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1、ICS13.300CCSAX1.1.GB中华人民共和国家标准GB/T423682023高温高压条件下可燃气体（蒸气）爆炸极限测定方法Determinationofexp1.osion1.imitsOfcombustib1.evaporsandgasesate1.evatedtemperatureandpressure202303T7发布W）国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会本文件按照GBTI.I-2O2O标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草e请注恚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专利的选任.本文件由全国危险化学品管理标准化技术委员会(SAC
2、TC251)提出并归口。本文件起草单位：应急管理部天津消防研究所、中国安全生产科学研究院、中石化安全工程研究院有限公司、吉林市宏源科学仪器有限公司、爱迪赛恩(北京)科技有限公司、杭州仰仪科技有限公司.本文件主要起草人：任常兴、陈麟、壬阴、魏利军、张网、张欣、十获刚、孔祥北、罗艾民、姜杰、管长明、吕文涛、邱文泽。高温高压条件下可燃气体（蒸0爆炸极限是表征可惚气体（蒸气）在给定初始温度和初始压力条件下的爆炸特性参数，实验电测定的结果与以下因素有关：a）可燃气体（蒸气）的化学性质：b）可燃气体（蒸气）的纯慢：O可燃气体（蒸气）和空气混合气的均匀性：d）引火源的形式、能盘和点火位置：e）厚炸反应容器的
3、尺4和容积：0可粒气体（蒸气）与空气混合后气体样品的温度、压力和湿度，高温高压条件下可燃气体（蒸气）爆炸极限是在相时洁挣无杂质的试验装置容器内测定.石油化工工艺装置的反应容器内可能存在表面积碳、其他材料或杂版等，可能影响容器内可燃气体（蒸气）是否发生爆炸.为此，实验室测定的爆炸极限数据不能完全应用于实际的石油化工工艺环境.高温高压条件下可燃气体（蒸气）爆炸极限试验测定时，待测样品具有易燃易爆特性,幅装置存在周温和高压等安全风险试验前需要预估待测样品的危I粉性，并采取仃效的安全防护措施，高温高压条件下可燃气体（蒸气）爆炸极限测定方法砺金H*咐余定的方法融所制空PK合后，即使未制秋阁Bt也不快全认
4、为岫合*会发生*际使用本文件的人员的HE蜂SE作的克KIs1.t.本文件并未指出所有可能的安全问使用者育责任题适当的安全和皿谶，并酶符合0家有关法融院的条19本文件描述r在给定初始易度和初始压力条件下，可燃气体（蒸气）与空气形成可燃混合气的爆炸极限的测定方法.本文件适用于初始温度200C以下，初始压力1.0MPa（绝对压力）以下，且最大爆炸压力不大于15.0Mpa（绝对压力）条件下可燃气体（蒸气）爆炸极限的测定，本文件不适用干化学不稳定性气体或各组分相互间会发生反应的混合气体爆炸极限测定。2短范性引用好下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款，其中，注H期的引用文件，仅该
5、日期时应的版本适用于本文件：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.GB12474空气中可燃气体爆炸极限测定方法GBrr16425粉尘云爆炸下限浓度测定方法GB21844化合物（蒸气和气体）易燃性浓度限值的标准试驶方法3GBT12474界定的以及下列术语和定义适用本文件。3.1下限IoHerexp1.osion1.imit1.E1.可燃气体（蒸气）和空气组成的混合气遇火源即能发生樨炸的可燃气体镰气）最低浓度.来源：GBrr124742008,3.1,有修改3.2上限upperCxp1.usioii1.imitUE1.可燃气体（蒸z和空气组成的混合AI遇火源即能发生爆炸的
