粉尘物性试验方法

粉尘物性试验方法

国家标准 GB/T16913一2008 代替GB/T16913.1 16913.11一1997 粉尘物性试验方法 Methodsofdustcharactertest 2008-12-15发布 2009-10-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/16913一2008 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 试验方法 试验尘样的采集 有效密度的测定(比重瓶法 堆积密度的测定(自然堆积法) 分散度的测定(安德逊移液管法 4.5 安息角的测定(注人限定底面法 吸湿性的测定(吸湿率法 含湿量的测定(干燥法) 12 浸润性的测定(浸透速度法) 粘结性的测定(垂直拉断法) 13 14 4.10比电阻的测定(圆盘法 工况粉尘比电阻的测定(过滤式同心圆环法 4.ll1 16 附录A(资料性附录)比重瓶法测定浸液密度 18 附录B(资料性附录)粉尘三参数测定仪 19 附录c(资料性附录)工况粉尘比电阻测定装置 20 参考文献 24

GB/T16913一2008 前 言 本标准自实施之日起代替下列标准 GB/T16913.1一1997《粉尘物性试验方法第1部分:试验尘样的采集》 GB/T16913.2一1997《粉尘物性试验方法第2部分;有效密度的测定比重瓶法》 GB/T16913.31997《粉尘物性试验方法第3部分:堆积密度的测定自然堆积法》 GB/T16913.4一1997《粉尘物性试验方法第4部分;分散度的测定安德逊移液管法》 GB/T16913.5一1997《粉尘物性试验方法第5部分:安息角的测定注人限定底面法》 GB/T16913.G一1997《粉尘物性试验方法第6部分;吸湿性的测定吸湿率法》 GB/T16913.7一1997《粉尘物性试验方法第7部分;含湿量的测定干燥法》 GB/T16913.8一1997《粉尘物性试验方法第8部分:浸润性的测定浸透速度法》 GB/T16913.9一1997《粉尘物性试验方法第9部分;粘结性的测定垂直拉断法》 GB/T16913.10一1997《粉尘物性试验方法第10部分;比电阻的测定圆盘法》 GB/T16913.11一1997《粉尘物性试验方法第11部分工况粉尘比电阻的测定过滤式同心 圆法》 -1997相比主要变化如下 本标准与GB/T16913.l16913.ll一 -将原11个标准整合成1个标准标准名称改为《粉尘物性试验方法》; 按GB/T1.1一2000要求,对标准文本和格式进行了规范化编排和编辑性修改; 在范围中增加了本标准适用范围 将原GB/T16913.4一1997中3.1术语改为“粉尘分散度”,“粉尘粒径分布”作为同义词; 删除了“粉尘粒径数量分布”的描述 在有关术语表述中增加了标准单位描述; 在有关设备条款中删除了“等实验室常规设备”字样; 将原标准中的精度改为准确度等级 在4.4.6中增加了几何标准差计算公式; -将原标准的附录作为本标准的资料性附录 -附录A中增加了A.2浸液选择和A.4测定结果条款; 删除了附录B和附录C名称中的装置型号; 增加了参考文献 本标准的附录A、,附录B和附录C为资料性附录 本标准由国家安全生产监督管理总局提出 本标准由全国安全生产标准化技术委员会防尘防毒分技术委员会归口 本标准起草单位;中钢集团武汉安全环保研究院、国家劳动保护用品质量监督检验中心(武汉) 本标准起草人;徐国平、王志,李晓飞、竺宏峰、程钧、刘宏斌 本标准于1997年发布第一版,2008年第一次修订 业

GB/T16913一2008 粉尘物性试验方法 范围 本标准规定了粉尘物性试验样品的采集方法,规定了粉尘有效密度(比重瓶法)、粉尘堆积密度(自 然堆积法)、粉尘分散度(安德逊移液管法)、粉尘安息角(注人限定底面法、粉尘吸湿性(吸湿率法、粉 尘含湿(干燥法)、粉尘浸润性(浸透速度法)、粉尘粘结性(垂直拉断法)、粉尘比电阻(圆盘法),工况粉尘 比电阻(过滤式同心圆环法)等试验方法 本标准适用于工业或生产性粉尘物性的测试 本标准适用于粉尘物性试验样品的采集,并适用于粉尘有效密度、粉尘堆积密度、粉尘分散度、粉尘 安息角、粉尘吸湿性、粉尘含湿量、粉尘浸润性、粉尘粘结性、粉尘比电阻及工况粉尘比电阻的测定 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 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标准,然而,鼓励根据本标准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标准 GB/T9079工业炉窑烟尘测试方法 GB/T12573水泥取样方法 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 粉尘dust 能悬浮于空气中的微小岗体颗粒 3.2 粉尘真密度tredensityofdust 单位体积无孔隙粉尘的质量,用g/em表示 3.3 粉尘假密度imturedensityordust 包括尘粒内部闭孔体积在内的单位体积粉尘的质量,用g/enm表示 3 粉尘有效密度 ef ffectivedensityofdust 粉尘的真密度和假密度通称粉尘有效密度,用g/cm'表示 3.5 粉尘堆积密度bulkdensilyfdust 粉尘表观密度apparentdensity 包括粉尘内部孔隙和粉尘之间空隙在内的单位体积粉尘松散体的质量,用g/em表示 3.6 粉尘分散度dustdispersiity rticle-sizedistribution 粉尘粒径分布par 粉尘中各种粒径或粒径范围的尘粒所占的百分数 本法是以质量统计形式表征粉尘粒径质量分
