引言
　　本標(biāo)準(zhǔn)等效采用ISO6184/2—1985年第一版《爆炸防護(hù)系統(tǒng)——第二部分：空氣中可燃?xì)怏w爆炸指數(shù)的測(cè)定》。
　　對(duì)于可燃?xì)怏w/空氣混合氣爆炸危險(xiǎn)防護(hù)的評(píng)價(jià)和計(jì)算，需要預(yù)先測(cè)定這類混合氣的爆炸指數(shù)。對(duì)于爆炸防護(hù)系統(tǒng)效能的驗(yàn)證，也需要用已知強(qiáng)度的爆炸進(jìn)行試驗(yàn)。
　　可燃?xì)怏w/空氣混合氣的爆炸指數(shù)與以下幾個(gè)因素有關(guān)：
　　a.可燃?xì)怏w的化學(xué)性質(zhì)；
　　b.可燃?xì)怏w在可燃?xì)怏w/空氣混合氣中的濃度；
　　c.可燃?xì)怏w/空氣混合氣的均勻性及紊流度；
　　d.點(diǎn)火源的類型、能量和位置；
　　e.容器的幾何形狀和尺寸；
　　f.可燃?xì)怏w/空氣混合氣的溫度和壓力。
　　按照本標(biāo)準(zhǔn)給出的方法，測(cè)定的爆炸指數(shù)及其與現(xiàn)場(chǎng)爆炸的關(guān)系，特別是紊流程度對(duì)爆炸危險(xiǎn)性的影響，均應(yīng)由有關(guān)專家予以說(shuō)明。
　　工業(yè)上通常遇到以下二種極端紊流情況：
　　a.氣體在容器或空間內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)。
　　b.氣體在排風(fēng)區(qū)的高紊流狀態(tài)。
　　產(chǎn)生紊流有以下二種途徑：
　　a.在車間正常工作條件下，因空氣流動(dòng)形成的氣體紊流；
　　b.裝置內(nèi)因爆炸產(chǎn)生膨脹的氣體遇阻，引起紊流。
　　1 主題內(nèi)容與適用范圍
　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在密閉容器內(nèi)，可燃?xì)怏w/空氣混合氣爆炸指數(shù)的測(cè)定方法，并給出用其他方法測(cè)定爆炸指數(shù)時(shí)應(yīng)遵循的準(zhǔn)則。
　　本標(biāo)準(zhǔn)只適用于測(cè)定有限空間內(nèi)可燃?xì)怏w/空氣混合氣被點(diǎn)燃后的爆炸指數(shù)，并不適用于點(diǎn)燃混合氣所必須的其他指數(shù)。如果按照本標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)操作沒(méi)有點(diǎn)燃可燃?xì)怏w/空氣混合氣，不能認(rèn)為該混合氣不會(huì)爆炸，應(yīng)根據(jù)具體情況由有關(guān)專家予以解釋。
　　2 定義
　　2.1 爆炸 explosion
　　在密閉容器內(nèi)或者基本上密閉的容器內(nèi)，可燃?xì)怏w、懸浮粉塵、可燃蒸氣、液霧或者它們的混合物，在氣態(tài)氧化劑例如空氣中的預(yù)混物的火焰?zhèn)鞑シQ作爆炸。
　　2.2 爆炸指數(shù) explosion index
　　在1m³容器內(nèi)按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法，測(cè)定的一定反應(yīng)物濃度爆炸特性的各種數(shù)量值。
　　注：圖1示出了典型的爆炸壓力-時(shí)間曲線。
　　2.2.1 爆炸指數(shù) P_m
　　容器內(nèi)爆炸過(guò)程中，相對(duì)于點(diǎn)火時(shí)壓力的最大超壓值。
　　2.2.2 爆炸指數(shù) P_max
　　不同濃度的混合氣，通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定的爆炸指數(shù)P_m值之中的最大值。
　　2.2.3 爆炸指數(shù) K
　　容器V內(nèi)爆炸的最大壓力上升速度（dP/dt）_m所確定的常數(shù)。符合以下等式：
　　K=（dP/dt）_m×V^1/3
　　注：上式適用于容積不小于1m³，長(zhǎng)度與直徑比不超過(guò)2：1的容器。
　　2.2.4 爆炸指數(shù) K_max
　　測(cè)定不同濃度混合氣爆炸指數(shù)K中的最大值，該值用來(lái)估價(jià)爆炸的猛烈程度。
　　
　　圖1 爆炸壓力-時(shí)間曲線
　　2.3 紊流指數(shù) turbulence index
　　表示測(cè)定爆炸指數(shù)試驗(yàn)時(shí)紊流程度的數(shù)量值。
　　2.3.1 紊流指數(shù) t_v（點(diǎn)火延遲）
　　開(kāi)始向容器噴射氣體和點(diǎn)火起始之間的時(shí)間間隔，它表示點(diǎn)火瞬間的紊流程度。
　　2.3.2 紊流指數(shù) T_u
　　按照本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定在紊流狀態(tài)下測(cè)定的K_max，紊流與在靜止?fàn)顟B(tài)下測(cè)定的K_max，靜止之比。
　　T _u= K_max，紊流/ K_max，靜止
　　3 試驗(yàn)方法
　　3.1 裝置
