Oxigén-határ koncentráció

  1. Vonatkozó szabványok:

ASTM E2931-13 (korábban: ASTM WK1680), EN 14034-4 és Kuhner kezelési útmutató

2. A szabványi előírások közötti különbségek


ISO: szemcseméret 63 µm alatt kell, hogy legyen;

ASTM: a porminta 95%-ának szemcsemérete 75 µm alatti legyen;

a vizsgált porminta nedvességtartalma nem haladhatja meg az 5%-ot, ellenkező esetben a vizsgálat eredményeire hatással lesz;

gyújtóforrásként 2500 J energiájú gyújtópatron alkalmazandó;

a gyulladás vagy robbanás kritériumának meghatározása (az ún. go or no go vizsgálat):


EN: a porminta szemcsemérete ISO szerint meghatározott legyen (általában 500 µm alatti);

az oxigénhatár koncentráció csökken a nedvességtartalom csökkenésével, ezért a vizsgált porminta nedvességtartalmát meg kell határozni és ezt a vizsgálati jegyzőkönyvben fel kell tüntetni;

gyújtóforrásként 2 darab 1000 J energiájú gyújtópatron alkalmazandó.

a gyulladás vagy robbanás kritériumának meghatározása (az ún. go or no go vizsgálat):


Pex,a: a vizsgálat során elért maximális robbanási nyomás (abszolút),

Pignition: az az abszolút nyomás érték, amelyen a gyújtópatron aktiválódik,

ΔPignitor: a kamrában a gyújtóforrás által kialakult nyomásnövekedés a légköri nyomáshoz képest

PR: nyomás arány

3. A szükséges minta mennyisége


500 g (vagy 1000 g, ha robbanás súlyosságát is mérik)

4. A vizsgálati módszer:


A vizsgálatot egy 20 literes gömb alakú robbantókamrában kell végezni.

  1. A beérkezett minta beérkezett állapotában történő elemzése nedvességtartalom, szemcsehalmaz medián tekintetében.

  2. A normál levegőn (O2 = 20,8 % V/V), széles por koncentráció tartományban végzett méréssorozat után egy második sorozatot végzünk például 10% O2 a N2-ben légkörrel.

  3. Ha a vizsgálat eredmény pozitív, a LOC értéke extrapolálható a két méréssorozatból kapott Kmax értékeket összekötő egyenes meredekségéből. Ezzel az extrapolált értékkel érdemes egy újabb méréssorozatot végezni, ismét széles porkoncentráció tartományban.

  4. Ha van pozitív eredményű teszt, akkor 1%-kal csökkentve az O2 arányt meg kell ismételni a sorozatot. Ha negatív eredményű a teszt, akkor 1%-kal meg kell növelni az O2 arányt a nitrogénben és úgy kell megismételni a sorozatot.

  5. Ezen a módon kell a vizsgálatot végezni, amíg megtaláljuk azt az O2 koncentrációt, ahol nem történik robbanás. A biztos eredményhez három egymás utáni, azonos porkoncentráció mellett végzett vizsgálat kell.

Szükséges berendezés

Kühner, KSEP-20, oxigén koncentráció mérésére szolgáló műszer, Shimadzu nedvességmérő, Retch rázógép, esetlegesen Retch ultracentrifugális malom (aprító), szárítókamra



A KSEP-20 berendezés vázlata, forrás: ASTM E2931-13

5. A vizsgálat célja


Meghatározni a legnagyobb oxigén-határ koncentrációt, amelynél egy adott porminta környezeti hőmérsékleten és nyomáson nem képes gyulladásra.

6. A vizsgálati módszer


A vizsgálatot egy 20 literes gömb alakú robbantókamrában kell végezni. Ez a készülék alkalmas a porok maximális robbantási nyomásának és a Kst érték meghatározására is.

A vizsgálat első lépése a beérkezett minta beérkezett állapotában történő elemzése nedvességtartalom, szemcsehalmaz medián tekintetében. Amennyiben a nedvességtartalom 10 m/m% feletti úgy szárítani szükséges a mintát. Ha a szemcsehalmaz medián értéke nagyobb, mint 63 µm, a szemcsehalmazt aprítani kell. Amennyiben teljesül a teszt elvégzéséhez szükséges minimális feltétel, úgy az alábbi módon kell a vizsgálatot elvégezni.


A szükséges összetételű nitrogén / levegő keverék könnyen előállítható résznyomásos módszerrel. A tesztek előtt műszeres ellenőrzés is javasolt.

A normál levegőn (O2 = 20,8 % V/V), széles por koncentráció tartományban végzett méréssorozat után egy második sorozatot végzünk például 10% O2 a N2-ben légkörrel.


Ha a vizsgálat eredmény pozitív, a LOC értéke extrapolálható a két méréssorozatból kapott Kmax értékeket összekötő egyenes meredekségéből. Ezzel az extrapolált értékkel érdemes egy újabb méréssorozatot végezni, ismét széles porkoncentráció tartományban. Ha van pozitív eredményű teszt, akkor 1%-kal csökkentve az O2 arányt meg kell ismételni a sorozatot. Ha negatív eredményű a teszt, akkor 1%-kal meg kell növelni az O2 arányt a nitrogénben és úgy kell megismételni a sorozatot.


Ezen a módon kell a vizsgálatot végezni, amíg megtaláljuk azt az O2 koncentrációt, ahol nem történik robbanás. A biztos eredményhez három egymás utáni, azonos porkoncentráció mellett végzett vizsgálat kell.


Vizsgálati feltételek:

  • kémiai gyújtó,

  • gyújtó energia (IE) = 2 x 1 kJ legyen,

  • gyújtás késleltetés (tv) = pedig 60 ms legyen,

  • kezdeti nyomás: pi = 1013 mbar,

kezdeti hőmérséklet: Ti = 20 °C (vízhűtés).

7. A mérési jegyzőkönyv tartalma


  • utalás a szabványra

  • a minta azonosítói, szemcsemérete, nedvességtartalma

  • a vizsgálat közbeni környezeti feltételek

  • az összes teszt eredménye egy-egy diagram formájában, kiemelve a maximális értékeket

8. A vizsgálat korlátai


A vizsgálat csak szilárd mintákra vonatkozik, és nem alkalmazható (közvetlenül) gázokra és gőzökre (bár ezekhez hasonló vizsgálat is rendelkezésre áll). A vizsgálat csak a környezeti hőmérsékletet és a nyomást veszi figyelembe.

Kérdése van? Vegye fel velünk a kapcsolatot itt!