GB/T16913一2008 布,用百分比表示 分散剂disprsi "singagent 能增加粒子表面与液体介质的亲和性,防止粉尘凝聚的物质 3.8 筛下累计百分数cumulativeundersizepercent 通过给定大小筛孔筛网的粉尘量占筛分粉尘总量的百分比,用于表示小于某一给定粒径的尘粒占 粉尘总量的百分比 3.9 中位径mediandiameter 粉尘中筛下累计百分数为50%对应的粒径 3.10 粉尘安息角repo0sefulangleofdust 粉尘休止角repsefuangleofdst 粉尘堆积斜面与底部水平面所夹锐角用"表示 3.11 粉尘吸湿性hyerwscepydnst 粉尘从周围空气中吸收水分的能力 3.12 粉尘吸湿率hygroscopieityofdust 干燥粉尘某时间内从温度和相对湿度在某范围的周围空气中吸收的水分量与其本身质量之比率， 用百分比表示 3.13 粉尘中的吸湿性水分nmoistureofdust 粉尘中保持在粉尘表面上、孔隙内和毛细管中,且可以干燥除去的水分 3.14 粉尘含湿量moisturecontentofdwst 粉尘中吸湿性水分所占比率,用百分比表示 3.15 粉尘浸润性imersionofdust 粉尘对水或其他液体介质的活性 .16 ? 粉尘充填率paekingfraetionofdust 容器中的粉尘表观密度和其有效密度之比率,用百分比表示 17 ? cohesionofdust 粉尘粘结性 粉尘的自粘性,即尘粒间的相互作用 18 3. 粉尘比电阻 resistiityofdwst electrical 加于粉尘的电场强度与通过电流密度的比值,用Qcm表示 3 19 breakdown ofdust 尘样击穿电压 voage sample 通过尘样的电流突然增加的临界电压,用kV表示
GB/T16913一2008 3.20 工况粉尘比电阻fiedresistivityofdust 在生产现场工况下测定的粉尘比电阻值,用Qcm表示 试验方法 试验尘样的采集 从含尘气流中采集尘样的方法 采样位置的选择 按GB/T9079的规定进行选择 4.1.1.2设备 小滤袋型或小旋风和小滤袋组合型等速采样装置,滤袋应采用不沾粘粉尘的薄膜滤料 4.1.1.3采样步骤 可按GB/T9079的规定进行选择,在选择的采样位置,用小滤袋或小旋风和小滤袋组合型收尘装 置在含尘气流中等迷采集粉尘样品; 将采集的粉尘样品从收尘装置中全部倒人样品瓶或塑料袋,封装编号,记录粉尘名称、采样目期、采 样方法,采样地点相工况 4.1.2在已捕集的粉尘中采样的方法 采样部位的选择 按GB/T12573的规定进行选择 4.1.2.2设备 采用GB/T12573中的人工取样管 4.1.2.3采样步骤 按GB/T12573中规定,在选择的采样部位,用取样管从灰斗堆或粉尘堆中采样 将采集的粉尘样品装人样品瓶或塑料袋,编号,记录粉尘名称、采样日期、采样方法、采样地点和 工况 4.1.3采样量 粉尘样品采集量应满足测定用;测定本标准规定的有效密度,堆积密度,分散度、安息角、吸湿性、浸 润性、粘结性、比电阻等粉尘物性共需尘样1kg左右 4.2有效密度的测定(比重瓶法 4.2.1原理 浸液在真空条件下浸人粉尘空隙;测定同体积的粉尘和浸液的质量,根据浸液的密度计算粉尘的有 效密度 4.2.2试样制备 4.2.2.1试验尘样的采集应符合4.1的规定 登记粉尘采样工况 4.2.2. 2 尘样通过80目(180m)标准筛除去杂物,再在105C下干燥4h后放置在干燥器内自然冷 却,准备测定 对于在小于或等于105C时就会发生化学反应或熔化、升华的粉尘,干燥温度宜比发生 化学反应或熔化、升华温度至少降低5C,并适当延长干燥时间 4.2.3浸液选择 浸液要求:浸润性好,能与粉尘粒子亲和,但不溶解粉尘,不与粉尘起化学反应,不使粉尘体积膨胀 或收缩,已知密度 参见附录A 附录A介绍了一种测定浸液密度的方法 4.2. 4 设备 4.2.4.180目(180pm)标准筛、电热干燥箱 4.2.4.2比重瓶法测定粉尘有效密度的装置如图1所示
GB/T16913一2008 三通风 真空表 真空干燥烘器 比重瓶 真空系 图1粉尘有效密度测定装置 真空表准确度等级2.5级 4.2.4.3 4.2.4.4分析天平;最大称量200g,感量0.lmg，准确度等级3级 4.2.5测定步骤 4.2.5.1称量洁净干燥的带盖比重瓶质量m,,然后装人粉尘(约至瓶容积的1/4),称量比重瓶和粉尘 质量m 4.2.5.2打开比重瓶盖,将浸液注人装有粉尘的比重瓶,湿润并浸没粉尘 4.2.5.3把装有粉尘和浸液的比重瓶放人真空干燥器 用硬胶管按图1连接各部件,各连接处应严密 不漏气 启动真空泵抽气至真空表刻度大于或等于100kPa,并观察瓶内基本无气泡逸出时停止抽气 注意抽气开始调节三通阀,使瓶内粉尘中的空气缓缓排出,应避免由于抽气过急而将粉尘带出 4.2.5.4取出比重瓶注满浸液并加盖,液面应与盖顶平齐;称取比重瓶、粉尘和浸液质量m. 4.2.5.5洗净比重瓶,注满浸液并加盖,液面应与盖顶平齐;称取比重瓶和浸液质量m 4.2.5.6记录室内温度作为测定温度 4.2.6计算和结果表示 4.2.6.1按式(1)计算粉尘有效密度 77 O o mn mn十7m 71， 式中: -粉尘有效密度,单位为克每立方厘米(g/cm); p 比重瓶和粉尘质量,单位为克(g):; m. 比重瓶质量,单位为克(g); e 比重瓶和浸液质量,单位为克(g); m 比重瓶、粉尘和浸液质量,单位为克(g); m. 测定温度下浸液密度,单位为克每立方厘米(g/cmr'). p 4.2.6.2取二个平行样品测定值的平均值为测定结果 二个平行样测定值相对误差应小于或等于 0.02 4.2.7测定报告 报告委托单位、粉尘名称和来源; a D)报告测定日期、测定人员、测定方法及设备名称和编号; 报告测定温度和该温度下测定的粉尘有效密度 c
