ГОСТ Р 54745-2011 Взрывоопасные среды. Часть 20-2. Характеристики материалов. Методы испытаний горючей пыли

     4.1 Метод А. Определение температуры самовоспламенения слоя горючей пыли на поверхности, нагретой до заданной температуры

4.1.1 Подготовка образца пыли к испытанию

Образец пыли должен быть однородным и представительным для пыли, подлежащей испытанию.

Пыль, подлежащая испытанию, должна проходить через тканые металлические сетки или перфорированные пластины калиброванного фильтра с квадратными отверстиями номинальным размером 200 мкм. Если необходимо испытывать более грубую пыль, проходящую через сито с отверстиями номинальным размером до 500 мкм, то это должно быть указано в протоколе испытаний.

Любые изменения, отмеченные в свойствах пыли при подготовке образца, например при просеивании, изменении температурных условий или влажности, должны быть отражены в протоколе испытаний.

4.1.2 Установка для испытания

Установка схематично представлена на рисунке А.1. Основные сведения и рабочие характеристики установки приведены в 4.1.2.1-4.1.2.6. Конструктивные особенности установки, обеспечивающие получение заданных характеристик, приведены в приложении А.

4.1.2.1 Нагреваемая поверхность

Нагреваемая поверхность, как правило, представляет собой круглую металлическую пластину диаметром рабочего участка не менее 200 мм и толщиной не менее 20 мм. Пластину нагревают электрическим током, а ее температуру контролируют устройством, чувствительным элементом которого является термопара (контрольная термопара), установленная вблизи центра пластины так, что ее спай находится внутри пластины на расстоянии (1±0,5) мм от ее верхней поверхности и имеет с ней хороший тепловой контакт.

Вблизи контрольной термопары аналогичным образом установлена регистрирующая термопара, подключенная к прибору для записи температуры поверхности во время испытаний. Нагреваемая поверхность и контрольное устройство должны удовлетворять следующим требованиям:

a) максимальная температура нагреваемой поверхности в отсутствие слоя пыли на ее рабочем участке должна быть не менее 400 °С;

b) температура нагретой поверхности должна поддерживаться постоянной в пределах ±5 °С от заданного значения в течение всего времени испытаний;

c) после достижения установившегося состояния температура нагретой поверхности, измеренная по методике, изложенной в приложении В, вдоль двух взаимно перпендикулярных диаметров, не должна изменяться более чем на ±5 °С. Настоящее требование должно выполняться при номинальных температурах поверхности 200 °С и 350 °С;

d) контрольное устройство должно обеспечивать стабильность температуры поверхности при нанесении слоя пыли в пределах ±5 °С от заданного значения и восстановление ее температуры до начального значения в пределах ±2 °С в течение 5 мин после завершения нанесения слоя пыли;

e) устройства контроля и измерения температуры должны быть отградуированы с погрешностью не более ±3 °С.

4.1.2.2 Регистрирующая термопара в слое пыли

Термопара диаметром от 0,20 до 0,25 мм из хромель-алюмеля или другого подходящего материала должна быть протянута над нагреваемой поверхностью параллельно ей на высоте от 2 до 3 мм, а ее спай должен находиться над центром пластины. Термопара должна быть подключена к прибору, записывающему изменения температуры в слое пыли во время испытаний.

4.1.2.3 Измерение температуры

Температуру измеряют с помощью термопар либо относительно фиксированного опорного спая, либо с автоматической компенсацией охлаждаемого спая. В любом случае градуировка должна удовлетворять требованиям перечисления е) 4.1.2.1.

4.1.2.4 Измерение температуры окружающей среды

Температура окружающей среды должна измеряться термометром, помещенным на расстоянии не более 1 м от нагреваемой поверхности и экранированным от тепловой конвекции и излучения поверхности. Температура окружающей среды должна находиться в пределах от 15 °С до 35 °С.

4.1.2.5 Слой пыли

Слой пыли должен формироваться заполнением полости внутри помещенного на нагреваемую поверхность металлического кольца заданной высоты до его верхнего среза с выравниванием слоя поверху. Номинальный внутренний диаметр кольца должен быть равен 100 мм. Кольцо должно иметь прорези на противоположных сторонах диаметра для пропускания регистрирующей термопары (рисунок А.2). Во время испытаний кольцо не должно сдвигаться с места. Высота кольца должна составлять (5,0±0,1) мм. Такая же установка для испытаний может использоваться для измерения температуры самовоспламенения слоев пыли толщиной более 5 мм, но не более 75 мм.

Для расчетных целей по 4.1.6 могут быть проведены измерения при слое пыли другой толщины. При этом необходимо использовать кольца другой высоты, например (12,5±0,1) мм или (15,0±0,1) мм.

Должны применяться кольца соответствующей толщины. При испытаниях твердое кольцо с толстыми стенками дает стабильную температуру самовоспламенения, сравнимую со значением, полученным при применении кольца с прорезями с тонкими стенками.

На практике температуру толстых слоев пыли рекомендуется определять экспериментальным путем.

4.1.2.6 Формирование слоя пыли

Слой пыли должен быть сформирован без чрезмерного сжатия.

Пыль нужно насыпать в кольцо и равномерно распределить боковыми движениями шпателя до тех пор, пока кольцо не станет немного переполненным. Слой нужно выровнять, проведя прямым краем шпателя по верху кольца. Избыточную пыль нужно смести.