爆発圧力・圧力上昇速度試験

試験の位置づけ

• 粉じん爆発試験（粉塵爆発試験／粉体爆発 試験／ダスト爆発 試験）において、爆発の激しさを定量化する中核的な粉じん爆発性評価項目
• 最大爆発圧力 Pmax および爆発圧力上昇速度 Kst を測定し、粉じん爆発危険性を数値で把握する爆発特性評価試験
• MEC（最小着火濃度）やMIE（最小着火エネルギー）、MIT（最小着火温度）などの着火特性評価の後段に位置づく爆発強度評価
• JIS 粉じん爆発に関連する規格体系に基づき実施される、可燃性粉じんの爆発圧力特性測定試験
• 粉じん爆発性評価の中でも、防爆設計・耐圧設計に直結する設計基礎データを取得する試験区分

試験の目的

• 粉じん雲が爆発した際に発生する最大爆発圧力 Pmax の把握
• 爆発圧力上昇速度 Kst を求め、爆発の進展速度および爆発クラス区分を評価するためのデータ取得
• 粉塵爆発危険性を定量的に整理し、爆発放散設備や耐圧容器設計に活用する基礎情報の整備
• LOC（酸素限界濃度）や粉じん層着火温度など他の粉じん爆発試験結果と組み合わせた総合的リスクアセスメントの構築

装置

• 30リットル球形爆発試験装置
  この装置は「可燃性粉じんの爆発圧力及び圧力上昇速度の測定方法」の附属書2に記載するものです。

装置概要

測定方法

1. 球形試験容器内に濃度に見合った量の試料を均等に入れます。
2. 密閉した後、真空ポンプによって目的の真空まで減圧します。
3. 電磁弁を開放し球形試験容器内に粉じんを均一に分散し、着火信号によって内部に設置してある火薬（10kJ）に着火し爆発させます。
4. 爆発の圧力は圧力変換器を通して動歪み計に信号が入り、デジタルアナライザによって波形を観測します。
5. 電磁弁が開放し球形容器内が大気圧になった時点を起点とし、最大に到達した電圧を最高圧力とし、最高圧力に到達するまでの時間変化による圧力変化を圧力上昇速度とします。
6. 測定は3濃度以上行い、濃度に関係なく最高圧力を最大圧力とし、最も高い圧力上昇速度を最大圧力上昇速度とします。

測定範囲

• 濃度3000g/m³を吹上限界濃度とし、測定濃度間隔は250g/m³とします。

評価

最大圧力の評価はありません。また最大圧力上昇速度の評価はKSt値として評価し、これは1m³測定器の測定値に換算した値です。

JIS Z 8817：2002から

KSt=(試験容器容積0.03m³)^1/3×最大爆発圧力上昇速度

爆発危険等級	KSt(×102KPa・m・s-1)	爆発の激しさ
St0	0	0（爆発せず）
St1	0 ＜ KSt ≦ 200	弱
St2	200 ＜ KSt ≦ 300	強
St3	300 ≦ KSt	激

試料必要量

JISふるい目開き63μm程度 (通常75μm)下、
または、目開き300μm下の試料を300g以上