GB/T16913一2008 4.3堆积密度的测定自然堆积法 4.3.1原理 粉尘从漏斗口在一定高度自由下落充满量简;测定松装状态下量筒内单位体积粉尘的质量,即粉尘 堆积密度 4.3.2试样制备 4.3.2.1试验尘样的采集应符合4.1的规定 登记粉尘采样工况 4.3.2.2尘样在105c下干燥4h,放置室内自然冷却后通过80目(180gm)标准筛除去杂物,准备测 定 对于在小于或等于105C时就会发生化学反应或熔化、升华的粉尘,干燥温度宜比发生化学反应或 熔化、升华温度至少降低5C,并适当延长干燥时间 设备 80目(1804m)标准筛、电热干燥箱 3.3. 2 自然堆积法测定粉尘堆积密度的装置如图2所示,应水平放在试验台上,其中漏斗锥度 60“士0.5",漏斗流出口径$12.7mm,漏斗中心与下部圆形量筒中心一致,流出口底沿与量筒上沿距离 15mm士2mm量筒内径39mm,容积100cm 参见附录B 附录B介绍一种适用于本标准规定的 测定粉尘堆积密度的装置 工业天平;最大称量1kg,感量2mg,准确度等级5级 4.3.3.3 容积120ml的盛样量筒,平直的尘样刮片 4.3.3.4 漏斗 支座 塞棒 量简 图2粉尘自然堆积密度计 4.3.4测定步骤 4.3.4.1按图2将测定装置各部件组装于试验台上,调整水平 4.3.4.2用塞棒塞住漏斗流出口 将尘样装人盛样量筒.用刮片刮平后倒人漏斗中 4.3.4.3拔出塞棒使粉尘自由落至下部量筒中,待漏斗中粉尘全部流出后,用刮片将堆积于量筒上部 粉尘刮去 43.4.4把装有粉尘的量筒放到天平上称重 4.3.5计算和结果表示 4.3.5.1按式(2)计算粉尘堆积密度 m十mg十ms O
GB/T16913一2008 式中: -粉尘堆积密度,单位为克每立方厘米(g/em); p -测量3次分别称得的粉尘质量,单位为克(g) m、mg、m V 校正后的量简容积,单位为立方厘米(emi'. 4.3.5.2连续3次测定所得的粉尘质量最大值与最小值之差应小于1g,否则进行重复测定,直到最大 值与最小值之差小于1g,取符合要求的3次测量平均值作为测定结果 4.3.6测定报告 a)报告委托单位、粉尘名称和来源; b) 报告测定日期、测定人员、测定方法及设备名称和编号 e)报告室内气象条件和测定的粉尘堆积密度 4.4分散度的测定(安德逊移液管法 4.4.1原理 均匀分散在液体介质中的粉尘在重力作用下按斯托克斯规律沉降;各给定时刻在悬浊液柱的规定 深度依次取出定体积的样液,蒸发液体介质后测定其中粉尘质量;根据各时刻取出样液中的粉尘质量与 同体积原始样液中粉尘质量之比率,确定粉尘分散度,本法测定的是质量百分比 4.4.2试样制备 4.4.2.1试验尘样的采集应符合4.1的规定 登记粉尘采样工况 4.4.2.2尘样通过80目(1804m)标准筛除去杂物,再在105C下干燥4h后放置在干燥器内自然冷 却,准备测定 对于在小于或等于105C时就会发生化学反应或熔化、升华的粉尘,干燥温度宜比发生 化学反应或熔化、升华温度至少降低5C,并适当延长干燥时间 4.4.2.3校正容积为10mL的球形漏斗和移液管20cm标线的容积 4.4.3液体介质(分散剂)的选择 4.4.3.1液体介质应浸润粉尘颗粒表面,但不溶解粉尘,不使粉尘体积膨胀或收缩,不与粉尘发生化学 反应,不使粉尘产生凝絮沉淀,已知密度和黏度系数 4.4.3.2分散剂应增加粉尘颗粒表面与液体介质的亲和性,阻止粉尘颗粒间互相凝聚,但不与粉尘发 生化学反应 pm六个粒 4.4.3.3按式(3)计算取样时间4，通常设定了m,10gm,15m,25pm,35pm.50 径等级 184 x p一 式中 d粒径尘粒沉降h高度所需时间,单位为秒(s); 粉尘有效密度,单位为克每立方厘米(g/emi); 0s -液体介质密度,单位为克每立方厘米(g/cm); 0, 8s w×10" 液体介质黏度修正系数; 液体黏度介质系数,单位为克每厘米秒(g/cms); 1w 重力加速度(98lcm/s); g 沉降高度,单位为厘米(cm) -粉尘粒径,单位为微米(Am dd 4.4.4设备 4.4.4.1 电热干燥箱 4.4.4.2测定粉尘分散度的安德逊移液管如图3所示 其为直径5cm,容积500ml的磨口管瓶,从
GB/16913一2008 下部基线至上部液面刻有20cm的标线,刻线间距为1mm 瓶中吸液毛细管外径5mm,内径1mm, 下端面应与瓶下部基线平齐，上部有供吸液和排液用的三通阀及容积为10ml的球形漏斗 瓶和毛细 管的垂直度与光洁度均应良好 4.4.4.3币40mmX25mm称量杯6个8个,20ml注射器一支,长为0.8m的10m软胶管一根 4.4.4.4秒表:准确度等级2级 4.4.4.5分析天平;最大称量200g,感量0.1mg,准确度等级3级 4.4.4.6 一组直径为200mm的标准前,80目180pm)筛.10目(90m)箭、.300目(75pm)筛 230目(62m)筛,筛底和筛盖 -10mL 球形漏斗冲 三通阀 磨口瓶塞 按液杯 20 吸液毛细管 10 -磨口管瓶 图3安德逊移液管瓶 4.4.5测定步骤 4 .4.5.1洗净称量杯并编号,烘干后在干燥器内冷却,然后称重 记录称量杯初重 4.4.5.2取1g~2g尘样在烧杯中与液体介质和定量分散剂搅拌均匀,确认液体介质浸润粉尘颗粒 表面后,用液体介质将尘样和分散剂全部注人移液管瓶 4.4.5.3用注射器将液体介质加人移液管瓶到20cnm标线,然后关闭三通阀,振荡盛样移液管3 1min, 使其成均匀的悬浊液 4.4.5.4移液管就位,尘样开始沉降,用秒表记时 4.4.5.5将移液管上部球形漏斗上方口用软胶管与注射器连接 4.4.5.6用注射器通过吸液毛细管按时在0刻度液位取样,每次取样应提前7s,在15s内抽取 10ml 抽取量藉10ml球形漏斗和三通阀控制.