ISO 6184-1-1985 Explosion protection systems Part 1 Determination of explosion indices of combustible dusts in air《抑爆系统 第1部分 空气中可燃粉尘爆炸指数的测定》.pdf

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1、Norme internationale 6184/1 INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATIONWlEYHAPOHAR OPTAHM3AUMR t-l0 CTAHAPTbl3AWl.ORGANISAilON INTERNATIONALE DE NORMALISATION Systmes de protection contre les explosions - Partie 1 : Dtermination des indices dexplosion des poussires combustibles dans lair Explosio

2、n pro tee tion s ys tems - Part 1: De termina tion of explosion indices of combustible dus ts in air Premire dition - 1985-11-15 Y B CDU 614.835 Rf. no : ISO 6184/1-1985 (FI I t ob zo 5; Descripteurs : protection contre lexplosion, poussire, essai, indice dexplosion. Prix bas sur 5 pages Avant-propo

3、s LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fedration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Lelaboration des Normes internationales est confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du c

4、omit technique cre cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne- mentales, en liaison avec IISO participent galement aux travaux. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour approbation, avant leur accep

5、tation comme Normes inter- nationales par le Conseil de IISO. Les Normes internationales sont approuves confor- mement aux procdures de IISO qui requirent lapprobation de 75 % au moins des comites membres votants. La Norme internationale ISO 6184/1 a t elabore par le comit technique ISO/TC 21, quipe

6、ment de protection et de lutte contre lincendie. Lattention des utilisateurs est attire sur le fait que toutes les Normes internationales sont de temps en temps soumises rvision et que toute rfrence faite a une autre Norme internationale dans le prsent document implique quil sagit, sauf indication c

7、ontraire, de la dernire Rdition. 0 Organisation internationale de normalisation, 1985 0 Imprim en Suisse NORME INTERNATIONALE ISO 6164/1-1965 (F) Systmes de protection contre les explosions - Partie 1 : Dtermination des indices dexplosion des poussires combustibles dans lair 0 Introduction 0.1 Lvalu

8、ation des mesures de protection contre les risques dexplosion des poussires combustibles dans lair ncessite de dterminer au pralable la violence potentielle dexplosion de ces poussires par la mesure de leurs indices dexplosion. Par ailleurs, pour mesurer lefficacit et les performances des syst- mes

9、de protection contre les explosions, il est ncessaire dessayer ces systmes en prsence dexplosions de violences connues. La violence dune explosion des poussires combustibles est fonction des paramtres suivants : a) les proprits physiques et chimiques de la poussire; b) la concentration de la poussir

10、e dans le melange air/ poussire ; c) lhomognit et le degr de turbulence du mlange air/ poussire ; d) le type, lnergie et lemplacement de la source dinflammation ; e) la gomtrie du rcipient; f) la temprature, la pression et lhumidit du mlange explosible air/ poussire. 0.2 La prsente partie de IISO 61

11、84 fait partie dune serie de normes concernant les systmes de protection contre les explo- sions. Les autres parties de la serie sont les suivantes: Partie 2: Dtermination des indices dexplosion des gaz combustibles dans lair. Partie 3: Dtermination des indices dexplosion des mlan- ges de combustibl

12、es et dair autres que les mlanges air/poussire et air/gaz. Partie 4 : Dtermination de lefficacit des systmes de sup- pression des explosions. 0.3 Linterprtation des indices dexplosion dtermins par la methode spcifie dans la prsente partie de IISO 6184 et leur relation avec les dveloppements dexplosi

13、on dans les risques industriels dexplosion couramment rencontrs dans la prati- que, doivent tre reconnues. En particulier, le degr de turbu- lence peut avoir une influence importante sur le risque. Dans la pratique, lassociation dun degr donn de turbulence un type de risque spcifique doit tre du res

14、sort des spcialistes dans le domaine des explosions et de la protection contre les explosions. Deux cas extrmes de turbulence couramment rencontres dans les industries sont les suivants: a) tat de faible turbulence dans une trmie charge par gravit ; b) tat. de turbulence leve dans un broyeur ou un (

15、 microniseur ). II devrait tre admis que la turbulence peut se prsenter sous les deux formes suivantes : a) turbulence intrinsque dans linstallation, dans des con- ditions normales de fonctionnement comme consquence des perturbations des courants dair; b) turbulence produite, par laction des obstacl

16、es Iint- rieur de linstallation, sur les gaz qui se dilatent du fait dune explosion. 1 Objet La prsente partie de IISO 6184 spcifie une mthode dessai pour la dtermination des indices dexplosion des poussires combustibles en suspension dans lair, Iinterieur dun volume clos. Elle donne des critres per

17、mettant de juger la corrlation entre les rsultats obtenus partir dautres mthodes dessai et les indices tels que determins par la mthode spcifie dans la prsente partie de IISO 6184. 2 Domaine dapplication La prsente partie de IISO 6184 sapplique la dtermination des indices dexplosion de poussires aya

