Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6553-1:1999 về Hệ thống phòng nổ - Phần 1: Phương pháp xác định chỉ số nổ của bụi cháy trong không khí qui định phương pháp xác định các chỉ số nổ của bụi cháy lơ lửng trong không khí trong không gian kín.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 6553-1 : 1999 ISO 6184-1 : 1985 HỆ THỐNG PHÒNG NỔ - PHẦN 1: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ NỔ CỦA BỤI CHÁY TRONG KHƠNG KHÍ Explosion protection systems - Part 1: Method for determination of explosion indices of combustible dusts in air Lời nói đầu TCVN 6553-1 : 1999 hồn tồn tương đương với ISO 6184-1 : 1985 TCVN 6553-1 : 1999 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 21 Thiết bị phòng cháy chữa cháy biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học, Công nghệ Môi trường (nay Bộ Khoa học Công nghệ) ban hành Tiêu chuẩn chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định khoản Điều 69 Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật điểm a khoản Điều Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 Chính phủ quy định chi tiết thi hành số điều Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật Lời giới thiệu Việc đánh giá phép đo để đưa khả phòng ngừa nguy hiểm nổ liên quan đến hỗn hợp bụi với khơng khí cháy u cầu phải xác định trước tính nguy hiểm nổ tiềm ẩn, việc đo số nổ Ngược lại, việc đo hiệu đặc tính làm việc hệ thống phòng nổ, yêu cầu hệ thống phải thử nghiệm khả chống lại cố nổ có tính nguy hiểm biết Tính nguy hiểm nổ bụi tùy thuộc vào yếu tố sau: a) đặc tính vật lý hóa học bụi; b) nồng độ bụi hỗn hợp bụi với không khí; c) tính đồng xáo trộn hỗn hợp bụi với khơng khí; d) kiểu, loại, mức lượng vị trí nguồn mồi lửa; e) đặc tính hình học bình chứa; f) nhiệt độ, áp suất độ ẩm hỗn hợp bụi với không khí nổ Tiêu chuẩn phần TCVN 6553 : 1999 nhằm giải vấn đề hệ thống phòng nổ Các TCVN khác là: TCVN 6553-2 :1999 Phương pháp xác định số nổ khí cháy khơng khí TCVN 6553-3 :1999 Phương pháp xác định số nổ hỗn hợp nhiên liệu với khơng khí, trừ hỗn hợp bụi với khơng khí khí cháy với khơng khí TCVN 6553-4 :1999 Phương pháp xác định hiệu hệ thống triệt nổ Cần hiểu rõ giải thích số nổ xác định theo phương pháp qui định tiêu chuẩn mà mối quan hệ chúng với xuất cố nổ điều kiện nguy hiểm nổ thường gặp Cụ thể, mức xáo trộn ảnh hưởng cách đáng kể đến mức độ nguy hiểm Trong thực tế, mối liên hệ mức xáo trộn biết loại hình nguy hiểm đặc thù trách nhiệm nghiên cứu chuyên gia lĩnh vực nổ phòng nổ Hai thái cực xáo trộn thường gặp phải nhà máy công nghiệp là: a) điều kiện xáo trộn thấp thường xảy silô nạp liệu tự chảy; b) điều kiện xáo trộn cao thường xảy máy nghiền máy tạo vi lượng Cần nhận thức tính xáo trộn phát sinh theo hai cách: a) xáo trộn nội nhà máy, điều kiện vận hành bình thường, hậu nhiễu loạn luồng khơng khí; HỆ THỐNG PHỊNG NỔ - PHẦN 1: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ NỔ CỦA BỤI CHÁY TRONG KHƠNG KHÍ Explosion protection systems - Part 1: Method for determination of explosion indices of combustible dusts in air Phạm vi áp dụng Phần tiêu chuẩn qui định phương pháp xác định số nổ bụi cháy lơ lửng khơng khí khơng gian kín