允差0.2mL 4.4.5.7样液依次注人各称量杯中 每次取样人称量杯后,建议用5ml10ml液体介质从上方注 人球形漏斗,冲洗残留样液人称量杯 将盛有样液的称量杯住不前于样被沸点的温度下烘下后放人干操器中冷却,然后称重 4.4.5.8 记录 称量杯终重 4.4.6计算和结果表示 4.4.6.1 拨式(D计算悬烛液含尘浓度 1 T
GB/T16913一2008 式中: 悬浊液含尘浓度,单位为克每毫升(g/mL); 尘样质量,单位为克(g); mn V 悬浊液体积,单位为毫升(mL 4.4.6.2按式(5)计算各粒径的筛下累计百分数 n m D. ×100 5 m. 式中: d粒径的筛下累计百分数,% D 样液最大粒径为d.的称量杯终重,单位为毫克(mg) 、 10ml样液的分散剂含量,单位为毫克(mg). m n 样液最大粒径为d 的称量杯初重,单位为毫克(mg); mL原始样液的含尘量,单位为毫克(mg) m 4.4.6.3按式(6)计算几何标准差 习Drnd-n工工" d =exp 习D 式中: 几何标准差; de d粒径的筛下累计百分数,% D. 粉尘粒径,单位为微米(am); d 工 中位径,单位为微米(um) 4.4.6.4将计算值在对数概率坐标纸上描点绘出回归直线,读取回归线上各粒径对应的筛下累计百分 数和中位径,计算几何标准差,作为测定结果 4.4.6.5若粉尘中位径大于70am,建议用200目(75Am)左右的标准筛人工筛分50g一100只通过 80目(180am)标准筛除去杂物后的尘样,取筛下样按上述步骤进行测定,最终结果计人筛上量 筛分 工作的完成,视重复筛分3min筛下来的粉尘不多于筛网上的粉尘量的1%为准 4.4.7测定报告 a)报告委托单位、粉尘名称和来源， b) 报告测定日期、测定人员,测定方法及设备名称和编号; e)报告粉尘在各粒径范围的质量分数,中位径和几何标准差 4.5安息角的测定(注入限定底面法 4.5.1原理 将足够满溢料盘的粉尘从漏斗口注人到水平料盘上;测量粉尘堆积斜面与底部水平面所夹锐角,即 粉尘安息角 试样制备 4.5.2 4.5.2.1试验尘样的采集应符合4.1的规定 登记粉尘采样工况 尘样在105c下干燥4h,放置室内自然冷却后通过80目标准筛除去杂物.淮备测定 对于 4.5.2.2 在小于等于105C时就会发生化学反应或熔化、升华的粉尘干燥温度宜比发生化学反应或熔化、升华 温度至少降低5C,并适当延长干燥时间 4.5.3设备 80目(180Am)标准筛电热干燥箱 4.5.3.2注人限定底面法测定粉尘安息角的装置如图4所示,应水平放置在试验台上,其中漏斗锥度
GB/T16913一2008 60“士0.5,流出口径啊mm,漏斗中心与下部料盘中心应在一条垂线上,流出口底沿与盘面距离 80mm士2mm ,量角器7.5cm10em,料盘直径80mm 参见附录B 附录B介绍了一种适用于本 标准的测定粉尘安息角的装置 4.5.3.3容积100mL的盛样量筒,平直的尘样刮片,棒针 4.5.4测定步骤 按图4所示将测定装置各部件组装于试验台上,调整水平,拨动量角器使其处于垂直位置 4.5.4.1 漏斗 支座 量角器 塞棒 科盘 图4粉尘安息角测量装置 4.5.4.2用塞棒塞住漏斗流出口 将尘样装人盛样量简,用刮片刮平后倒人漏斗 4.5.4.3抽出塞棒,使粉尘从漏斗孔口流出;对于流动性不好的粉尘,可以用棒针搅动使粉尘连续流落 到料盘上 待粉尘全部流出后,旋转量角器量出料盘上粉尘锥体母线与水平面所夹锐角即安息角A. 并记录 应连续测定3次一5次,求出算术平均值A,和均方差a 4.5.4.4 4.5.5计算和结果表示 按式(7)计算算术平均值A,按式(8)计算均方差口 A =》A4 = V(A一A," 式中: -试验次数; 测定值 A 舍弃偏离算术平均值3 的测定值,取所余测定值的算术平均值为测定结果 4.5.6测定报告 a)报告委托单位、粉尘名称和来源; b 报告测定日期、测定人员、测定方法及设备名称和编号 c)报告室内气象条件和测定的粉尘安息角 4. 吸湿性的测定吸湿率法》 6 4.6.1原理 称重后的干燥粉尘,置于相对湿度控制在某范围的保湿器中,若干时间后再称重;粉尘增重即为其