18、nt rapport des explosions confines aprs inflammation des ractifs. Elle ne traite pas des indices relatifs aux conditions dinflammation des ractifs. Dans le cas o la mthode spcifie dans la prsente partie de IISO 6184 ne conduirait pas une inflammation de la poussire dans lair, on ne doit pas en concl

19、ure que la poussire en question nest pas susceptible dexploser. Linterprtation de tels cas doit tre laisse aux spcialistes des explosions et de la protection contre les explosions. 1 ISO 6184/1-1985 (FI 3 Dfinitions Dans le cadre de la prsente partie de IISO 6184, les dfinitions suivantes sont appli

20、cables. 3.1 explosion : Propagation dune flamme dans un pr- mlange de gaz combustible(s), poussire(s) en suspension, vapeur(s) combustible(s) ou leur(s) mlange(s), disperse dans un oxydant gazeux, tel lair, lintrieur dun rcipient ferm ou pratiquement ferm. 3.2 indice dexplosion : Valeur numrique, dt

21、ermine sui- vant les mthodes dessai spcifies dans la prsente partie de IISO 6184, qui caractrise lexplosion confine dune concen- tration de ractifs donne, dans un rcipient de 1 m3 de i volume. NOTE - La figure 1 illustre le dveloppement dans le temps, exprim en secondes, de la pression, exprime en b

22、ars), dune explosion type. 3.2.1 indice dexplosion prn : Valeur maximale de la surpres- sion (par rapport la pression dans le rcipient au moment de lallumage) atteinte durant lexplosion. 3.2.2 indice dexplosion pmax: Valeur maximale de lindice dexplosion prn dterminee au moyen dessais sur une large

23、gamme de concentrations de ractifs. 3.2.3 indice dexplosion K: Constante qui dfinit la vitesse maximale de montee en pression (dpldt), dune explosion dans un volume v, et qui est donne par la formule x v”3 Q 5 .- 8 a 8 t NOTE - Dans certaines conditions, cette formule nest pas valable pour les rcipi

24、ents dont le rapport longueur/diamtre est suprieur 2 : 1, ou dont le volume est infrieur 1 ma. 3.2.4 indice dexplosion .Kma,: Valeur maximale de lindice dexplosion K dtermine au moyen dessais sur une large gamme de concentrations de ractifs. La violence dune explo- sion sevalue partir de la valeur d

25、e K,. 33 indice de turbulence : Valeur numrique caractrisant le degr de turbulence dans les conditions exprimentales dans lesquelles sont dtermins les indices dexplosion. 3.3.1 indice de turbulence t, (dlai de mise feu) : Para- mtre exprimental dfini comme tant lintervalle de temps entre le dbut de

26、la dispersion de la poussire dans un appareil- lage dessai et lallumage de la source dinflammation. II carac- trise le degr de turbulence prdominant au moment de linflammation. 3.3.2 indice de turbulence TU: Rapport entre lindice dexPlosion Km, tu rbulentt tel que spcifi dans la prsente par- tie de

27、IISO 6184, et lindice dexplosion Kmax, repos des ractifs ltat de repos. II est donne par la formule = K max, turbulent K max, repos NoTE - Kmax, repos est, pour le mlange air/poussire, un paramtre obtenu . partir de valeurs thoriques. Vitesse maximale / de monte en pression / P m- Temps, t Figure 1

28、1) 1 bar = 105 Pa 2 ISO 6184/1-1985 (F) 4 Mthode dessai 4.1 Gh!ralits Lappareillage dessai dcrit dans la prsente partie de IISO 6184 est choisi en tant quappareillage de rfrence et convient pour lvaluation des indices dexplosion de poussi- res combustibles de granulomtrie inferieure 63 pm et de tene

29、ur en humidit inferieure 10 % (mlm). NOTES 1 Dans la pratique, de la poussire de granulomtrie suprieure et/ou de teneur en humidit plus leve peut tre galement caractrise dans cet appareillage normalis, sous rserve que cette poussire puisse effectivement tre disperse dans la chambre dexplosion. 2 Lch

30、antillon soumis lessai devrait tre reprsentatif de la matire utilise, en ce qui concerne la rpartition granulomtrique et la teneur en humidit. 4.2 Appareillage Lappareillage est constitu essentiellement dune chambre dessai cylindrique de 1 m3 de volume, de proportion gomtri- que, nominalement de 1 :

31、 1, telle quillustre par la figure 2. Un rcipient denviron 5 I de capacit, pouvant tre pressuris lair sous 20 bar, est raccord la chambre dexplosion. Ce reci- pient est muni dune vanne ouverture rapide de 19 mm (3/4 in), permettant linjection libre du contenu du rcipient dans les 10 ms suivant la co

