GB／T 3836.11-2022  爆炸性环境 第11部分：气体和蒸气物质特性分类 试验方法和数据

4.3依据最小点燃电流比（MICR）分类

4.4依据化学结构的相似性分类

当气体或蒸气属于同源系列化合物的一部分时，可暂时用这一系列化合物中相邻的化合物的数据 这些气体或蒸气的分类。 如果相邻化合物中的一个基于MESG分类，另一个基于MICR分类，则不应依据化学结构相似 分类。

建筑常用表格4.5气体混合物的分类

确定气体混合物的类别，一般宜先特别测定最大试验安全间隙或者最小点燃电流比，然后再确定 用勒夏特列(LeChatelier）原则确定混合物的最大试验安全间隙（MESGmix）来评估混合物的类别

MESGmix X;

式中： X； 一第i种组分在混合物气体中的体积分数，%； MESG；第i种组分的最大试验安全间隙。 对于勒夏特列原则的例外情况和含有下列物质的混合物或气流，不宜采用此方法： a），含乙炔或有同等危险的物质（例如自分解特性）； b）一种成分是氧气或其他强氧化性物质； c）高浓度一氧化碳（体积分数超过5%）。 由于两种成分的混合物（其中一种是情性气体，例如氮）可能形成不合实际的较大MESG值，因此 宜特别注意。 对于含有一种惰性气体（例如氮)的混合物，情性气体的体积分数小于5%时，采用无限大的最大试 验安全间隙。惰性气体的体积分数等于或大于5%时，采用最大试验安全间隙2mm。 注：Brandes和Redeker的论文“二元和三元混合物的最大实验安全间隙”中提供了另一种采用化学计量比的方法 （见参考文献）。

5设备使用有关的可燃性气体和蒸气数据

本文件列出的化合物符合第4章的要求，或者其有的物理性能与附录B列出的其他化合物的性能相似

可燃性气体和蒸气按照最大试验安全间隙或者最小点燃电流比分类。对于没有列出最大试验安全 间隙或最小点燃电流比的混合物，可根据第4章的化学相似性原则分类。 注：如果需要在高于环境温度时测定MESG，则采用比产生必要的蒸气压力高5K的温度或者比闪点高50K的温 度。表 B.1 中给出了 MESG 值,并且设备类别的划分以该结果为基础

有几种不同的测定方法，但最好采用在垂直管底部用低能量点燃的方法。数据（体积分数和单位体 积质量）在表B.1中列出。 如果闪点高，化合物在正常温度条件（20℃）下不会形成可燃性蒸气/空气混合物。如果这种混合 物给出了可燃性数据，则是在温度升高到足以使蒸气与空气形成可燃性混合物时测定的。

5.1.4闪点（FP）

表1温度组别和自燃温度范围分类

5.1.6最小点燃电流（MIC)

5.1.7自燃温度（AIT)

自燃温度值取决于试验方法。首选方法和得出的数据在第7章和附录A中给出。 如果这些数据中没有列出某些化合物，则列出采用类似装置，例如，ASTME659规定的装置得出 的数据。 注：使用ASTMD2155(现在被ASTME659代替)规定的装置得出的结果由C.J.Hilado和S.W.Clark发布。装置 和Zabetakis使用的装置相似。如果没有IEC装置和类似装置测定的数据，则列出用其他装置测出的最小值 Hilado和Clark给出了自燃温度数据更全面的列表（见参考文献）

自燃温度值取决于试验方法。首选方法和得出的数据在第7章和附录A中给出。 如果这些数据中没有列出某些化合物，则列出采用类似装置，例如，ASTME659规定的装置得出 数据。 注：使用ASTMD2155(现在被ASTME659代替)规定的装置得出的结果由C.J.Hilado和S.W.Clark发布。装置 和Zabetakis使用的装置相似。如果没有IEC装置和类似装置测定的数据，则列出用其他装置测出的最小值 Hilado和Clark给出了自燃温度数据更全面的列表（见参考文献）

5.2特定气体和蒸气的特性

焦炉煤气是由氢气、 小于总量的75%，宜使用IB C类设备

亚硝酸乙酯的自燃温度是95℃，高于此温度发生爆炸分解。 注：不可将亚硝酸乙酯与其同分异构体硝基乙烷混消。

5.2.3一氧化碳最大试验安全间隙（MESG)

