热表面温度,这与热电偶的结构有关,这个差别无关紧要,因为只需测量各点的温差,而不是温度的实际值图B.2典型表面温度分布
GB/T16430一2018 录附规范性附录) 粉尘层最低着火温度推测按本标准作出的最低着火温度,只适用于试验时采用的粉尘厚度为了推测中等厚度或较厚的粉尘层最低着火温度,可以绘制粉尘层厚度的对数与绝对温度表示的最低着火温度的倒数曲线,并采用线性插值法或外延法查找但宜以要求的厚度进行测试注1上述简单的推测具有一定的理论基础,通过热爆炸理论处理,以上的试验结果可以用于评价其他不同形状的粉尘层着火,如曲面上的粉尘层但是,如果外露条件极不相同,特别是暴露于均匀的高温环境中(一个热盘上的粉尘层所处的环境为不均匀环境,为了得到精确的结果,最好在特定的环境中试验,如在一个恒温炉内测定粉尘层的着火注2:为了推测其他厚度的粉尘层最低着火温度,需要测量两个以上不同厚度的粉尘层的最低着火温度,重点宜放在较厚的粉尘层上 0

粉尘层最低着火温度测定方法GB/T16430-2018

1. 粉尘层最低着火温度的意义

粉尘层是指在物体表面堆积的可燃或易燃颗粒形成的一层。当粉尘浓度达到一定程度时，如果遇到点火源，就会形成爆炸，造成严重的人员伤亡和财产损失。因此，粉尘层最低着火温度的测定非常必要。

2. GB/T16430-2018标准概述

GB/T16430-2018是我国制定的粉尘层最低着火温度的测定方法的标准。该标准规定了不同类型粉尘层的最低着火温度测定方法，具体包括：

纤维素类粉尘层
金属粉尘层
非金属无机粉尘层
其他类型粉尘层

3. 粉尘层最低着火温度的测定方法

根据GB/T16430-2018标准，粉尘层最低着火温度的测定方法包括以下步骤：

制备粉尘层：按照标准要求的粉尘种类和浓度，将粉尘均匀地撒在被测物体表面上。
点燃粉尘层：使用点火源点燃粉尘层，在一定时间内观察是否着火。
降低点火源温度：如未发生着火，逐渐降低点火源的温度，直至发生着火，并记录此时的点火源温度。
重复实验：对同一物体表面上的粉尘层，进行多次实验，取最小的点火源温度作为该粉尘层的最低着火温度。

4. 注意事项

在进行粉尘层最低着火温度的测定时，需要注意以下问题：

粉尘层厚度应符合标准要求。
点火源的形式和温度应符合标准要求。
实验室应具备相应的安全措施。

5. 结论

GB/T16430-2018标准规定了粉尘层最低着火温度的测定方法，该方法能够对不同类型的粉尘层进行有效的评估和检测。通过该方法的实施，可以有效地预防粉尘层火灾的发生，保障人员和财产的安全。