6、可惚气体（蒸气）最高浓度。来源：GB.TI2474-2008.3.2.有修改33propationof1.ames当可燃气体（蒸气）被点燃后爆炸压力增圻大于或等于给定初始压力的刖M,判定为混合气体发生了爆炸.3.4化学不看fettaC体ch三ica1.1.ymstab1.egases在即使没有空气或氧气的条件下也能发生剧烈反应的易燃气体.注：各组分相互将发生f幽反应的混合气体（如易燃气体和氧化性气体）,不认为是本文竹中所化学榜定性气体.来源：GBTW1.1.-20173.24 ift*三在给定的初始温度和初始压力条件下，将一定体积分数的可燃气体（蒸气）与空气预先混合于爆炸反应容器内，以电火花或
7、电热丝进行引燃，通过爆炸压力的升高值（不小于给定初始压力的5%）来判断是否发生爆炸，系统地改变可燃气体（蒸气）的浓度直至测得发生爆炸的最低、最高浓度.5试验装置5 .I通则爆炸极RiM瀚装置主要由爆炸反应容器、点火装置、压力测定单元、配气球元、控温单元等药版.试骁装置示意图参见附录A.5.2 爆炸反应容器5.2.1 2.1爆炸反陶容零为类球体形状或长径比为I的Ia柱形且耐高温高压的试验容器,容积应不小于I141宜为20I.、12I.或51.,形状规格分别符合GB/T16425、GBT21844相关试验装置的规定.5.2.2 爆炸反应容器在初始压力条件下的预期运行温便应不小于200C,耐爆炸压力
8、应能承受最大爆炸压力不低于15.0MPa（绝对压力）且不会产生永久变形.5.2.3 尚温海压条件下可梏气体（然气）的以大爆炸压力不得高于爆炸反应容器的奴大工作压力.5.2.4 氮、由化制质和某些胺类等低可燃性物质的爆炸极限测定宜采用201.球形不锈刖爆炸建或更大II径的爆炸反应容器。5.2.5 爆炸反应容器中应配置无油搅拌装置.5.2.6 爆炸反应容器和离压气瓶之间的连接管件采用承压不低于1.0MPa（绝对压力）的316不锈副管材，所有与爆炸反应容器连接的管路和接头能承受的压力应不低于15.0MPa（绝时压力）。5.3 点火袋就5.3.1可燃气体（蒸气）和空气混合气体可采用电火花引燃，也可采用
9、电烙丝或离温热丝引燃.5.3.2点火装性的引燃能麻应足筋引恃测可燃气体混合物，且点火源对混合气体的压力提升量不应大于初始压力的05.5.4压力测定单元5.-1.1爆炸反应容器内设徨低压届程、高压双程压力传感器并应能耐受试验期间20（TC持续高温.高压址程压力传感器响应颗率不低,10kHz,宜采用齐平式安装，非齐平式安装的传感器探头顶部即容器内壁应不超过10cm,5.4.2低压量程压力传感器用于配气过程不同抗分气体的分压测定,低压量程压力传感器IS程的下限应达到0.07kPa（绝对压力）,读数误差不超过1%,并应能满足配气精度要求“高压量程压力传感器的St收应能满足最大爆炸压力测定要求并应能检测
10、刘定是否发生爆炸现象.5.5配气单元5.5.1 赳气单元采用无油真空泵，并实现将爆炸反应容滞抽真空至0.002MPa（绝对压力）以下.5.5.2 配气精度应不低于体积分数0.战。5.6控温单元爆炸反应容器内的环境温度采用k型热电偶测瞅，可控温度范围为室温至200C,控温精度为2C.6试验步既警示一爆炸反应容器严禁带压进行拆%璇作“6.1试验准备1.1.1 1.1对T未知或混合物的待测样品，试验前应先确定恃测样品常温常压下可燃气体的爆炸极限，以预估待测定高温高压条件下可燃气体的爆炸极限.常温常压下可燃气体墀炸极限的测定按照GB,T12474或GBjT21844规定的试聘方法。岛温常压条件下可燃气
11、体（蒸气）的爆炸极限按照GB.T21844规定的状照方法迸行测定,1.1.2 试验前应清洗干燥试验装置和气体连接管路，注：若就残留油脂和其他可喘可蛾响测试皓果同时增加爆炸1顺。1.1.3 爆炸反应容岩气密性采用负压检测，抽直.空至004MI（绝对压力），5min内压力上升应不大于300Pa,1.1.4 使用格性气体或压缩空气吹扫试的装置及管路并持空.1.1.5 测试过程中不应使用钛化件比空气强的气体作为稀释剂，6.2常温高压条件下海炸极限的测定6.2.1 依照待测样品常温常压下的爆炸极限数据，采用逐步升压方法进行测定。升压级差应不高于0.1MPa.测试过程中混合气体的最大爆炸压力接近爆炸反应容