一化碳最大试验安全间原与正吊 气混合物有关。这种测定表明存在一 氧化碳时使用ⅡB类设备。湿度较小时得到的最大试验安全间隙可能较大。一氧化碳和水的混合物摩 尔比接近7：1时，最大安全试验间隙值最小（0.65mm）。一氧化碳/空气混合物中少量的碳氢化合物 对减小最大安全试验值有类似作用，因此要求使用ⅡB设备，

工业甲烷，如天然气，在氢气含量不大于25%（体积分数)时，划分为IⅡA类。甲烧与ⅡA类其他 的混合物，无论比例多少都划为ⅡA类。

6最大试验安全间隙（MESG)试验方法

在正常温度和压力条件下（20℃，101.3kPa），试验装置内外空腔充满已知的气体或蒸气/空气混合 物，并将两空腔之间的圆周间隙调整到期望值。点燃内部的混合物，通过外空腔上的观察窗观察火焰传 播（如果有）。通过微调间隙，找出防止外部任何浓度的气体或蒸气/空气混合物点燃的最大间隙值，确 定最大试验安全间隙。 注：一个例外情况是正常环境温度条件下蒸气压力太低而不能形成所要求浓度的混合物的物质。对于这些物质， 采用的是比产生必要的蒸气压力高5K的温度或者比闪点高50K的温度，

6.2.1～6.2.7介绍了试验装置，并在图1示意说明。如果能证实自动调整能得出与手工操作设备相 同的结果时，也可自动调整

6.2.2材料和机械强度

装置整体结构能承受最大1500kPa的压力，而间隙没有明显扩大，保证在爆炸期间不会出现间隙 扩大情况。 试验装置的主要部件，尤其是内空腔的壁和法兰以及点火电极，通常采用不锈钢。对于某些气体或 蒸气，为了避免磨蚀或者其他化学影响，可采用其他材料。点火电极不宜采用轻合金。

置整体结构能承受最大1500kPa的压力，而间隙没有明显扩大，保证在爆炸期间不会出现间隙 险装置的主要部件，尤其是内空腔的壁和法兰以及点火电极，通常采用不锈钢。对于某些气体或 了避免腐蚀或者其他化学影响，可采用其他材料。点火电极不宜采用轻合金。

外部圆柱形外壳"b”直径为200mm.高75m

外部圆柱形外壳b”直径为200mm，高75ml

a”是一个容积20cm"的球形空腔。内空腔置于今

通过混合物入口(“e")将气体/空气或蒸气/空气混合物注人内空腔。外空腔通过间隙填充混 进气口和排气口宜安装阻火器。

6.3.1气体混合物的制备

对于特定的试验系列，由于混合物浓度的一致性对试验结果的离散性有显著影响，应产格控制混合 物的浓度。在进气口和排气口的浓度达到相同之前，通过空腔的混合物流量要保持稳定，或者应采用具 有等效可靠性的方法。 对按照本文件的分类，用于配置混合物的空气，水分含量不宜超相对湿度10%。湿度值越高，可能 导致某些物质的MESG值越低，

主：一个例外情况是正常环境温度条件下蒸气压力太低而不能形成所要求浓度的混合物的物质。对于这些物

用电压有效值约15kV、短路电流30mA的高压变压器产生的电火花点燃内部混合物。 时间应调整至0.2s。

6.3.5观察点燃过程

进行试验时，通过间隙观察确认内部混合物是否点燃。如果内部混合物未点燃，试验无效 当看到整个外空腔充满爆炸火焰时，认为外空腔内的混合物点燃

6.4最大试验安全间隙（MESG)测定

为间隙调整级，调整范围包括从安全间隙到非安全间隙。根据试验结果，确定外部容积点燃概率为0% 的最大间隙g。和外部容积点燃概率为100%的最小间隙g10。 在一系列混合物浓度下重复进行该试验系列，得出不同的间隙g。和g10o值。间隙值最小的混合物 是最易点燃的混合物。