GB/T16913一2008 在该时间内从温度和相对湿度在某范围的周围空气中吸收的水分量;吸收的水分量与干燥粉尘本身质 量之比率,表征粉尘的吸湿性 4.6.2试样制备 4.6.2.1试验尘样的采集应符合4.1的规定 登记粉尘采样工况 4.6.2.2尘样通过80目(180Am)标准筛除去杂除,再在105C下干燥4h后放置在干燥器内自然冷 却,准备测定 对于在小于或等于105C时就会发生化学反应或熔化、升华的粉尘,干燥温度宜比发生 化学反应或熔化、升华温度至少降低5C,并适当延长干燥时间 4.6.3设备 4.6.3.180目(180Am)标准筛、电热干燥箱 4.6.3.2保湿器,即底部盛有质量浓度为20%左右的硫酸的干燥器 4.6.3.3能置于保湿器中的相对湿度计,如HM14型毛发湿度表 4.6.3.440mm×25mm带盖称量杯6个8个 4.6.3.5分析天平;最大称量200g,感量0.1nmg,准确度等级3级 4.6.3.6计时器 4.6.4测定步骤 4.6.4.1洗净6个带盖称量杯并编号,烘干后在干燥器内冷却,然后称重记录 4.6.4.2每个称量杯中撒铺薄层(1mm左右)干燥尘样,再在105C下干燥至恒重后闭盖放置在干燥 器内自然冷却后称重,记录称量杯和干燥粉尘重 对于在小于等于105C时就会发生化学反应或熔化、 升华的粉尘,干燥温度宜比发生化学反应或熔化、升华温度至少降低5C,并适当延长干燥时间 4.6.4.3将盛有干燥尘样的称量杯放置在保湿器中,打开盖子,记录起始日期、时刻及气象条件 同 时,将相对湿度计放人保湿器,对应室温经常记录相对湿度值及观测时间 4.6.44根据需要,置于保湿器中的样杯.24h或48h或72h后在器内闭盖逐个取出称重记录 若 需要,可将样杯再放人保湿器中,打开杯盖，一定时间后第二次在器内闭盖逐个取出称重记录 如此操 作称重记录可以重复进行若干次 4.6.5计算和结果表示 4.6.5.1按式(9)计算粉尘的吸湿率 m二m W ×100 m,一m 式中 w 粉尘若干小时在某温和湿度范围空气中的吸湿率,%; 在保湿器中放置若干小时后称量杯和粉尘的质量,单位为克(g) -称量杯和干燥粉尘的质量,单位为克(g); 1 洁净干燥的空称量杯的质量,单位为克(g). n 4.6.5.2按式(10)计算6个平行样的算术平均值w,按式(11)计算吸湿率w对其平均值的均方差 w ->" (10 .(11 ->(w,-w. N音 式中: -吸湿率算术平均值; W icp W -测定值; -均方差 4.6.5.3舍弃偏离算术平均值3的测定值,取所余测定值的算术平均值为测定结果 10
GB/T16913一2008 4.6.6测定报告 a)报告委托单位、粉尘名称和来源 报告测定日期、测定人员、测定方法及设备名称和编号; D 报告测定的粉尘吸湿性,即粉尘在24h或48h或72h或更长时间内在某温度和湿度范围空 c 气中的吸湿率 4.7含湿量的测定(干燥法 4.7.1原理 测定干燥前后粉尘的质量;计算粉尘在干燥过程中失去的水分量与干燥前粉尘质量的比率,即粉尘 含湿量 4.7.2设备 4.7.2.1电热干燥箱 4.7.2.240mm×25mm带盖称量杯6个8个 4.7.2.3分析天平;最大称量200g,感量0.1nmg,准确度等级3级 4.7.3试样制备 4.7.3.1试验尘样的采集应符合4.1的规定 登记粉尘采样工况 测定步骤 4.7.4.1洗净6个带盖称量杯并编号,烘干后在干燥器内冷却,然后称重记录 4.7.4.2打开样品瓶或盛样塑料袋,快速剔除杂物,将尘样随机装人6个称量杯(约至容积的2/3),随 即闭盖,称重记录 4.7.4.3将盛样杯开盖在105c下干燥后闭盖,放置在干燥器内冷却后称重记录;如此操作直至恒重 记录杯子和干燥粉尘重 对于在小于或等于105C时就会发生化学反应或熔化、升华的粉尘,干燥温度 宜比发生化学反应或熔化、升华温度至少降低5C,并适当延长干燥时间 4.7.5计算和结果表示 4.7.5.1按式(12)计算粉尘含湿量 2×100 12 是二是 w 式中 w 粉尘含湿量,%; 装有湿粉尘的带盖称量杯质量.单位为克(g); G G -装有干燥粉尘的带盖称量杯质量,单位为克(g); G -洁净干燥的带盖称量杯质量,单位为克(g) 4.7.5.2按式(13)计算6个平行样的算术平均值,按式(14)计算含湿量w 对其平均值的均方差 w 13) >w (14 习(w 一w ep5 N6 式中: 粉尘含湿量平均值; W 'ep w 测定值; 均方差 4.7.5.3舍弃偏离算术平均值3的测定值,取所余测定值的算术平均值为测定结果 4.7.6测定报告 报告委托单位、粉尘名称和来源; a 1l
GB/T16913一2008 D)报告测定日期、测定人员、测定方法及设备名称和编号; 报告测定的粉尘含湿量 4.8浸润性的测定(浸透速度法》 4.8 1 原理 将粉尘装人底端加封滤纸的无底玻璃试管;试管垂直置于浸液面上,底端面与浸液面接触;测定一 组对应时间的粉尘浸润高度,表征该浸液对粉尘的浸透速度,即为粉尘对该浸液的浸润性 4. .8.2试样制备 4.8.2.1试验尘样的采集应符合4.1的规定 登记粉尘采样工况 4.8.2.2尘样在105C下干燥4h,放置室内自然冷却后通过80目(1804m)标准筛除去杂物,准备测 定 对于在小于或等于105C时就会发生化学反应或熔化、升华的粉尘,干燥温度宜比发生化学反应或 熔化、升华温度至少降低5C,并适当延长干燥时间 4.8.2.3按图5所示将测定装置各部件组装于试验台上,调整水平 4.8.3设备 4.8.3.180目(180Am)标准筛、电热干燥箱 4.8.3.2浸透速度法测定粉尘浸润性的装置如图5所示,应水平放置在试验台上 盛液盘内装浸液 液位至托板的支托面 无底玻璃试管长240mmm,内径8mm,以1nmm分度值从0至240mm刻度 支座保证无底玻璃试管垂直置于液面 参见附录B 附录B推荐一种适用于本标准规定的测定粉尘浸 涧度的装置 4.8.3.3滤纸,细线,木棒 秒表;准确度等级2级 4.8.3.4 无底玻璃试管 -支座 托板 盛液盘 严 图5粉尘浸润性测定装置 4.8.4测定步骤 4.8.4.1取出无底玻璃试管,在其底端加封滤纸(用细线缚住),然后将尘样装人管中,并随时用木棒敲 打试管,尘样装满后再敲打10次20次,使尘样在试管中的高度稳定 4.8.4.2将2根装有尘样的试管按图5规定插于盛液盘中托板的支托面上;在盛液盘中加液至托板的 上表面与支托面间,起动秒表;记录浸液对尘样的浸润时间及相应的浸润高度 整个观测期间应随时加 液,保证液面位置始终在托板的上表面与支托面间 12