Nó đưa chuẩn mà theo kết nhận sử dụng qui trình thử nghiệm khác so sánh với số nổ giới hạn xác định theo phương pháp qui định phần tiêu chuẩn Lĩnh vực áp dụng Phần tiêu chuẩn áp dụng để xác định số nổ xuất cố nổ bụi với khơng khí chứa sau mồi lửa chất phản ứng Phần không áp dụng cho số thuộc điều kiện cần thiết để gây mồi lửa chất phản ứng Nếu qui trình thử nghiệm qui định để xác định số nổ không dẫn tới xảy mồi lửa hỗn hợp bụi với khơng khí, khơng kết luận loại bụi nghiên cứu khơng xảy nổ Việc giải thích trường hợp chuyên gia lĩnh vực nổ phòng nổ tiến hành Định nghĩa Phần tiêu chuẩn sử dụng định nghĩa sau: 3.1 Sự nổ: Sự lan truyền nhanh lửa hỗn hợp ban đầu khí cháy, (loại) bụi lơ lửng, cháy, sương mù hỗn hợp loại kể với chất oxi hóa thể khí, như: khơng khí, bình kín kín trực tiếp 3.2 Chỉ số nổ: Giá trị số, xác định theo phương pháp thử qui định phần tiêu chuẩn, đặc trưng cho cố nổ tồn trữ nồng độ xác định chất phản ứng bình chứa tích m3 CHÚ THÍCH: Hình đường cong quan hệ áp suất thời gian, tính tương ứng theo bar giây nổ điển hình (1 bar = 105 Pa) 3.2.1 Chỉ số nổ Pm: Quá áp lớn đạt so với áp suất bình thời gian mồi lửa đạt nổ 3.2.2 Chỉ số nổ Pmax: Giá trị lớn số nổ Pm xác định thử nghiệm theo dải rộng nồng độ chất phản ứng 3.2.3 Chỉ số nổ K: Hằng số tốc độ tăng lớn áp suất theo thời gian (dp/dt) m nổ thể tích V, xác định theo cơng thức: K dp dt V 1/ m CHÚ THÍCH: Trong số tình huống, cơng thức khơng có giá trị bình chứa có tỷ số chiều dài so với đường kính lớn 2:1 tích nhỏ 1m 3.2.4 Chỉ số nổ Kmax: Giá trị lớn số nổ K xác định thử nghiệm theo dải rộng nồng độ chất phản ứng Tính mãnh liệt nổ đánh giá theo giá trị Kmax 3.3 Chỉ số xáo trộn: Giá trị số đặc trưng cho mức xáo trộn điều kiện thử nghiệm mà số nổ xác định 3.3.1 Chỉ số xáo trộn tv (trì hỗn mồi lửa): Thông số thực nghiệm khoảng thời gian khởi đầu trình phân tán bụi vào thiết bị thử nghiệm kích hoạt nguồn mồi lửa Nó đặc trưng cho mức xáo trộn chiếm ưu thời điểm mồi lửa 3.3.2 Chỉ số xáo trộn Tu: Tỷ số số nổ Kmax, xáo trộn xác định theo qui định phần tiêu chuẩn với số nổ Kmax, tĩnh chất phản ứng tĩnh, xác định theo công thức: Tu = Kmax, xáo trộn Kmax, tĩnh CHÚ THÍCH: Đối với hỗn hợp bụi với khơng khí, Kmax, tĩnh thơng số dẫn xuất lý thuyết Hình Phương pháp thử 4.1 Qui định chung Thiết bị mô tả phần tiêu chuẩn chọn làm thiết bị chuẩn so sánh thích hợp để đánh giá số nổ loại bụi cháy có cỡ hạt khơng lớn 63 m độ ẩm khơng lớn 10 % (m/m) CHÚ THÍCH 1) Trong thực tế, bụi có cỡ hạt (hoặc) độ ẩm lớn đánh giá thiết bị theo phần tiêu chuẩn, chứng tỏ bụi bay lơ lửng thực buồng nổ 2) Mẫu thử nghiệm phải đại diện cho vật liệu phân bố cỡ hạt độ ẩm 4.2 Thiết bị Thiết bị thiết phải bao gồm buồng nổ hình trụ tích 1m tỷ số hình học danh nghĩa 1:1 theo dẫn Hình Một bình chứa dung tích xấp xỉ lít gắn với buồng nổ có khả chịu áp suất khơng khí đến 20 bar Bình chứa gắn với van mở nhanh 19 mm (3/4 in) cho phép bơm lượng chứa bình chứa khoảng thời gian mở van 10 mili giây Bình chứa nối với buồng nổ ống phun dạng nửa tròn kht lỗ (đường kính lỗ đến mm) có đường kính 19 mm (3/4 in) Số lượng lỗ khoét chọn cho tổng diện tích mặt cắt xấp xỉ 300 mm2 Nguồn mồi lửa bao gồm hai mồi