　　本節(jié)所描述的是用來(lái)測(cè)定可燃?xì)怏w爆炸指數(shù)的通用裝置。裝置的主要部分是一個(gè)體積為1m³的圓柱形爆炸容器，其長(zhǎng)度與直徑之比通常為1：1。見(jiàn)圖2。為造成紊流，有一個(gè)5L小室，可以用空氣加壓到2MPa，通過(guò)快速動(dòng)作閥門和內(nèi)徑φ19mm管子連到1m³容器內(nèi)。快速動(dòng)作閥門可在10ms內(nèi)打開(kāi)，將5L小室內(nèi)的高壓空氣噴入1m³容器內(nèi)，該閥與1m³爆炸容器內(nèi)半圓形，內(nèi)徑φ19mm管子相連接，半圓形管上鉆有φ4~6mm的小孔，小孔的總面積約為300mm²。
　　可燃?xì)怏w/空氣混合氣的點(diǎn)燃是利用電火花，火花能量應(yīng)大于試驗(yàn)用的靜止或紊流的混合氣之最小點(diǎn)燃能量。放電電極構(gòu)成的火花間隙應(yīng)在容器的幾何中心，極間距離為3~5mm。
　　注：可以采用300VA電壓互感器作為點(diǎn)火電源，產(chǎn)生高壓為15kV（有效值），持續(xù)時(shí)間為0.5s左右的感應(yīng)火花。若選用的點(diǎn)燃能量過(guò)大，得出的結(jié)果將與低能量條件下結(jié)果不同。
　　
　　圖2 爆炸容器示意圖
　　3.2 操作步驟
　　3.2.1 靜止的可燃?xì)怏w/空氣混合氣的爆炸試驗(yàn)
　　在1m³容器內(nèi)配制可燃?xì)怏w/空氣混合氣，例如：以分壓配制法，使該混合氣的壓力達(dá)到大氣壓力，混合氣濃度的準(zhǔn)確性和均勻性是重要的，確保它是靜止的。啟動(dòng)壓力記錄儀，然后開(kāi)動(dòng)點(diǎn)火源，記錄下爆炸壓力變化過(guò)程，每次試驗(yàn)完成后，用壓縮空氣吹洗容器。
　　在寬的濃度范圍內(nèi)進(jìn)行混合氣的爆炸試驗(yàn)，得出P_m（Pa）和指數(shù)K（Pa·m/s）相對(duì)于可燃?xì)怏w濃度（V/V%——體積分?jǐn)?shù)）的變化曲線。利用曲線分別確定出P_max和K_max，見(jiàn)圖3。
　　應(yīng)當(dāng)指出，在某些情況下，由于幾何因素和點(diǎn)火因素的影響，可能造成燃燒不穩(wěn)定，這種不穩(wěn)定使得壓力——時(shí)間曲線不同于如圖1所示的平滑的S形曲線。
　　
　　圖3 靜止的混合氣的P_max及K_max
　　3.2.2 紊流的可燃?xì)怏w/空氣混合氣的爆炸試驗(yàn)
　　在1m³容器內(nèi)配制可燃?xì)怏w/空氣混合氣，5L小室內(nèi)充有2MPa的壓縮空氣，啟動(dòng)壓力記錄儀，然后啟動(dòng)快速閥門，繼之開(kāi)啟點(diǎn)火源。
　　在選定的點(diǎn)火延遲，紊流指數(shù)t_v時(shí)點(diǎn)火，導(dǎo)致紊流的混合氣爆炸，見(jiàn)圖4。
　　在寬的濃度范圍內(nèi)進(jìn)行混合氣的爆炸試驗(yàn)，得出P_m（Pa）和指數(shù)K（Pa·m/s）相對(duì)于可燃?xì)怏w濃度（V/V%）的變化曲線。利用曲線分別確定出P_max和K_max。
　　注：應(yīng)當(dāng)考慮到壓縮空氣充裝量對(duì)所配的可燃性氣體濃度的影響。每次試驗(yàn)完成以后，以壓縮空氣吹洗爆炸室。
　　
　　圖4 紊流的混合氣的P_max及K_max
　　3.3 替代的試驗(yàn)方法
　　可燃?xì)怏w/空氣混合氣的爆炸指數(shù)不排除用其他的試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定，對(duì)于大多數(shù)可燃?xì)怏w，這些方法測(cè)定的結(jié)果應(yīng)當(dāng)與1m³容器測(cè)定的結(jié)果相同。
　　4 試驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)明
　　在第3章中所敘述的試驗(yàn)方法可以測(cè)定靜止的和紊流的可燃?xì)怏w/空氣混合氣的爆炸指數(shù)P_max和K_max。通常P_max的測(cè)定精度為±4%。K_max測(cè)定精度取決于點(diǎn)火瞬間該混合氣的紊流情況。
　　5 試驗(yàn)報(bào)告
　　試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)當(dāng)包括以下內(nèi)容：
　　a.可燃?xì)怏w種類；
　　b.紊流或者靜止?fàn)顟B(tài)；
　　c.P_max及K_max所對(duì)應(yīng)的可燃?xì)怏w濃度；
　　d.爆炸指數(shù)P_max，Pa；
　　e.爆炸指數(shù)K_max，Pa·m/s；
　　f.試驗(yàn)的初始?jí)毫?，環(huán)境溫度和濕度；
　　g.如果與本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)操作有偏離，應(yīng)提出確切的報(bào)告，說(shuō)明這類偏離是允許的；
　　h.試驗(yàn)日期。

　　附加說(shuō)明：
　　本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國(guó)公安部提出。
　　本標(biāo)準(zhǔn)由公安部天津消防科學(xué)研究所負(fù)責(zé)起草。
　　本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人宋玉池、宋景文、劉良彬。