12、器的最大工作乐力时,应立即停止测定试验，6.2.2 试验设定初始压力和可燃气体（蒸气）的体积分数，打开低压电程压力性感器并开始记录，采用分压法确定待测样品的分压值，此过程爆炸反应容器内温度应稳定在试舱设定初始淑度士2匕以内.6.2.3 充入待测样品前应以情性气体或空气吹扫连接管路并抽其空,确保管路内无残留可燃气体（蒸气）.6.2.4 特测可燃气体样品先入爆炸反应容洪完毕后，快速充入压缩空气至试验设定初始压力，此过程爆炸反应容器内温度应和定在试验设定初始渔度2C以内，打开无油搅拌装置搅拌5min.使掰炸反应容器内可燃气体与空气混合均匀,若测定多种不同浓度可然气体混合气时，按待测可燃气体浓度从低到
13、高依次充入爆炸反应容器内至设定分压值。6.2.5 关闭低压肚程压力传感器与爆炸反应容器连接管路匕的保护阀.6.2.6 打升高压fit程压力传感器,用于记录爆炸反应容滞内压力.6.2.7 混合搅拌结束涉置2min后点火,高压量程压力传感器测定并记录点火后爆炸反应容器内压力随时间变化值,对比点火前后最大樨炸压力变化情况依据71分析判断是否发生爆炸。628点火测试后，打开爆炸反应容器内排气阀，林放试验废气至室外，并以悟性气体吹打爆炸反应容器和相应管路.吹扫次数不少于5次.6.2.9重复6.2.16.2.8的试验步骤，刖渐进法确定爆炸极限糠。测定爆炸下上）限牌，如果在某浓度卜未发生爆炸现象，则增大（然
14、小）可燃气体（蒸气）浓度出至测得能发生爆炸的最小（大）浓度：如果在某浓度下发生爆炸现象,则减小（烟大）可燃气体（蒸气）浓度直至测得不能发生爆炸的最大（小）浓度.测定接近爆炸下限时特刈样品改变奴每次不大于上次进样房的10%.测定接近爆炸上限时改变收每次不大于上次进样量的2%,如果某种气体充入后压力或抽位不稳定，波动较大，表明点火前可能已发生了反应，应立即停止试验，囱索类反应可引起压力下降，氧化反应可引起压力上升。6.2.10测试得到可燃气体（蒸气）爆炸下限附近出现爆炸的最低浓度1.,和未爆炸的最岛浓度且1.低于1“，1.2与1.I的基位不大于体枳分数0.2%,1.2浓度下虫坡刈试3次以确保在此浓
15、度下不会发生爆炸.6.2.11测试得到可燃气体（蒸气）爆炸上限出现爆炸的最高浓度U1.和未爆炸的朵低浓度U?.且5高于UiAh与U1.的差位不大于U1.的10%,U2浓度下里复测试3次以确保在此浓度下不会发生爆炸.6.2.12试检结束后要及时清理爆炸反应容器内枳碳或其他戌剧物。6.3高温高压条件下爆炸极限的测定1.1.1 3.1按照G1.rr21844规定的测定方法采用逐步升温法测定恃溺可燃气体（蒸气）的常压高温状态的爆炸极限，升温级差应不高于50寸。测试过程中混合气体的A3人爆炸压力接近爆炸反应容器的最大工作压力时，应立即终止测定试验。1.1.2 将爆炸反应容器及相关部件预热至试脸设定初始温
16、度并保持恒温。若待测样品为液体蒸气，则应将盛液容涔预热至试验设定初始温度，连接管路应加温保护，并实现进样远程控制，1.1.3 将试的装置及相关部件预热至设定初始温度后，按照6.2.16.2.U的步噱进行试验测定.7试驶数娓处理7.1 当可燃气体（蒸气）被点燃后爆炸压力增量不小于给定初始压力的5%时，判定为混合气体发生了火焰期延，即为发生了爆炸，计算方法按式（I）.P企1.05（1）式中：P1初始绝王的数值.单位为兆相（MPa）:P1点火后最大爆炸绝压的数值，单位为兆帕（MPi0。注：Mr1.J压力增量相卦单G/气11跳&100G7.2 可溶气体（蒸气）的爆炸下限按式（2）计算，爆炸上限按式（3
17、）计算.I.KI.!,（3）式中：U1-发生爆炸的最拓浓度的数值（体积分数）.%：U.不发生爆炸的最低浓度的数值（体积分数），浓度高于UI.%。注：螃HK三5常用体枳分数触弟桢J对F非脾气体的多祖分可燃气体集F,可以采用桢诉分数物188.1 开始送验前需要先检查气脱、脚门及管件等是否紧密连1妾，保证在最大试验压力条件下不会漏气，试验开始过程中在确定无人员靠近试缝装置的前提下，逐步打开阀门并不断观察管路系统是否有异常，试验结束后应关闭气服阀门并1车空管内可燃气体。8.2 采用逐步升温升压法测定待测可燃气体（蒸气）而猛舟压条件卜的爆炸极限,压力级差应不高于0.1MPa1.1.温度级差应不1.r5（