GB/T16913一2008 4.8.5结果表示 取二个平行样品的平均观测值为测定结果 二个平行样品对应同一浸润时间的浸润高度差不应大 于平均值的10% 4.8.6测定报告 a)报告委托单位、粉尘名称和来源; D) 报告测定日期、测定人员、测定方法及设备名称和编号; e报告室内气象条件、浸液名称和测定的粉尘浸润性,即对应每个浸润时间的粉尘浸润高度 4.9粘结性的测定(垂直拉断法 4.9.1原理 粉尘装人可分套简样品盒,震动充填致密;然后,在黏度天平上垂直拉断粉尘样品 测得的粉尘样 品垂直拉断强度,表征粉尘的粘结性 4.9.2试样制备 4.9.2.1试验尘样的采集应符合4.1的规定 登记粉尘采样工况 4. .g.2.2尘样在105C下干燥4h,放置室内自然冷却后通过80目(180m)标准筛除去杂物,准备测 定 对于在小于或等于105C时就会发生化学反应或熔化、升华的粉尘,干燥温度宜比发生化学反应或 熔化、升华温度至少降低5C,并适当延长干燥时间 4.9.3设备 4.9.3.180目(180Am)标准筛、电热干燥箱 4.9.3.2可分套筒样品盒如图6所示:;内径为2cm的可垂直上挂的轻质上套筒,带底盘的上沿与上套筒 下沿平齐配合的下套筒,由夹具夹紧成一体的装粉尘样品的筒状盒 上套筒高2.4cem,下套筒深2.2cm. 4.9.3.3震动器;可使样品盒中粉尘震动充填致密的装置 4.9.3.4粉尘黏度天平:一台按图6规定可由类似TG628A型天平改装的粉尘样品垂直拉断测力装 置 应水平放置在试验台上 4.9.3.5分析天平;最大称量200g,感量0.1mg,准确度等级3级 4.9.3.660mm×30mm称量杯,尘样刮片,毛刷 黏度天平 滴水管 上套筒 ,注水器 夹具 下套筒 工口 可调支架 盛水筒 图6粉尘黏度天平示意图 4.9.4测定步骤 4.9.4.1夹紧可分套筒样品盒,置于称量杯内,空盒和称量杯称重记录 称量杯称自重,记录 4.g.4.2样品盒置于震动器,待测粉尘注人样品盒,震动充填致密;然后取出该样品盒,用刮片刮平上 端粉尘,且用毛刷将周边沾尘清扫干净,放人称量杯,样盒和称量杯称重记录 4.9.4.3按式(15)计算尘样充填率: -G G l5 之！ 13
GB/T16913一2008 式中: 尘样充填率,% G 样盒和称量杯质量,单位为克(g); 空盒和称量杯质量,单位为克(g); G 样品盒容积,单位为立方厘米(cm'); 粉尘有效密度,单位为克每立方厘米(g/emr') p 调整黏度天平于零位 将样品盒放在黏度天平的可调支架上.,调节支架使样品盒上套筒垂直 4.9.4.4 上挂接触天平左臂持钩而不使其受力,然后轻轻松开固定样品盒上下筒的夹具,不让其有任何错动 待测 49.4.5将轻质盛水筒放在黏度天平右臂挂盘上 用注水器通过滴水管往筒内慢慢滴水,同时观察天 平指针;觉察天平指针左偏跳即停止注水,此时尘样已被垂直拉断 4.9.4.6将有半截尘样的上套筒从天平上轻轻取下,连筒带尘全部放人称量杯 盛水简称重记录，上样筒和称量杯称重记录 4.9.4.8计算粉尘样品垂直拉断强度,即粉尘的粘结性 应连续测定3次一5次,计算算术平均值P和均方差d 4.9.5计算和结果表示 4.9.5.1按公式(16)计算粉尘的粘结性 w一G上+G 16 = 式中: -粉尘样品垂直拉断强度,单位为克每平方厘米(g/em=); W -盛水筒质量,单位为克(g); G 上样筒和称量杯质量,单位为克(g); -称量杯质量,单位为克(g); 尘样截面积,单位为平方厘米(em=) 4.9.5.2按式(17)计算算术平均值P,,按式(18)计算均方差o 习P (17) Pp= (18 -(P一尸 式中: 粉尘样品垂直拉断强度的算术平均值; 试验次数; 粉尘样品垂直拉断强度的测定值 P 舍弃偏离算术平均值3的测定值,取所余测定值的算术平均值为测定结果 4.9.5.3 4.9.6测定报告 a)报告委托单位、粉尘名称和来源; b)报告测定日期、测定人员、测定方法及设备名称和编号; c报告测定环境气候、尘样充填率和相应的粉尘样品垂直拉断强度,即粉尘的粘结性 4.10比电阻的测定圆盘法 4.10.1原理 粉尘自然装人圆盘,载样圆盘置于试验环境模拟箱内,上电极自然地放在载样圆盘中心;待尘样与 箱内气相状态平衡后,开启电源测量加于粉尘层上的电压和通过主电极的电流,根据粉尘层的厚度和主 14
GB/T16913一2008 电极接触粉尘层的面积,计算粉尘在该状态下的比电阻 4.10.2试样制备 4.10.2.1试验尘样的采集应符合4.1的规定 登记粉尘采样工况 4.10.2.2尘样在105C下干燥4h,放置室内自然冷却后通过80目(180Am)标准筛除去杂物,准备 测定 对于在小于或等于105C时就会发生化学反应或熔化、升华的粉尘,干燥温度宜比发生化学反应 或熔化、升华温度至少降低5C,并适当延长干燥时间 4.10.2.3将准备测定的尘样装人圆盘测定器,粉尘应自然填充到圆盘内,然后用刮片齐盘沿刮平 4.10.2.4将载样圆盘平稳地放人试验环境模拟箱高压托盘上,然后将上电极轻轻、自然地放在载样圆 盘中心 主电极接导向电流表的引线,屏蔽电极接地 关闭试验环境模拟箱,联锁安全门,待测 4.10.3设备 4.10.3.180目(180am)标准筛、电热干燥箱 圆盘法测定粉尘电阻在试验环境模拟箱内进行,其试验系统示范如图7 4.10.3.2 湿度检测 无油气体压编机 室内空" 蒸汽可控发生器 高压托微 O2ON 控温器 3x100-10? 试验环境模拟箱 图7粉尘比电阻试验系统 4.10.3.3圆盘测定器如图8所示:电极应导电性良好,加热后不变形,抗腐蚀,环境气相渗透平衡快， 表面平整光滑无尖端放电现象;绝缘支架应耐腐蚀且绝缘性能好 由主电极和屏蔽电极组成的上电极 对尘样的压强为10g/em 接电流表再入地 主电极 接地 石英玻璃板 有英玻消套管 屏蔽电极 不锈锅微孔园盘 图8圆盘测定器 4.10.3.4试验环境模拟箱性能要求 温度调整范围从室腿至a00c,等温试脸保持在士5c以内;湿度调整范围从室内湿度至15%(体 积),等湿试验保持在土1.5%体积)以内;箱体接地可靠,高压托盘对地距离不小于4cm. 4.10.3.5高压直流供给电压为0~-20kV,电流为010mA . 4.10.3.6测量仪表 电压表:量程0一20kV,准确度等级1.5级 a 15
