ISO 6184-1:1985 防爆システム—パート1:空気中の可燃性粉塵の爆発指数の決定 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。

技術委員会によって採択された国際規格の草案は、ISO 理事会によって国際規格として承認される前に、承認のためにメンバー団体に回覧されます。それらは、投票するメンバー団体による少なくとも 75% の承認を必要とする ISO 手順に従って承認されます。

国際規格 ISO 6184/1 は、技術委員会 ISO/TC 21, 防火および消火のための機器によって作成されました。

ユーザーは、すべての国際規格が随時改訂されること、および他の国際規格への参照は、別段の記載がない限り、その最新版を意味することに注意する必要があります。

0 はじめに

0.1可燃性粉塵/空気混合物が関与する爆発の危険に対する保護を提供するために必要な対策の評価には、爆発指数の測定によって、そのような混合物の潜在的な爆発の重大度を事前に決定する必要があります。逆に、防爆システムの有効性と性能を測定するには、既知の深刻度の爆発に対してテストする必要があります。

粉塵爆発の重大度は、次の関数です。

  • a)粉塵の物理的および化学的性質;
  • b)粉塵/空気混合物中の粉塵の濃度;
  • c)粉塵/空気混合物の均一性と乱れ;
  • d)着火源の種類、エネルギー、場所
  • e)コンテナの形状
  • f)爆発性粉塵/空気混合物の温度、圧力、および湿度。

0.2 ISO 6184 のこの部分は、防爆システムを扱うシリーズの 1 つです。他の部分は次のとおりです。

Part 2: 空気中の可燃性ガスの爆発指数の決定。

Part 3: 粉塵/空気およびガス/空気混合物以外の燃料/空気混合物の爆発指数の決定。

Part 4: 防爆システムの有効性の判定。

0.3 ISO 6184 のこのパートで指定された方法によって決定される爆発指数の解釈、および一般的に遭遇する爆発の危険における爆発の発生との関係を認識する必要があります。特に、乱気流の程度は危険に大きく影響する可能性があります。実際には、特定の程度の乱気流と特定の乱気流の間のリンク

危険のタイプは、爆発および防爆の分野の専門家の責任です。

産業プラントで一般的に遭遇する 2 つの極端な乱気流は次のとおりです。

  • a)重力供給サイロ内の低乱気流条件;
  • b)グラインダーまたはマイクロナイザー内の激しい乱流状態。

乱気流は次の 2 つの方法で発生する可能性があることに注意してください。

  • a)空気流への摂動の結果としての、通常の運転条件下でのプラント固有の乱流。
  • b)爆発の結果として膨張するガスの設備内の障害物によって引き起こされる乱気流。

1 スコープ

ISO 6184 のこのパートでは、閉鎖空間内の空気中に浮遊する可燃性粉塵の爆発指数を決定する方法を指定しています。これは、ISO 6184 のこの部分で指定された方法によって決定されるように、他の試験手順を使用して得られた結果を降伏爆発指数に関連付けることができる基準を示します。

3 つの定義

ISO 6184 のこの部分では、次の定義が適用されます。

3.1

爆発

可燃性ガス、浮遊粉塵、可燃性蒸気、ミスト、またはそれらの混合物の予混合物中、空気などのガス状酸化剤中、密閉された、または実質的に密閉された、容器。

3.2

爆発指数

ISO 6184 のこのパートで指定された試験方法に従って決定された数値用語で、容積 1 m 3の容器内での指定濃度の反応物の封じ込め爆発を特徴付けます。

注記 1:図 1 は、典型的な爆発の圧力/時間曲線を、それぞれバー1)と秒で表したものです。

3.2.1

爆発指数

pm

爆発中に達成された点火時の容器内の圧力に対する最大過圧。

3.2.2

爆発指数

p_

広範囲の反応物濃度にわたるテストによって決定された爆発mpの最大値。

3.2.3

爆発指数

K

式に従って、体積Vでの爆発の時間 (d p/d t ) mに伴う最大圧力上昇率を定義する定数

注記 1特定の状況下では,この式は長さと直径の比が 2:1 を超える容器,または容積が 1 m 3未満の容器には当てはまらない。

3.2.4

爆発指数

K最大

爆発指数Kの最大値は、広範囲の反応物濃度にわたるテストによって決定されます。 Kmaxの値から爆発の激しさを評価する。

3.3

乱流指数

爆発指数が決定される実験条件における乱流の程度を特徴付ける数値項。

3.3.1

乱流指数tv着火遅れ)

実験パラメータは、実験装置での粉塵分散手順の開始と発火源の活性化との間の時間間隔として定義されます。これは、点火の瞬間に広がる乱気流の程度を特徴付けます。

3.3.2

乱流指数

Tu

ISO 6184 のこの部分で指定されているように決定された爆発指数Kmax乱流と爆発指数Kmax, quiescent 反応物の quiescent との比。式で与えられます。

注記 1:粉塵/空気混合物の場合、 Kmax, quiescentは理論的に導出されたパラメータです。

図1

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, govern-mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by the ISO Council. They are approved in accordance with ISO procedures requiring at least 75 % approval by the member bodies voting.