在初始试验得出的混合物浓度之上和之下的不同浓度，调整间隙重复进行试验，确认试验结果，每

进行10次点火试验。然后确定g。最小值（g.）

大试验安全间障（MESG

不同试验系列测得的（g。）min值之间最大允许差值是0.04mm。 如果所有值都在此范围内，那么MESG的表列值等于（g。）min值，此时（g10o）min一（g。）min最小。对 于大多数物质，这个差值在一个间隙调整级即0.02mm范围内。 如果不同试验系列得出的（g。）min值之间的差别大于0.04mm，有关试验室宜确认试验装置能够复 现表中列出的氢气值之后，重复进行试验，

最大试验安全间隙值，（g100）min一（g。）min的差值，以及6.4.1确定的最易点燃混合物在附录B表中 列出。 利用最大试验安全间隙值确定分类。（g10）min一（g。）min的差值表明最大试验安全间隙表列值的精 确度。

武验安全间隙（MESG）测

检查新装置以及现有装置的性能都应采用该验证程序。现有装置至少12个月或者装置部件更换 或更新时应该检查一次。新装置根据6.3的说明，用表2列出的所有物质进行试验。当更新试验容器 时，一般用甲烷和氢气进行试验即可。 如果得出的值与表2给出的值偏差不大于0.02mm，则通过验证。这些数值对环境温度（20士2)℃ 和环境压力（100±2)kPa有效。 如果试验装置得出的结果符合规定的验证性能，则在永久保存的报告中记录这一事实

表2试验装置验证数据

如果试验装置得出的结果不符合规定的验证性能，要检查装置，尤其要检查内部容积的平面平行 度。对于0.3mm和1.5mm之间的距离，平面的平行偏差应小于0.01mm。如果合适，重新进行验证，

如果试验装置得出的结果不符合规定的验证性能，要检查装置，尤其要检查内部容积的平面平行 度。对于0.3mm和1.5mm之间的距离，平面的平行偏差应小于0.01mm。如果合适，重新进行验证。

Z直燃温度（AIT）试验方法

将已知体积要进行试验的产品，注入含有空气、加热过的开口烧瓶中。观察烧瓶内的物质直至出现 点燃。用不同的烧瓶温度和不同的试样体积重复进行试验。出现点燃的最低烧瓶温度，作为自燃温度 记录。

历史上用过两种装置类型，附录A的A.2中的IEC装置和A.3中的DIN装置。试验按A.2和A.3

这两种装置之一进行，两种装置的区别在于IEC装置在烧瓶颈部另有一个加热器，这对试验结果通常 没有影响。试验装置的原理在以下条款介绍。也可采用自动装配。 试验装置包括： 试验容器； 试验容器支撑； 校准的测量热电偶； 电热风炉； 可燃性物质计量装置； 观察点燃情况的镜子； 计时器； 清洗试验容器的设备。

7.2.2试验容器和支撑

试验容器应为符合ISO1773的200mL的细颈锥形硼硅玻璃烧瓶。应确保底部内表面平整。应 用干净的烧瓶进行试验。 锥形烧瓶的支撑应确保通过支撑的热耗散尽可能低。如果支撑安装在颈部，应确保其不使用超过 （5士2）mm的锥形烧瓶颈部高度（示例见附录A）。 如果需要准确了解容积对自燃温度的影响，可在相同形状和材料的较大（较小)容积中进行附加 试验。 注：文献数据表明，自燃温度随容积的增大而降低，同时点燃延迟时间增加。见附录D。 如果试验样品的自燃温度超过硼硅玻璃烧瓶软化温度，或者试样会导致这样的烧瓶变质，即受到化 学影响，则可用石英或金属烧瓶，但应在试验报告中说明