GB/T16913一2008 D)电流表;量程3×10-1A1×10A,准确度等级1.5级 4.10.4测定步骤 4.10.4.1粉尘比电阻测定 调整试验环境模拟箱内的气态,待尘样与箱内气相状态平衡后(约30nmin)开启电源,以约100V/s 的速度平稳升至试验电压(一般粉尘的试验电场强度取2kV/enm),接通电流后30s一60s内读数 对 于低电阻粉尘,试验电流以10mA为限;对于高比电阻粉尘,试验电压以粉尘层击穿电压的95%为限 4.10.4.2尘样击穿电压测定 对于一般粉尘,试验电场强度以2kV/em为起点,2kV/cm为增量逐一递升测定直至粉尘层击穿 4.10.5计算和结果表示 4.10.5.1按式(19)计算比电阻值 19 -员 式中 比电阻,单位为欧姆厘米(Q cm; U 试验电压,单位为伏特(V); 主电极接触粉尘层面积,单位为平方厘米(enm=) -测定电流,单位为安培(A); H 粉尘层厚度,单位为厘米(cm). 4.10.5.2记录各电场强度下的粉尘比电阻值和尘样击穿电压 4.10.6测定报告 报告委托单位、粉尘名称和来源; a b) 报告测定日期、测定人员、测定方法及设备名称和编号 c)报告各温湿度和气体成分对应的粉尘比电阻值 d 报告特定气体成分和温度下各电场强度对应的粉尘比电阻值和粉尘层击穿电场强度 4.11工况粉尘比电阻的测定(过滤式同心圆环法 4.11.1原理 跟和同心圆环测量电极构成一体的采样器于含尘气流中,帮可拉抽气系用过速法等速采样,同时用 高阻表测量尘样电阻;尘样采足后,高阻表读数乘以采样器当量,即为工况粉尘比电阻测定值 4.11.2试样制备 4.11.2.1采样位置的选择原则上应符合4.1中规定 4.11.2.2按照过滤式同心圆环型工况粉尘比电阻测定装置使用说明进行采样前准备工作 4.11.3设备 过滤式同心圆环型工况粉尘比电阻测定装置由带测量电极的采样器,可控抽气系、高阻表和连接附 件组成,如图9所示 可控抽'气梨 采样器 含尘气流 高阻表 图g工况粉尘比电阻试验系统 16
GB/T16913一2008 带测量电极的采样器在工况下应不变形,不腐蚀;电极工作面呈同心圆环,应导电性良好,本底电阻 大于被测尘样电阻 可控抽气泵流量:040L/min,负压035kPa 高阻表量程:10Q~10Q,准确度等级10级 参见附录C,附录C介绍了一种能够测定工况粉尘比电阻的过滤式同心圆环型工况粉尘比电阻测 定装置 4.11.4测定步骤 按照过滤式同心圆环型工况粉尘比电阻测定装置使用说明进行工况粉尘比电阻测定 4.11.4.2根据工况,连续测定粉尘比电阻4次~10次,求出算术平均值和均方差 4.11.5计算和结果表示 按式(20)计算算术平均值,按式(21)计算均方差 4.11.5.1 20 Ppp 21 习(a一A, p1 式中: 粉尘比电阻平均值; Mp 试验次数; 7 测定值; Q 均方差 4.11.5.2舍弃偏离算术平均值3a的测定值,取所余测定值的算术平均值为工况粉尘比电阻测定 结果 4.11.6测定报告 a)报告委托单位、粉尘名称和测定地点; 报告测定日期、测定人员、测定方法及设备名称和编号 b) e)报告生产现场工况和该工况的粉尘比电阻测定值 17
GB/T16913一2008 附 录A 资料性附录 比重瓶法测定浸液密度 A.1原理 测定同体积的浸液和已知密度的液体的质量;根据已知密度的液体的密度,计算浸液的密度 A.2浸液选择 浸液要求;浸润性好,能与粉尘粒子亲和,但不溶解粉尘,不与粉尘起化学反应,不使粉尘体积膨胀 或收缩,已知密度 A.3测定方法 洗净比重瓶,注满已知密度的液体并加盖,液面应与盖顶平齐;称取比重瓶和已知密度液体质量 m 记录室内温度作为测定温度 计算和结果表示 A.4.1按式(A.1)计算浸液密度 m mLo A.1) p nno 式中: 浸液密度,单位为克每立方厘米(g/cnmi') p 比重瓶和浸液的质量,单位为克(g); 比重瓶质量,单位为克(g) m 比重瓶和已知密度液体的质量,单位为克(g); m 已知密度液体的密度,单位为克每立方厘米(g/enm') A A.4.2取二个平行样品测定值的平均值为测定结果 二个平行样测定值相对误差应小于等于0.02 18
GB/T16913一2008 B 附 录 资料性附录 粉尘三参数测定仪 B.1用途 粉尘三参数测定仪用于测量粉尘安息角,堆积密度和浸润度 B.2主要技术参数 B.2.1粉尘安息角 测量范围<63";测量误差士1 B.2.2粉尘堆积密度 测量范围<8.4g/em;测量误差士0.1g/em B.2.3粉尘浸润度 测量范围0240mm;测量误差士4mm B.3结构特点 仪器由底盘,支座、漏斗,量筒,无底玻璃试管,水槽、料盘、量角器等部件组成;可灵活地组装成测量 粉尘安息角,堆积密度和浸润度的测定装置;仪器包括公用底盘,支座 19