18、C当混合气体的圾大爆炸压力达到150MPa（绝对压力）时，应停止试验.8.3 待测可燃气体（然气）不应含强氧化剂讥分，当其城大爆炸压力出现明显提升时，应缩小可燃气体（蒸气）浓度改变量：，再次进行;划定“8.4 当待测可燃气体俅气）混合物出现化学分斛反应或辄化反应等引发自燃导致压力突然变化时应立即停止试验井未取相应的防护措施.8.5 试脸装置与操作人员之间应设置防嵯杆障，防止爆炸反应容器破裂济致人员伤亡。8.6 点火袋置应具备联锁与远程控制功俄，应确保操作人员位于防爆屏障外恻安全区时方可肩动点火.8.7 试验装置如赳置恒温箱体.则箱体应安装向外开启的防爆泄压片,且充入憎性气体以防止待测混合气体意
19、外浸漏导致爆炸.8.8 试验结束后的废气要及时排至室外，井按安全环保要求处理，8.9 试验操作人员应严格按操作规程开展试验,并应未用必要的防护器具避免待测混合气体或爆炸产物对人体造成伤古.8.10 实验室应准备必要的安全应急物资，9试验装置的标定9.1 试脸装置的压力传感器和温变传出器应按其说明书要求进行定期检定，检定周期不超过3个月.9.2 试验装置进行正式试验前，用纯度不低于99.褫的乙烯标定，50CJ1.0.3MPa（绝对压力）初始条件下爆炸下限值为2.6%,爆炸上限值为40.监，若测定结果符合下列规定，即认为装罚,运行正常：a）同一实脸室测得的理处试脸结果,误差应不大于5%：b）不同实
20、验室测得的重发试验结果，误差应不大于10%,10试报告试验报告应包括以下内容：a）待测可燃气体（蒸气）种类、纯度及主要物理化学性质；b）幡性气体种类及其纯质.空气的组分、纯度、来淞等：C）本文件编号：d）试验时环境条件：O试验袋置容形状、容积及点火方式等：0膜初始温度、初始EE力：g）可燃气体（蒸气）混合气体测定条件下的爆炸极限值：h）若试验操作与本文件规定有偏离应加以说明：i）试验日期、试脸报告出具日期、实脸室名称和地址，（资料性）ICIkMSA.1S1./121.长高富所K1.k*.试Ift奘WaJa图A.I为51.I21.长颈高温高压爆炸极网试的装置示意图.该装湿由加热室、爆炸反应容器、
21、压力传感器、温度传监器,越力搅拌器、点火电极、泄出门和观察视窗组成，1-乐力传感器I;2压力传瞬2;3恃测样品温度传感器;1加热空温度传照器：5t111.i;6泄压门：7Sft肱赧8一搅扑叶片：9破力搅拌器：10爆炸压力传出器:Ii点火电极；12瞰砌窗nA.151121.长9UU高压f1.HMNHC装示的A.1.2HIM*加热室使用热风循环方式维持温度恒定，温度范用为室温至200C.A.1.351.好反应51.愧炸反应容器放置在加热室内,在爆炸反应容器内测试可燃气体或蒸气的高品高乐坪炸极限.容滞的尺寸和爆格见GHrr21X44.A.1.4压力传试验装阳（内）设汽有用于配气的压力传感器1和压力传
22、将器2,用于测试爆炸压力升高值的压力传感器3,其中压力传感器I测试位围为0MPa-0.1MPa（绝对压力）,压力传感器2测试范围为0MPa-1.0MPa（绝对压力）,压力传感3测试范围为0MPa-15.0MPa（绝对压力）.A.1.5UftM试验奘置内设置有两支温度传感器，分别为侍测样品品僮传感器和加热室温度传感器.待刈样品温度传感器用于测试爆炸反应容器内通入气体或蒸气的温度，温度测量范的为室温至80CIC加热室温度传感器用于测试加热室内温度，温度测状范用为室温至300C。A.1.6和财.极力搅拌器设置在51.爆炸反应容器内,用于将容器内的待测UJ燃气体或蒸气与空气混合均匀.A.1.7点火电锻
