粉尘防爆丨表征粉尘燃爆敏感度的参数、作用及测试标准

粉尘防爆丨表征粉尘燃爆敏感度的参数、作用及测试标准

粉尘爆炸是工业生产中常见的安全隐患，特别是在涉及可燃性粉尘的行业。为了有效预防和控制粉尘爆炸风险，了解和掌握粉尘燃爆特性参数至关重要。本文将详细介绍表征粉尘燃爆敏感度的五个关键参数：粉尘云最小点火能量、粉尘云最低着火温度、粉尘层最低着火温度、粉尘云爆炸下限浓度和极限氧浓度，包括它们的定义、作用、检测标准和测试仪器。

如果企业生产工艺过程中产生的粉尘经试验判定为可燃性粉尘，则对其燃爆参数进行定量检测是开展粉尘爆炸风险辨识与评估以及爆炸防控的重要手段。通常粉尘燃爆特性参数分为粉尘燃爆敏感度参数和粉尘燃爆烈度参数。
粉尘燃爆敏感度参数主要是表征其被引燃的能量、温度和浓度，主要包括：（1）粉尘云最小点火能量；（2）粉尘云最低着火温度；（3） 粉尘层最低着火温度；（4）粉尘云爆炸下限浓度；（5）极限氧浓度。

粉尘云最小点火能量（MIE）

定义：粉尘云最小点火能量是粉尘云处于最易着火的条件（粉尘浓度和湍流度）时，使粉尘云着火的点火源能量的最小值。

作用：用于衡量和评价粉尘云被点燃难易程度的指标，是开展粉尘爆炸风险辨识与评估的重要参数之一。MIE越小表示该粉尘被点燃的危险程度越高。

检测标准：GB/T 3836.12-2019 爆炸性环境 第12部分：可燃性粉尘物质特性 试验方法、ISO/IEC 80079-20-2-2016 爆炸性气体环境 第20-2部分：材料特性 可燃性粉尘试验方法、ASTM E2019-2003(2019) 空气中粉尘云最小点火能试验方法、GB/T 16428-1996 粉尘云最小着火能量测定方法。

测试仪器：粉尘云最小点火能测试仪

粉尘云最小点火能测试仪（示例）

粉尘云最低着火温度（MIT）

定义：在粉尘云（粉尘和空气的混合物）受热时，使粉尘云发生可自持的火焰传播的最低热表面温度。

作用：用于指导防爆电气设备温度组别的选型确定和控制生产过程发热设备的表面温度。

检测标准：GB/T 3836.12-2019 爆炸性环境 第12部分：可燃性粉尘物质特性 试验方法、ISO/IEC 80079-20-2-2016 爆炸性气体环境 第20-2部分：材料特性 可燃性粉尘试验方法、ASTM E1491-2006（2019） 粉尘云最低点燃温度的试验方法、GB/T 16429-1996 粉尘云最低着火温度测定方法。

测试仪器：粉尘云最低着火温度测试仪

粉尘云最低着火温度测试仪（示例）

粉尘层最低着火温度（LIT）

定义：在粉尘层受热表面加热时，粉尘层被点燃时的最低加热温度（热表面温度）。粉尘层着火温度反映了粉尘在堆积状态时对点燃的敏感程度。

作用：用于指导防爆电气设备温度组别的选型确定和控制生产过程发热设备的表面温度。

检测标准：GB/T 3836.12-2019 爆炸性环境 第12部分：可燃性粉尘物质特性 试验方法、ISO/IEC 80079-20-2-2016 爆炸性气体环境 第20-2部分：材料特性 可燃性粉尘试验方法、ASTM E2021-2015（2023） 粉尘层热表面点火温度的标准试验方法、GB/T 16430-2018 粉尘层最低着火温度测定方法。

测试仪器：粉尘层最低着火温度测试仪。

粉尘层最低着火温度测试仪（示例）

粉尘云爆炸下限浓度（LEL）

定义：粉尘云在给定能量的点火源作用下，刚好发生自动持续燃烧的最低浓度。

作用：粉尘浓度处于一定的范围以内时，粉尘云才可以爆炸。当粉尘浓度太低时，粉尘燃烧放出的热量不足以维持火焰传播。当粉尘浓度太高时，粉尘过量，燃烧释放的热量被过量的粉尘吸收而不能维持火焰传播。可爆粉尘浓度的下限和上限分别称为爆炸上限和爆炸下限。由于粉尘爆炸上限一般难以达到，常用粉尘云爆炸下限浓度表征粉尘可爆性的浓度范围。爆炸下限是评价可爆粉尘云形成难易程度的指标，是除尘系统设计、清扫频次确定的依据。

检测标准：GB/T 16425-2018 粉尘云爆炸下限浓度测定方法、EN 14034-3:2006+A1: 2011 粉尘云爆燃特性测试第3部分：粉尘云爆炸极限的测定试验、ASTM E1515-2014 粉尘云最低爆炸浓度试验方法。

测试仪器：20L球粉尘爆炸测试仪或1m3粉尘爆炸试验罐测试系统

极限氧浓度（LOC）

定义：可以维持可燃性粉尘云中火焰传播（爆燃）的最低氧浓度。

作用：极限氧浓度是惰化和抑爆设计的重要参数指标。

检测标准：ASTM E2931-2013 可燃粉尘云极限氧浓度的标准测试方法、EN 14034-4:2004+A1: 2011 粉尘云爆燃特性测试第4部分：粉尘云极限氧浓度的测定试验、MT/T 837-1999煤尘爆炸极限氧含量。

测试仪器：20L球粉尘爆炸测试仪或1m3粉尘爆炸试验罐及其测试系统

要点提示：
粉尘涉爆工贸企业在新建、改建和扩建项目安全规划和设计的同时，应开展基于粉尘燃爆特性参数定量检测的结果来选型、设置和安装相应的安全装备和安全设施，同时也是也是落实《工贸企业粉尘防爆安全规定》（应急管理部令第6号）第七条关于粉尘爆炸风险辨识评估和管控规定的重要科学手段之一。下一期将对表征粉尘燃爆烈度的参数进行介绍。