加热炉的尺寸应足以均匀加热试验容器。其设计应确保达到下列目标。 a）当加热炉盖上合适的盖子并达到各自的温度平衡后： ：在整个温度范围内，在测量热电偶位置测得的温度和在锥形烧瓶底部中心位置测得的温度 相差不超过3K；和 · 在整个温度范围内，在测量热电偶位置测得的温度和沿纵轴在锥形烧瓶高度一半位置测得 的温度相差不超过15K。 b）当加热炉装有充满空气的锥形烧瓶时： · 在整个温度范围内，用测量热电偶测量的温度在6min内变化不超过2K。 应注意试验容器与加热炉内壁之间不存在直接接触。内壁与锥形烧瓶之间的距离应至少为4mm 验容器的安装方式应确保： 完全浸入加热炉中，但加热炉与锥形烧瓶的重叠不宜超过30mm； 加热均匀： 通过引人样品在锥形烧瓶内产生的空气和可燃性物质的混合物不受加热炉内对流的影响； 通过引人样品在锥形烧瓶内产生的空气和可燃性物质的（爆炸性）混合物不可能进人加热炉； 能测量可燃性物质并观察点燃情况。

加热炉的尺寸应足以均匀加热试验容器。其设计应确保达到下列目标。 a）当加热炉盖上合适的盖子并达到各自的温度平衡后： ：在整个温度范围内，在测量热电偶位置测得的温度和在锥形烧瓶底部中心位置测得的温度 相差不超过3K；和 ：在整个温度范围内，在测量热电偶位置测得的温度和沿纵轴在锥形烧瓶高度一半位置测得 的温度相差不超过15K。 b）当加热炉装有充满空气的锥形烧瓶时： ：在整个温度范围内，用测量热电偶测量的温度在6min内变化不超过2K。 应注意试验容器与加热炉内壁之间不存在直接接触。内壁与锥形烧瓶之间的距离应至少为4mm 验容器的安装方式应确保： 完全浸入加热炉中，但加热炉与锥形烧瓶的重叠不宜超过30mm； 一加热均匀 一通过引人样品在锥形烧瓶内产生的空气和可燃性物质的混合物不受加热炉内对流的影响； 通过引入样品在锥形烧瓶内产生的空气和可燃性物质的（爆炸性）混合物不可能进人加热炉； 能测量可燃性物质并观察点燃情况。

附录A中描述了适用于此目的的加热炉示例

对于液体样品，计量装置（例如泵、吸液管、注射器)的设计应确保能够计量体积为（2510)μL的液 滴。能通过以下方式满足此要求： a）0.25mL或者1mL的注射器，配用孔径最大0.15mm的不锈钢针，用不大于0.01mL的单位 校准；或者 b）校准过的1mL吸液管，在室温下允许1mL的蒸馏水以35滴～40滴排出。 对于气体样品，计量装置（例如流量计、泵、注射器）的设计应确保能够在（25士5）mL/s的速率下以 10%的精度计量气体。能引人试验容器的填充管应（活动地）连接至计量装置。 对气体样品采取措施预防回火。图A.9图解说明了一种已使用的方法，

宜将镜子适当地放置在烧瓶上方约250mm处，以能方便观察烧瓶内部。

用1s或更小间隔的计时器测定点燃延迟时间

7.2.8用空气吹扫试验容器的设备

如果使用自动化装置，则应满足7.2.2～7.2.8中规定的所有要求。如果点燃监测也是自动化 应确保所有类型的火焰（即使是非常暗淡的火焰和非常小的火焰）都进行监测，例如通过热电偶和 二极管。应能对点燃进行附加的目视观察。

7.3试样的采样、制备和保存

对于液体或气体产品的采样，使用相应的国家/国际标准。 注：例如，相应标准为ISO3170、ISO3171、ISO15528。 样品只应在防止样品降解或污染的适当容器中提取或储存。对于液体混合物，样品上方的自由蒸 气空间不应超过容器容积的20%。 样品应在适当的温度下储存，以避免成分发生任何变化。 如果样品由从含有液相的容器中取出的气体混合物组成，则需要考虑气相和液相的成分可能不同。 因此，宜从液相中提取试验物质。

试验所需的元件应满足下列要求。 a）空气。空气应无油。 b）合成空气（仅氧气和氮气的混合物）。氧气浓度应在20.5%～21.0%（体积分数）的范围内。如 果使用合成空气，应在试验报告中说明。 情性气体。惰性气体或情性气体混合物的纯度应为99.8%(体积分数)或更高。如果使用惰性