International Standard ISO 6184/1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 21, Equipment for fire protection and fire fighting.

Users should note that all International Standards undergo revision from time to time and that any reference made herein to any other International Standard implies its latest edition, unless otherwise stated.

0 Introduction

0.1 The assessment of measures required to provide protec-tion against explosion hazards involving combustible dust/air mixtures requires prior determination of the potential explosion severity of such mixtures, by the measurement of explosion indices. Conversely, the measurement of the effectiveness and performance of explosion protection systems requires that they should be tested against explosions of known severity.

The severity of a dust explosion is a function of the following:

  • a) the physical and chemical properties of the dust;
  • b) the concentration of dust in the dust/air mixture;
  • c) the homogeneity and turbulence of the dust/air mix-ture;
  • d) the type, energy, and location of the ignition source;
  • e) the geometry of the container ;
  • f) the temperature, pressure and humidity of the explosive dust/air mixture.

0.2 This part of ISO 6184 is one of a series dealing with ex-plosion protection systems. The other parts are as follows:

Part 2: Determination of explosion indices of combustible gases in air.

Part 3: Determination of explosion indices of fuel/air mix-tures other than dust/air and gas/air mixtures.

Part 4: Determination of efficacy of explosion suppression systems.

0.3 The interpretation of explosion indices determined by the method specified in this part of ISO 6184 and their relation to the development of explosions in commonly encountered ex-plosion hazards should be recognized. In particular, the degree of turbulence can influence the hazard significantly. In practice, the link between a given degree of turbulence and a specific

type of hazard is the responsibility of specialists in the fields of explosions and explosion protection.

Two extremes of turbulence commonly encountered in in-dustrial plants are:

  • a) low turbulence conditions prevailing in a gravity-fed silo;
  • b) high turbulence conditions prevailing in a grinder or micronizer.

It should be realized that turbulence can arise in two ways:

  • a) turbulence intrinsic to the plant, under normal operating conditions, as a consequence of perturbations to the air-flow;
  • b) turbulence induced by obstructions within an installa-tion on a gas which expands as the result of an explosion.

1 Scope

This part of ISO 6184 specifies a method for the determination of the explosion indices of combustible dusts suspended in air in an enclosed space. It gives the criteria by which results ob-tained using other test procedures can be correlated to yield ex-plosion indices as determined by the method specified in this part of ISO 6184.

3 Definitions

For the purpose of this part of ISO 6184 the following defini-tions apply.

3.1

explosion

Propagation of a flame in a pre-mixture of combustible gases, suspended dust(s), combustible vapour(s), mist(s), or mixtures thereof, in a gaseous oxidant such as air, in a closed, or substantially closed, vessel.

3.2

explosion index

Numerical term, determined in accord-ance with the test methods specified in this part of ISO 6184, which characterizes the contained explosion of a specified con-centration of reactants in a vessel having a volume of 1 m3.

Note 1 to entry: Figure 1 shows the pressure/time curve, expressed in bars 1) and seconds respectively, of a typical explosion.

3.2.1

explosion index

pm

Maximum overpressure relative to the pressure in the vessel at the time of ignition attained during an explosion.

3.2.2

explosion index

pmax

Maximum value of the explosion index pm determined by tests over a wide range of reactant concentrations.

3.2.3

explosion index

K

Constant defining the maximum rate of pressure rise with time (dp/dt) m of an explosion in a volume V, according to the equation

Note 1 to entry: Under certain circumstances, this equation is not valid for vessels with a length to diameter ratio greater than 2: 1 or with a volume of less than 1 m3.

3.2.4

explosion index

Kmax

Maximum value of the explo-sion index K determined by tests over a wide range of reactant concentrations. The violence of an explosion is evaluated from the value of Kmax.

3.3

turbulence index

Numerical term which characterizes the degree of turbulence in the experimental conditions under which the explosion indices are determined.

3.3.1

turbulence index tv (ignition delay)

Experimental parameter defined as the time interval between the initiation of a dust dispersion procedure in an experimental apparatus, and the activation of the ignition source. It characterizes the degree of turbulence prevailing at the moment of ignition.

3.3.2

turbulence index

Tu

Ratio of the explosion index Kmax turbulent determined as specified in this part of ISO 6184 to the explosion index Kmax, quiescent of the quiescent reactants. It is given by the equation

Note 1 to entry: For dust/air mixtures, Kmax, quiescent is a theoretically de-rived parameter.

Figure 1