lửa loại hạt nổ có tổng lượng 10 kJ bố trí mồi lửa chậm sau thời gian so với mồi lửa cố định trước tương ứng với tỷ số xoáy t v 0,6 giây Tổng khối lượng nguồn mồi lửa 2,4 g, bao gồm 40 % ziriconi kim loại, 30 % bari nitrat 30 % bari peoxit Việc mồi lửa thực kíp nổ điện Bộ mồi lửa bố trí tâm hình học buồng nổ Một truyền áp suất lắp đặt phù hợp để đo áp suất buồng nổ Bộ truyền nối với ghi 4.3 Qui trình thử Đưa mẫu bụi có khối lượng đảm bảo với nồng độ thích hợp theo yêu cầu vào bình chứa lít dùng khơng khí nén đưa áp suất đến 20 bar Phải đảm bảo giữ cho buồng nổ áp suất khí Khởi động ghi áp suất sau kích hoạt van bình chứa mẫu mồi lửa Sau lần thử, làm buồng nổ cách thổi không khí Lặp lại qui trình dải rộng hàm lượng bụi để nhận đường cong P tính theo bar K tính theo bar mét giây phụ thuộc vào nồng độ bụi, tính theo kilogam mét khối để xác định Pmax Kmax tương ứng (xem Hình 3) CHÚ THÍCH: áp suất nổ đạt tới giá trị lớn mồi lửa xảy sớm toàn bụi phân bổ lơ lửng hoàn toàn buồng nổ Đối với thiết bị này, điều đạt với thời gian làm chậm mồi lửa (tv) 0,6 giây Thời gian làm chậm mồi lửa (tv) tương ứng với mức xáo trộn riêng xác định theo số xáo trộn (Tu) có ảnh hưởng tới giá trị Kmax đo Vì số xáo trộn luôn tồn thể huyền phù bụi với khơng khí, nên T u cần phải lớn Hiệu ứng việc làm tăng tv dẫn đến làm giảm giá trị Kmax ngược lại (xem Hình 4) Hình 4.4 Phương pháp thử tùy chọn Các số nổ hỗn hợp bụi với khơng khí cháy xác định sử dụng trang thiết bị thử (hoặc) qui trình thử nghiệm tuỳ chọn với điều kiện phương pháp cho kết cách trực tiếp, tính tốn kết so sánh (± 20 %) với kết nhận sử dụng thiết bị m3 mẫu bụi lấy từ dải quan sát tìm sau đây: Kmax < 200 bar-m/s Kmax ≤ 300 bar-m/s Kmax > 300 bar-m/s CHÚ THÍCH: Trong số trường hợp mà thiết bị thử nghiệm không dùng để xác định số nổ bụi số dải nguy hiểm nổ Nên giảm bớt số lượng bụi thử nghiệm dải Xử lý kết Các phương pháp thử mô tả điều cho phép xác định số P max Kmax hỗn hợp bụi với khơng khí xáo trộn Có thể cơng bố rằng, độ xác việc xác định P max ±4 % Độ xác việc xác định Kmax phụ thuộc vào điều kiện xáo trộn hỗn hợp thời điểm mồi lửa (xem Hình 5) Hình Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm thông tin sau: a) chất bụi; b) phân bố thành phần cỡ hạt, tính micromét; c) hàm lượng ẩm, tính theo phần trăm khối lượng; d) số nổ Pmax, tính bar; e) số nổ Kmax, tính bar mét giây; f) nồng độ bụi tương ứng với số đo Pmax Kmax; g) sai khác so với qui trình thử qui định điều 4; coi cho phép, chứng tỏ chúng báo cáo xác; h) ngày, tháng thử; j) nhiệt độ xung quanh thời điểm bắt đầu thử ... nghiệm khác so sánh với số nổ giới hạn xác định theo phương pháp qui định phần tiêu chuẩn Lĩnh vực áp dụng Phần tiêu chuẩn áp dụng để xác định số nổ xuất cố nổ bụi với khơng khí chứa sau mồi lửa... of combustible dusts in air Phạm vi áp dụng Phần tiêu chuẩn qui định phương pháp xác định số nổ bụi cháy lơ lửng khơng khí khơng gian kín Nó đưa chuẩn mà theo kết nhận sử dụng qui trình thử nghiệm... số dẫn xuất lý thuyết Hình Phương pháp thử 4.1 Qui định chung Thiết bị mô tả phần tiêu chuẩn chọn làm thiết bị chuẩn so sánh thích hợp để đánh giá số nổ loại bụi cháy có cỡ hạt khơng lớn 63 m