粉末涂料爆炸压力测试

粉末涂料虽然是一种成品材料，但其本身是以精细的有机或混合粉末形式存在的，属于典型的可燃粉尘。在喷涂、回收、清扫过程中形成的粉尘云，遇到点火源极易发生爆炸。

1. 为什么必须进行测试？

法规合规性：shijiegeguo标准（如中国的GB、美国的NFPA 652、NFPA 654，欧洲的ATEX指令）都要求对处理可燃粉尘的工厂进行风险评估，而粉尘测试是风险评估的核心依据。

爆炸风险真实存在：粉末涂料的基料（如环氧树脂、聚酯树脂）、固化剂、颜料等成分都是有机物，具有可燃性。其粒径分布（通常为10-100μm）非常适合形成可爆粉尘云。

工艺环节高风险：喷涂作业、旋风分离器/滤筒回收系统、粉房、输送管道、清扫过程等都是潜在爆炸区域。

安全措施的设计依据：测试数据是设计泄爆、抑爆、隔爆、惰化等防护系统的唯一科学基础。

2. 核心测试参数与标准

粉末涂料粉尘的可爆性测试是一系列实验的集合，主要评估两大方面：点燃敏感性 和 爆炸严重度。

核心测试标准

guojibiaozhun：IEC 60079-20-2

美国标准：ASTM E1226, E1515, E2019 等

中国标准：GB/T 16426, GB/T 3836.12 等（大多等效采用IEC标准）

3. 关键测试项目详解

以下是评估粉末涂料粉尘可爆性所需进行的关键测试：

A. 爆炸性判定与爆炸严重度测试

1. 爆炸性筛选

目的：首先确定该粉尘在空气中是否具有爆炸性。

方法：在标准装置（如哈特曼管）中，用强点火源尝试点燃粉尘云。对于粉末涂料，结果几乎总是“具有爆炸性”。

2. Zui大爆炸压力 和 爆炸指数

目的：量化爆炸的严重程度，这是分级和防护设计的关键。

测试方法：20升球形爆炸测试仪 或 1立方米球形爆炸仪。

将不同浓度的粉末涂料粉尘在球形容器中扩散。

用两个5kJ化学点火头点燃。

通过压力传感器记录压力随时间的变化曲线。

关键输出参数：

Pmax：Zui大爆炸压力。在Zui优浓度下测得的Zui大压力值。用于设备抗爆强度设计。

Kst：爆炸指数。由Zui大压力上升速率计算得出，用于对粉尘的爆炸烈度进行分级。

粉尘爆炸危险性分级（基于 Kst 值）

危险等级 Kst 值 爆炸猛烈程度 典型粉末涂料可能所属级别

St 1 0 < Kst ≤ 200 中等 多数粉末涂料落在此级别

St 2 200 < Kst ≤ 300 强烈 某些特定配方的粉末涂料

St 3 Kst > 300 非常强烈 极少，除非含有金属粉（如金属效果粉）

注意：含有等金属填料的粉末涂料，其Kst值可能会显著升高，进入St 2甚至St 3级，需要格外警惕。

B. 点燃敏感性测试

这些测试衡量粉尘被点燃的难易程度。

1. Zui小点火能

目的：测定能够点燃粉尘云的Zui小电火花能量。

意义：评估静电放电成为有效点火源的风险。MIE值越低，对静电预防的要求越高。

标准：MIE ≤ 3mJ 的粉尘被认为对静电极度敏感。粉末涂料的MIE通常在这个范围内或更低，因此必须严格防静电。

2. Zui低着火温度

a) 云状粉尘：测定粉尘云在热表面上发生点燃的Zui低温度。

b) 层状粉尘：测定粉尘层在热表面上发生阴燃或点燃的Zui低温度。

意义：

用于确定设备（如干燥箱、电机表面）的Zui高允许表面温度（必须低于MIT）。

防止因过热表面（如灯泡、轴承）点燃沉积的粉尘层或悬浮的粉尘云。

3. 粉尘层燃烧性

目的：评估沉积的粉尘层是否支持燃烧传播。

意义：粉尘层不仅是二次爆炸的燃料源，其自身的阴燃也是一个危险的点火源。