气体混合物，应在试验报告中说明混合物的成分。 d）样品。样品可以是： 1）单一物质；或 2）物质混合物；或 3）工艺样品（已知或未知成分）。 当使用单一物质或物质混合物时，每种物质的纯度应为99.8%（体积分数）或更高。如果是物质混 合物或已知成分的工艺样品，应在试验报告中说明成分的精度。对于未知成分的工艺样品，应尽可能确 定样品或样品的来源（例如工艺条件、其他物理特性或安全特性数据）

自燃温度通过改变试验容器的温度和样品量来确定。 每次试验前应确保： 试验容器清洁、干燥，内表面无任何残留物和任何可见改变； 每次注人样品前，用空气彻底冲洗试验容器； 一注人样品前，试验容器的温度为预期温度，因为清洁和吹扫可能会降低温度。 如果要在与空气/情性气体的混合物中确定自燃温度，则在（用空气）清洁后用空气/情性气体混合 物吹扫试验容器，以使锥形烧瓶内的环境完全改变，或在每次注人前用空气/惰性气体混合物清洁试验 容器，

7.4.2.1液体样品

沸点为室温或接近室温的试样，应注意确保样品注人系统的温度值，保持在样品注人试验烧瓶之前 不会改变状态。 应把规定体积的试验样品以1滴/s～2滴/s的速度滴注人烧瓶中央。然后迅速收回计量装置。滴 注过程中应注意避免沾湿烧瓶壁

7.4.2.2气体样品

对计量装置和连接的注人管进行充分吹扫（至少10倍体积），然后注人气体。将注人管插人烧瓶的 中心，使管的出口与底部的距离为(10士2)mm。之后应以大约25mL/s的速率和每份（10士1）mL的 量把要求的样品容量注入试验烧瓶，尽可能保持稳定的注入速率。然后应迅速把注人管从烧瓶中取出。

Z.4.3自燃温度AIT)测定

7.4.3.1点燃判据

通过镜子或光电二极管在5min内检测到的任何火焰应视为点燃。 当使用热电偶检测点燃时，在5min内，应满足速率为10K/s的至少200K的快速温升。 注：根据该判据，通常会观察到高温火焰。即使它们是非常暗淡的（例如氢、甲烷），这些是热焰。有些物质或物质 的混合物能够形成冷焰。关于这种冷焰现象，见附录C。

7.4.3.2试验程序

应采用7.4.3.3～7.4.3.8中给出的测定自燃温度的试验程序。

7.4.3.3起始温度

从80℃C开始，以（5士1)K/min的速率加热试验容器，加热的同时，每20K注人（50士5）mL（对气 体)或5个液滴(对液体），直至发生点燃。每次注入前，试验容器应用空气完全冲洗。起始温度为发生 点燃的容器温度。 起始温度应高于自燃温度

7.4.3.4温度变化

将试验容器加热至起始温度。注人（50士5)mL（对气体）或5个液滴（对液体）。如果在5min内发 生点燃，则以(5士1)K的间隔降低试验容器的温度，直至注人相同量的样品后5min内不发生点燃。每 次注人前，试验容器应用空气完全冲洗。

工程监理标准规范范本7.4.3.5数量变化

在7.4.3.4没有发生点燃的温度下，样品注入 （量从（50土5）mL（对气体）或5个液滴（对液体）天 两个方向上以每次(10士1)mL(对气体)或(25士10)μL(对液体)的增量逐步改变，直至发生点燃 确保在该温度下任何数量的样品都不会发生点燃。每次注入前，试验容器应用空气完全冲洗。

7.4.3.6温度二次变化

7.4.3.7数量三次变化

在7.4.3.6的温度下，样品的注人量（分别从7.4.3.5的量开始。7.4.3.6用于重复试验），在两个 以每次（10士1)mL（对气体)或（25士10)μL(对液体）的增量逐步改变，直至发生点燃或直至确保 度下任何数量的样品都不会发生点燃。每次注人前，试验容器应用空气完全冲洗。

7.4.3.8重复试验

7.5直燃温度（AIT)

由同一操作员和同一装置对纯物质进行重复试验得出的结果，如果偏差超过平均值的士1%，应 为不可信。

一操作员和同一装置对纯物质进行重复试验得出的结果深圳标准规范范本，如果偏差超过平均值的士1%，应认