限界酸素濃度試験
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、酸素条件に着目して粉じん爆発性評価を行う試験区分
- LOC（酸素限界濃度）を測定し、粉じん爆発危険性を酸素濃度の観点から判定する不活性化評価試験
- 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、最大爆発圧力 Pmax・爆発圧力上昇速度 Kst の爆発強度評価と並ぶ基礎特性試験
- JIS 粉じん爆発に関連する規格体系に基づき実施される、粉じん雲の爆発可否を酸素濃度で整理する評価項目
- 粉じん爆発性評価の中でも、不活性ガス置換や窒素封入設計に直結する安全設計データ取得試験
試験の目的
- 粉じん雲が爆発を起こさなくなる限界の酸素濃度であるLOC（酸素限界濃度）の把握
- 粉塵爆発危険性を酸素濃度管理の観点から定量的に評価するための基礎データ取得
- 窒素などの不活性ガス導入条件を設定し、粉じん爆発試験結果を防爆対策へ反映させるための設計指標整備
- 最大爆発圧力 Pmax や爆発圧力上昇速度 Kst と組み合わせ、酸素濃度低減時の爆発挙動を総合的に評価するための基盤情報構築
装置
- 吹上式粉じん爆発試験装置（DES-10）
この装置は、JIS Z 8818:2002「可燃性粉じんの爆発下限濃度測定方法」に規定されているものです。
- 酸素濃度計
装置概要
測定条件
常温、常圧で行う。希釈気体は窒素とする。
測定方法
- 吹上式粉じん爆発試験装置の試料皿に、濃度に見合った量の試料を均等に乗せます。
- 酸素濃度調整用タンクに、コンプレッサエアーと窒素ボンベで目的の酸素濃度を調整します。
- ラス円筒上部から目的の酸素濃度の空気で十分置換し、1.3リットル圧力タンク内に溜めたコンプレッサエアーを電磁弁開放にてガラス円筒内に粉じん雲を形成します。
- 電磁弁開放から0.1秒後に、高圧トランスに接続した放電極でスパークを発生させます。
- 着火の判定は、放電電極の上部100㎜に記す着火目印線を火炎が越えた場合とします。
- 1濃度で5回測定して、火炎がガラス円筒に記されている着火目印線を越えない場合には、その濃度で着火せずと判断します。
- 調整した酸素濃度で着火した最も低い粉じん濃度より、1濃度低い着火しない粉じん濃度をその酸素濃度での爆発下限濃度とし、調整した最も低い酸素濃度での爆発下限濃度より1濃度低い着火しない酸素濃度を爆発限界酸素濃度とします。
測定範囲
- 酸素濃度は大気を21％とし、1％の差で着火の有無が確認できるまでとします。
- 吹上限界及び粉じん濃度間隔は、爆発下限濃度試験に準じます。
評価
- 労働安全衛生総合研究所 静電気安全指針2007から
- (1)酸素濃度の連続監視を行う場合
| 限界酸素濃度（％） |
管理酸素濃度の指標（％） |
| 5＜限界酸素濃度 |
≦限界酸素濃度-2 |
| 限界酸素濃度≦5 |
＜限界酸素濃度×60％ |
- (2)酸素濃度の連続監視をしない場合
| 限界酸素濃度（％） |
管理酸素濃度の指標（％） |
| 5＜限界酸素濃度 |
≦限界酸素濃度×60％ |
| 限界酸素濃度≦5 |
＜限界酸素濃度×40％ |
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150g以上
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