GB/T16913一2008 c 附 录 资料性附录 工况粉尘比电阻测定装置" C.1特点和用途 工况粉尘比电阻测定装置的主要特征是;用过滤法在含尘气瓶中制备有代表性的尘样,工作面呈同 心圆环的测量电极和采样器构成一体,计测和采样同步进行,装置可以快速而准确地测定含尘气流中的 工况粉尘比电阻 C.2主要技术参数 可控抽气泵流量:040L/min,负压035kPa. a D) 高阻表量程:l0Q10Q,准确度等级10级 工作温度300C c C.3构造和工作原理 装置主要由带测量电极的采样器,可控抽气泵,高阻表和连接附件组成 置带测量电极的采样器于烟道或其他含尘氢流中,藉可控抽气泵等速采样,采集的尘样在滤膜上呈 同心圆环;同时用高阻表测量尘样电阻(Q) 高阻表读数稳定后,表示尘样采足 将高阻表读数乘以采 样器当量(1cm),即为工况粉尘比电阻测定值Q cm C.3.1带测量电极的采样器 如图C.1所示 采样器外壳为一电极,由前壳体,外电极和带接头的后壳体组成,其电极工作面是 个圆环;中心电极藉多孔导流绝缘板和绝缘内外环在器中定位,由引流杆用螺母固定,基电极工作面 与外电极工作面同心对应 中心电极引流杆穿过环形滤膜 垫圈15压紧滤膜 滤膜内侧由二个绝缘 小片夹紧 采样管的长度视现场而定 气流引出管套有绝缘层 采样器籍接地罩屏蔽 C.3.2可控抽气泵 如图C.2所示 其主体是G4528单相串激电机驱动的DK-60刮板泵 面板上有流量计,负压表和 温度计,系统人口备有过滤筒,保护器件 可控硅控制电路藉旋钮调整装置所需抽气流量 电源插座按 工频220V电源 泵的最大抽气流量40L/min以上,负压可达35kPa C.3.3高阻表 如图C.3所示 其核心部分是微电流运算放大器 测定电压有0.1v、lv,10v.100v.1000v .1X10.,1xI0六档 五档;放大倍率有1X10'、1xX10'、l×10'、1X10 面板上还有电源开关、调零旋钮,试验电压输出接头和测量电流输人接头 接地端、1A保险管和 电源插座安装在仪器后板上,接工频200V电源 仪器使用前应预热10nmin 使用时试验电压由小至大逐渐试加 放大倍率也由小至大递增 表 头读数(Q)乘以放大倍率,再乘以试验电压伏特数,即为尘样电阻测定值(Q) 注:1×10'是放大倍率常置挡 20
GB/16913一2008 21 了 1611411l611s8 i9222s 25 采样管; 密封垫圈; 前壳体; 螺母 垫圈; 多层导流板; 密封垫圈; 中心电极 绝缘内环; 10 绝缘外环; 绝缘小片 11 12 加强片; 13 环形滤膜 14 密封垫圈; l 垫圈 16 外电极; 17 绝缘套; 接地罩; 18 19 挡圈 20 后壳体; 21 接头; 2 绝缘套管 23 引流杆 24 绝缘层; 25 气流引出管; 26 -中心电极工作面; 27 外电极工作面 图C.1 带测量电极的采样器 21
GB/T16913一2008 旋钮; 电源开关 3 流量微调旋钮 流量计; 负压表; 温度计; 电源插座 抽气接头; -4A保险管 图C.2可控抽气泵 引 电源开关 表头; 调零旋钮 放大倍率; 测定电压 测量电流输人接头 试验电压输出接头 图c.3高阻表 C.4使用方法 C.4.1采样前准备 如图C.1 根据工况,选择长度合宜的采样管,与采样器前壳体拧紧 中心电极套上绝缘内环,用 螺母配垫圈与多孔导流绝缘板一起固定 将环型滤膜装人外电极,用垫圈压紧 后壳体套上挡圈;引流 杆从绝缘套管中插人,并安加强片和绝缘小片;然后将后壳体带着引流杆等与外电极拧紧;再从外电极 前方将另一绝缘小片安在引流杆上,夹住滤膜 绝缘外环放人外电极,然后把和导流板等固定在一起的 中心电极与引流杆拧紧,固定在采样器中,使其工作面与外电极工作面同心对应 最后将带采样管的前 壳体与外电极拧紧 采样工作准备就绪 22
GB/T16913一2008 C.4.2测定步骤 C.4.2.1如图C.1那样将采样器置于采样点 可控抽气系用带绝缘接头的橡皮管与采样器连通 高 阻表图C.3)电压输出和电流输人,分别与采样器(图C.1)外电极接头和引流杆连接,电流输人线采用 屏蔽线 高阻表接地端和采样器接地罩(图C.1)应可靠接地 C.4.2.2接通可控抽气泵和高阻表的电源,读取装置本底电阻 C.4.2.3开启可控抽气泵,等速采样 C.4.2.4随着尘样的采制,负压表读数渐增(图C.2),高阻表读数渐降 高阻表读数稳定时,尘样采 足 将高阻表的读数Q)乘以采样器当量(1cm),即为粉尘比电阻测定值Q cm C.5注意事项 C.5.1采样器外壳为一电极,中心电极接头也是外露的,因此测定时手握套有绝缘层的气流引出管、 不得接触带电部分 在高温烟气流中测定,应戴耐高温的绝缘手套 C.5.2采样过程中,负压表指针如果突然降落,表示滤膜破漏,应该立即停止工作,重装滤膜 C.5.3测定过程中,高阻表读数如果始终接近装置本底电阻,说明装置本底电阻偏底,须重新把装置 处理干净,提高本底电阻 采样器的石英玻璃是易损件,操作须稳妥 如烟气温度低于100C,可以采用聚四氟乙烯配件 C.5.4 替代石英玻璃 23
GB/T16913一2008 参考文献 -第3部分:液体置换比重瓶法测定密度》 ]1s8130-3《涂覆用粉 [2" IsO3923-1《金属粉末 表观密度的测定 第1部分:漏斗法》 [ ISO10076《金属粉末 根据在液体中重力沉降及衰减测量确定粒度分布》 [ IsO4324《粉状和粒状表面活性剂 -粉体和颗粒 -休止角的测定》 [时 AsMEPTC284.06《微粒物质测定 含湿量测定方法》 [67 ASMEPTC284.05《微粒物质性质测定 -比电阻测定方法》 214