32、mmande douverture. Le rcipient d Rservoir est raccord la chambre dexplosion par un tube de 19 mm (3/4 in) formant un demi-anneau de pulvrisation perfor (dia- metre des trous de 4 6 mm). Le nombre de trous doit tre tel que la surface totale de leurs sections soit denviron 300 mm2. La source dinflamma

33、tion comprend deux allumeurs pyrotech- niques, dnergie totale de 10 kJ ; elle est dispose de faon provoquer linflammation aprs un retard dinflammation spci- fi, correspondant un indice de turbulence t, = 0,6 s. La masse totale de la source dinflammation est de 2,4 g, compre- nant 40 % de zirconium,

34、30 % de nitrate de baryum et 30 % de peroxyde de baryum. Elle est allume par un inflammateur lec- trique. Cette source dinflammation doit tre place au centre gomtrique de la chambre dexplosion. Un transducteur de pression, relie un enregistreur, est fix la chambre dexplo- sion pour mesurer sa pressi

35、on interne. 4.3 Mode opratoire Placer, dans le rservoir de 5 1, lchantillon de poussire, dont la masse doit permettre dobtenir la concentration approprie et le mettre sous pression dair de 20 bar. Sassurer que la cham- bre dexplosion est a la pression atmosphrique. Mettre en mar- che lenregistreur d

36、e pression, commander louverture de la vanne du rcipient contenant lchantillon puis procder la mise feu. A lissue de chaque essai, nettoyer la chambre dexplosion en la purgeant a lair. Rpter cette procdure pour une large gamme de concentra- tions de poussire, de facon tracer les courbes dep, en bars

37、, et de K, en bars mtres par seconde, en fonction de la concen- tration de poussire, en kilogrammes par mtre cube, et obte- f Source dinflammation Czipteur de pression Demi-anneau perfor de pulvrisation - Air de purge / Figure 2 3 ISO 6184/1-1985 (FI nir ainsi les valeurs de prnax et de KmaX, respec

38、tivement (voir figure 3). NOTE - Les pressions dexplosion atteignent leurs valeurs maximales lorsque linflammation est ralise le plus rapidement possible aprs la dispersion de la poussire dans la chambre dexplosion. Avec cet appa- reillage, ceci est obtenu avec un dlai de mise feu (t,) de 0,6 s. Le

39、dlai de mise feu (t,) correspond un degr spcifique de turbulence dtermin par lindice de turbulence (7“) et a par consquent une influence sur la valeur mesure de K,ax. tant donn quil y a toujours une certaine turbulence dans un melange de poussire en suspension dans lair, TU est ncessairement suprieu

40、re 1. Le fait daugmenter t, entrane une diminution de la valeur de Kmax et inversement (voir figure 4). 4.4 Autres mthodes dessai Les indices dexplosion de poussires combustibles dans lair peuvent tre determins a laide dun autre appareillage et/ou dautres modes opratoires, sous rserve quil puisse tr

41、e prouv que cette autre methode donne, directement ou par le calcul, des resultats quivalents (avec un cart de +20 %) ceux obtenus avec lappareil de 1 m3, pour au moins 5 poussi- res dans chacune des gammes dexplosibilit suivantes: .- - K max 300 bar m/s NOTE - Dans le cas o lappareillage dessai na

42、pas tre utilise pour dterminer les indices dexplosion de poussires dans certaines gam- mes dexplosibilit, il est possible de rduire le nombre de poussires essayes dans ces gammes. Turbulence leve A Concentration de poussire Concentration de poussire Figure 3 Rservoir vid contenant 1 lchantillon de p

43、oussire Indice de turbulence t, s - - Turbulence -faible Indice de turbulence t, S Figure 4 4 ISO 6184/1-1985 0 5 Interprtations des rsultats Les mthodes dessai dcrites au chapitre 4 permettent la dtermination des indices dexplosion prnax et K, de mlan- ges turbulents de poussires combustibles et da

44、ir. II peut tre 200 300 Indice dexplosion Kmax Figure 5 - affirme quen gnral, la prcision sur la dtermination dep, est de 214 %. La precision sur la determination de .K, est fonction des conditions de turbulence du mlange au moment de linflammation (voir figure 5). 6 Procs-verbal Le procs-verbal des

45、sai doit contenir les indications suivantes : a) nature de la poussire; b) granulomtrie (en micromtres) ; c) teneur en humidit (en pourcentage en masse); d) indice dexplosion prnax, en bars; e) indice dexplosion K, en bars mtres par seconde; f) concentration de poussire correspondant aux mesures des indices dexplosion prnax et K,; g) karts ventuels, le cas chant, par rapport au mode opratoire spcifi en 4.3, qui sont admissibles sous rserve quils soient exactement mentionns ; h) date de lessai; j) temprature ambiante au debut de lessai. 5 Page blanche