书 书 书犐犆犛 １３ ． ２２０ ． ０１ 犆 ８０ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ３８３０１ — ２０１９ 可燃气体或蒸气极限氧浓度测定方法 犇犲狋犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀狅犳犾犻犿犻狋犻狀犵狅狓狔犵犲狀犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀 （ 犔犗犆 ） 狅犳犳犾犪犿犿犪犫犾犲犵犪狊犲狊犪狀犱狏犪狆狅狌狉狊 ２０１９  １２  １０ 发布 ２０２０  ０４  ０１ 实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 发布书 书 书目 　　 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 引言 Ⅳ ………………………………………………………………………………………………………… １ 范围 １ ………………………………………………………………………………………………………… ２ 规范性引用文件 １ …………………………………………………………………………………………… ３ 术语和定义 １ ………………………………………………………………………………………………… ４ 试剂和材料 ３ ………………………………………………………………………………………………… ５ 试验装置 ３ …………………………………………………………………………………………………… ６ 试验方法 ３ …………………………………………………………………………………………………… ７ 试验装置的标定 ５ …………………………………………………………………………………………… ８ 测试报告 ６ …………………………………………………………………………………………………… 附录 Ａ （ 资料性附录 ） 　 ＬＡＣ 测定实例 ７ …………………………………………………………………… 参考文献 ９ ……………………………………………………………………………………………………… Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３８３０１ — ２０１９ 前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２００９ 给出的规则起草 。 本标准由中华人民共和国应急管理部提出 。 本标准由全国消防标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ１１３ ） 归口 。 本标准起草单位 ： 应急管理部天津消防研究所 、 吉林市宏源科学仪器有限公司 、 上海化工研究院 。 本标准主要起草人 ： 任常兴 、 李野 、 李晋 、 张网 、 管长勇 、 张欣 、 马千里 、 肖秋平 、 柴一波 、 吕东 、 伍晗 、 王婕 。 Ⅲ 犌犅 ／ 犜 ３８３０１ — ２０１９ 引 　　 言 　　 极限氧浓度和爆炸极限是表征可燃气体 （ 蒸气 ） 爆炸特性的两个重要参数 。 多数工业生产场合 ， 把可燃性气体 、 可燃蒸气或其混合物氧浓度作为重要的安全技术指标 。 可燃气体 （ 蒸气 ）、 惰性气体与空气混合气的极限氧浓度与以下因素有关 ： ａ ） 　 可燃气体 （ 蒸气 ） 的种类及化学性质 ； ｂ ） 　 可燃气体 （ 蒸气 ） 的纯度 ； ｃ ） 　 惰性气体 （ 蒸气 ） 的种类 、 纯度 ； ｄ ） 　 可燃气体 （ 蒸气 ）、 惰性气体和空气混合气的均匀性 ； ｅ ） 　 引火源的形式 、 能量和点火位置 ； ｆ ） 　 爆炸容器的几何形状和尺寸 ； ｇ ） 　 可燃气体 （ 蒸气 ）、 惰性气体和空气混合气的温度 、 压力和湿度 。 极限氧浓度测定可为爆炸性环境的氧浓度控制提供依据 ， 有助于预防和降低可燃气体 （ 蒸气 ） 火灾爆炸事故 ， 也可为可燃气体 （ 蒸气 ） 环境及其设备或容器提供氧浓度报警指示 。 Ⅳ 犌犅 ／ 犜 ３８３０１ — ２０１９ 可燃气体或蒸气极限氧浓度测定方法 警示 ——— 按照本标准规定的方法点燃可燃气体 、 惰性气体和空气混合气后 ， 即使未形成火焰传播 ， 也不能完全认为该混合气不会发生爆炸 。 １ 　 范围 本标准规定了可燃气体 （ 蒸气 ） 极限氧浓度的测定方法 。 本标准适用于常压下可燃气体 （ 蒸气 ） 极限氧浓度的测定 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。 凡是注日期的引用文件 ， 仅注日期的版本适用于本文件 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本 （ 包括所有的修改单 ） 适用于本文件 。 ＧＢ ／ Ｔ８０３ 　 空气中可燃气体爆炸指数测定方法 ＧＢ ／ Ｔ５９０７．１ 　 消防词汇 　 第 １ 部分 ： 通用术语 ＧＢ ／ Ｔ５９０７．