23、点火电极设置在爆炸反应容器内，用于点燃容器内的待测可燃气体或蒸气.1.8泄压门泄压门设置在加热室的背面,用干降低侍测样品意外泄漏到加热室内被引燃后产生的爆炸超H（A.1.9观察视窗观察视窗设置在爆炸反应容潺上,用于辅助观察特测样品的试验现象.2121.球形高温高压爆炸极限试脸装金.2.1.试验装置组成图A.2为121.球形高温高压爆炸极限试身装过示意图.该装置由俅形爆炸反应容器、点火电极、控温夹套、压力传摄器、温J支传感器、偎力搅拌器等部分祖成，1.!11*1.-UTI1.-一可气爆门ty一恒仕气体女XJ至Pm标引序号说明I1容器就；7一搅井叶片：13你W样品甜度传挎器;21.三i1.央；8磁
24、力猊件器；M一控温夹套：3点火电极：9容器支架I15121.爆炸反应容潺;1假压IE力传标器：IOiit1.16Stft:5排气法兰：11测压法兰；17观察视窗.一夹套温度传出拓：12一爆炸压力传挎器：KA2121.育育压偌炸*K装置示BBA.2,2*!&*现炸反应容潺上分别设置育容器上盖.快开法兰夹、拌气法兰、进气法丝、测压法兰、容器滥锁和猊察视窗等，A.2.3拄*央套控温夹套设置在爆炸反应容器外部，利用导热油加热爆炸反应容器，控油范围为空温至200C,A.2.4点火电9点火电极设M在爆炸反应容器内，用干点燃容器内的待测样品气体或蒸气。A.2.5压力传感器试验装罚内设罚有两支出力传感器，分别
25、为闻气出力传感器和爆炸压力传感器，其中配勺压力传第器测试范围为0MPa-1.OMPa（绝对压力），爆炸压力传感器浏试范围为0MPa-15.0MPa（绝对压力八A.2.6温度传感器试监装W.内设置有两支湿度传感器，分别为待测样品温度传照器和夹套湿度传照器，恃测样品温度传照器用于测试爆炸反应容器内通入气体或蒸气的温度，温度范围为空温至800C.夹套温度传感湍用于测试夹套内温度，混度测通范用为室温至3Q0Ca.2.7磁力Um磁力搅拌器设置在121.爆炸反应容器内，用于将容器内的待退样品气体或蒸气与空气混合均匀，320I球淮寓漫高压毋炸试装置图A3为201.面品高压爆炸极限试验装置示感图.该装置由20
26、1.球形爆炸反应容器、点火电极控温夹套、压力传解器、温度传袈器、出力搅扑器等都分组成,装置尺寸和规格按GBjT1642S的装W要求.标引序号说明I1容器1.：2低质配气传速器：S低国兄气传够器保护阀;4SM1.戴M班54空出口；6高温油入口：7一津炸反应容器支架；Sfefft:9高温油出口：10电极：11温度传四%12高压履测传博器:13叫14爆炸反应容器：15-高温油循环央受;16一搅拌叶片；17-国力搅拌器：18空气入519可燃气体入口；20超燔爆口，21开/为前门钺缝也:22观察视甯.BA.32O1.寓寓所修库示8BIO考文IK1)GBT24626耐厚炸设饴(2GBT27862-2011
27、化学M危险性分类试验方法气体和气体混合物燃烧潜力和氧化能力3GB.T34711化学不秘定性气体分类试验方法(4GB.T383012019可然气体或蒸气极限氮浓吱测定方法(5JISO10156:2017GasesandgasmixturesDeterminationoffirepotentia1.andoxidizinga-bi1.iiyforthese1.ectionofcy1.inderva1.veout1.ets6JSTME9I8StandardPracticeforDetermining1.imitsofF1.ainmabi1.ityofChemica1.satE1.evatedTemp
28、eraiureandPressure7ASTME681.TestMethodforConcentration1.imitsofF1.ammabi1.ityofChCmiCaIs(VaPQrSandGases)8ASTME2079TestMethodsfor1.imitingOxygen(Oxidxnt)ConcentratkninGasesandVapors9Bu1.1.en(1.OC)fbrthmmab1.egasesandvapours112prHN17624Determinationofexp1.osion1.imitsofgasesandvapoursatc1.cvat1.pressurese1.evatedtemperaturesorwithoxidizersotherthanair
