ISO/IEC 80079-20-2:2016爆炸性大气环境. 第20-2部分: 材料特性. 可燃尘埃试验方法

ISO/IEC 80079-20-2:2016 可燃尘埃试验方法标准解析

一、标准定位与适用范围ISO/IEC 80079-20-2:2016是国际电工委员会（IEC）与ISO联合发布的爆炸性大气环境材料特性试验标准，属“爆炸性环境”系列（IEC 60079）的延伸，专门规定可燃尘埃（粉尘、纤维等）的燃烧与爆炸特性试验方法。适用于评估工业环境中可能形成爆炸性尘埃云的材料（粒径通常小于500μm，包括金属粉、有机粉、矿物粉、纤维等），为爆炸性环境分区（Zone 20/21/22）、防爆电气设备选型及防护措施设计提供材料特性数据。二、测试原理与核心参数

1. 试验目的：通过模拟爆炸性大气环境，测定尘埃的最小点燃能量（MIE）、爆炸下限（LEL）、最大爆炸压力（Pmax）等关键参数，判定其可燃性及爆炸危险等级。
2. 核心参数定义：
   • 最小点燃能量（MIE）：引发尘埃云燃烧的最小电火花能量（单位：mJ）；
   • 爆炸下限（LEL）：能发生爆炸的最低尘埃浓度（单位：g/m³）；
   • 最大爆炸压力（Pmax）：爆炸过程中的最高压力（单位：bar）。
3. 控制条件：环境温湿度20±5°C、相对湿度≤70%，尘埃分散压力2-3bar（确保均匀悬浮），点火延迟时间≤60ms，避免外界干扰。

三、测试设备与操作流程

1. 核心装置：20L球形爆炸罐（符合ISO 6184-1）、粉尘分散系统、可调能量点火器（能量范围0.1-10kJ）、高频压力传感器（采样频率≥10kHz）及数据采集系统。
2. 样品制备：尘埃经105℃烘干至恒重，过75μm筛去除大颗粒，恒温恒湿平衡24小时；纤维状尘埃需预处理避免团聚。
3. 操作步骤：
   • 清洁爆炸罐并校准传感器零点；
   • 按预设浓度配置尘埃-空气混合物，启动分散系统；
   • 施加标准化点火能量（如MIE测试从低能量逐步递增）；
   • 记录压力-时间曲线，重复测试3次取有效数据平均值。

四、结果判定与应用价值

1. 判定规则：若爆炸压力峰值≥0.15bar且压力上升速率显著，判定为可燃尘埃；MIE≤1000mJ视为高敏感度材料。
2. 工程应用：
   • MIE值指导防爆电气设备的最小点燃能量等级（如IIB类设备需耐受≥60mJ）；
   • LEL与Pmax用于计算爆炸指数Kst，划分危险区域（Zone 20需持续存在爆炸性尘埃云）；
   • 为惰化保护、泄爆装置设计提供参数依据。

五、注意事项

• 样品需注明粒径分布、水分含量及化学形态（如含能成分）；
• 高吸湿性尘埃需密封保存，测试前复测含水率；
• 实验室应具备CMA/CNAS资质，定期参加国际能力验证（PT）确保数据溯源性；
• 报告需包含测试条件、不确定度分析及样品代表性声明。

本标准通过规范化试验方法，为爆炸性环境安全防护提供科学支撑，检测需严格遵循程序并由第三方机构实施。