２ 　 消防词汇 　 第 ２ 部分 ： 火灾预防 ＧＢ ／ Ｔ１２４７４ 　 空气中可燃气体爆炸极限测定方法 ＧＢ ／ Ｔ１６４２５ 　 粉尘云爆炸下限浓度测定方法 ＧＢ ／ Ｔ２１８４４ 　 化合物 （ 蒸气和气体 ） 易燃性浓度限值的标准试验方法 ３ 　 术语和定义 ＧＢ ／ Ｔ５９０７．１ 、 ＧＢ ／ Ｔ５９０７．２ 、 ＧＢ ／ Ｔ１２４７４ 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。 ３ ． １ 　 惰性气体 　 犻狀犲狉狋犵犪狊 不燃烧且不与氧气 、 被保护的可燃气体 （ 蒸气 ） 反应的气体 。 ３ ． ２ 　 极限空气浓度 　 犾犻犿犻狋犻狀犵犪犻狉犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀 ＬＡＣ 在规定的试验条件下 ， 可燃气体 （ 蒸气 ）、 空气和惰性气体混合物遇火源不发生爆炸的最大空气浓度 。 ３ ． ３ 　 极限氧浓度 　 犾犻犿犻狋犻狀犵狅狓狔犵犲狀犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀 ＬＯＣ 在规定的试验条件下 ， 可燃气体 （ 蒸气 ）、 空气和惰性气体混合物遇火源不发生爆炸的最大氧气浓度 。 以体积分数 （ ％ ） 表示 ， 可按式 （ １ ） 通过 极限空气浓度 （ ３ ． ２ ） 进行换算 ： ＬＯＣ＝０．２０９×ＬＡＣ ……………………（ １ ） 　　 注 ： ＬＯＣ 与可燃气体 （ 蒸气 ） 特性 、 惰性气体种类等有关 。 １ 犌犅 ／ 犜 ３８３０１ — ２０１９ ３ ． ４ 　 待测混合物 　 犿犻狓狋狌狉犲狋狅犫犲狋犲狊狋犲犱 待测可燃气体 （ 蒸气 ）、 空气和惰性气体的混合物 。 ３ ． ５ 　 爆炸区 　 犲狓狆犾狅狊犻狅狀犪狉犲犪 待测混合物 （ ３ ． ４ ） 爆炸极限边界所形成的区域 。 多数情况下 ， 边界曲线有顶点 ， 对应待测混合物的 极限空气浓度 ＬＡＣ 。 待测混合物爆炸区示例见图 １ 。 说明 ： １ 　 ——— 爆炸区 ； 　　　　　　　　　　　　　　　　　 ａｉｒ 　 ——— 空气 ； ２ ——— 顶点 ； ＵＥＬ ——— 爆炸上限 ； ３ ——— 当量浓度线 ； ＬＥＬ ——— 爆炸下限 ； 犡 ——— 体积分数 ， ％ ； ＬＡＣ ——— 极限空气浓度 。 ｉｎ ——— 惰性气体 ； ＴＳ ——— 待测可燃气体 ； 图 １ 　 待测混合物的爆炸区示例 ３ ． ６ 　 爆炸下限 　 犾狅狑犲狉犲狓狆犾狅狊犻狅狀犾犻犿犻狋 ＬＥＬ 可燃气体 （ 蒸气 ） 和空气组成的混合气遇火源即能发生爆炸的可燃气体 （ 蒸气 ） 最低浓度 。 注 ： 改写 ＧＢ ／ Ｔ１２４７４ — ２００８ ， 定义 ３．１ 。 ３ ． ７ 　 爆炸上限 　 狌狆狆犲狉犲狓狆犾狅狊犻狅狀犾犻犿犻狋 ＵＥＬ ２ 犌犅 ／ 犜 ３８３０１ — ２０１９ 可燃气体 （ 蒸气 ） 和空气组成的混合气遇火源即能发生爆炸的可燃气体 （ 蒸气 ） 最高浓度 。 注 ： 改写 ＧＢ ／ Ｔ１２４７４ — ２００８ ， 定义 ３．２ 。 ４ 　 试剂和材料 试验用的空气应进行净化处理 ， 若为合成空气应在报告内注明 。 试验用的惰性气体纯度不应低于 ９９．８％ （ 体积分数 ）， 若为混合惰性气体 ， 应在报告内说明 。 试验测定可燃气体 （ 蒸气 ） 可能为单一物质 、 混合物或过程取样 （ 已知或未知成分 ）， 其中单一物质和混合物中的单一物质的纯度不应低于 ９９．８％ （ 体积分数 ）。 若液体混合物出现大量气体挥发 ， 气相和液相成分随时间变化 ， 测试取样应采用液相物质 。 ５ 　 试验装置 极限氧浓度试验装置采用管式装置 （ Ｔ ） 或球式装置 （ Ｂ ， 含圆柱形 ）。 管式装置应符合 ＧＢ ／ Ｔ１２４７４ 相关试验装置的规定 。 球式装置可为 ２０Ｌ 的球形不锈钢爆炸罐 、 １ｍ ３ 的圆柱形容器 、 ５Ｌ 或 １２Ｌ 短环颈瓶 ， 分别应符合 ＧＢ ／ Ｔ１６４２５ 、 ＧＢ ／ Ｔ８０３ 、 ＧＢ ／ Ｔ２１８４４ 相关试验装置的规定 。 ６ 　 试验方法 ６ ． １ 　 试验原理 采用管式装置或球式装置 ， 测试确定可燃气体 （ 蒸气 ）、 空气和惰性气体的爆炸区 。 通过增加惰性气体的体积分数 ， 测试确定可燃气体 （ 蒸气 ） 的极限空气浓度 ＬＡＣ ， 进而计算确定待测可燃气体的极限氧浓度 ＬＯＣ 。 ６ ． ２ 　 试验步骤 ６ ． ２ ． １ 　 一般要求 依照下列试验步骤 ， 四次重复测试确定待测可燃气体的极限空气浓度 ＬＡＣ ， 配好气后应搅拌均匀 ： ——— 步骤 １ ： 依照 ＧＢ ／ Ｔ１２４７４ 测定待测可燃气体 （ 蒸气 ） 的爆炸下限 ＬＥＬ 和爆炸上限 ＵＥＬ 。 ——— 步骤 ２ ： 确定当量浓度线顶点附近待测混合物的爆炸极限 。 若惰性气体采用氮气 ， 且待测可燃气体的当量浓度线未知 ， 则设定待测可燃气体浓度为 犡 ＴＳ ＝１．２ＬＥＬ ， 通过改变空气和惰性气体浓度测定混合物的爆炸极限 （ 空气和惰性气体浓度分别为 犡 ａｉｒ ， Ｌ 、 犡 ｉｎ ， Ｌ ）。 采用渐进法测试 ， 首次惰性气体体积分数设定为 ５