|
|
Справочник Баратова. Состоит из нескольких слов, то употреблен прямой порядок слов, например Бензойная кислота
Рис. 2.17. Установка для определения минимальной энергии зажигания горючих пылей:
/—блок управления; // — счетный механизм; /// — блок зарядки; / — реакционная камера; 2 — вибратор; 3 — стакан; 4 — кронштейн; 5 — электрод; 6 — киловольтметр; 7 — конденсатор; 8 — пылесборник
Измерение минимальной энергии зажигания пылей проводят на установке, схема которой показана на рис. 2.17. Реакционная камера установки имеет прямоугольную форму; камера изготовлена из листовой нержавеющей стали толщиной 4± 1 мм или из оргстекла толщиной 6±2 мм, в которой распыляется и зажигается пылевоздушная смесь. На стенках камеры укреплены заостренные электроды диаметром 1,0± ±0,1 мм в цилиндрических изоляторах (из любого диэлектрика) диаметром 15 ±1 мм.
Виброситовой дозатор содержит вибратор и подвешенный на кронштейне стакан. Нижнее отверстие стакана закрыто легкосменяемой металлической сеткой с ячейками определенных размеров. Дозатор обеспечивает подачу в разрядный промежуток заданного количества исследуемого вещества (концентрация аэровзвеси от 10 до 1000 г-м3). Кроме того, установка содержит: пылесборник; блок зарядки рабочего конденсатора, состоящий из источника высокого напряжения постоянного тока, позволяющего подавать на электроны регулируемое напряжение от 0 до 30 кВ; киловольт-метр; измеритель электрического заряда; набор вакуумных или фторопластовых конденсаторов с электрическим зарядом от 50 до 25 000 пФ, которые должны быть рассчитаны на рабочее напряжение от 8 до 10 кВ; блок управления, обеспечивающий заданную последовательность включения и выключения приборов установки при ее работе в автоматическом режиме, а также блокировку дверцы защитного шкафа и сигнализацию
45
о наличии напряжения на установке; счетный механизм для регистрации числа искровых разрядов.
До начала испытаний в стакан дозатора насыпают пыль исследуемого вещества, включают вибратор и проверяют возможность получения аэровзвеси различной концентрации.
Минимальную энергию зажигания пылевоздушной смеси определяют в несколько этапов, начиная с определения оптимальной концентрации исследуемого вещества. Для этого устанавливают зависимость вероятности воспламенения от подаваемого на вибратор напряжения. Эту зависимость определяют при заведомо зажигающей энергии (дающей вероятность воспламенения от 0,3 до 0,5), при разрядном промежутке электродов от 3 до 5 мм и при наличии в разрядной цепи активного сопротивления R. Вероятность воспламенения смеси рассчитывают по формуле (2.18). При этом число воспламенений должно быть одинаковым во всех испытаниях и не менее десяти. Число разрядов определяют по показаниям счетного механизма, а число воспламенений — визуально.
Затем при найденном напряжении на вибраторе, обеспечивающем наибольшую вероятность воспламенения (рис. 2.18, а), измеряют концентрацию пыли в пылевоздушной смеси при помощи отсекателя (пружинного устройства), который мгновенно вводят в зону расположения электродов. Определив массу пыли, осевшей на нижней плоскости отсекателя, рассчитывают оптимальную концентрацию пылевоздушной смеси Qпо формуле (в г/см3).
2 (2.20)
где М — масса пыли на нижней плоскости отсекателя, г; d— диаметр сита виброситового дозатора, см; h— расстояние между плоскостями отсекателя, см.
После выявления оптимальной концентрации пылевоздушной смеси определяют оптимальные параметры разрядного контура. За оптимальные параметры разрядного контура принимают такое значение включенного последовательно по отношению к конденсатору добавочного активного сопротивления R, при котором обеспечивается наибольшая вероятность воспламенения.
Оптимальное значение добавочного сопротивления
46
 20 40 SO 80 100 120MНапряжение на Вибраторе, В
* г з 4 в ю5 г з к б юв
добавочное сопротивление разрядного контура, Ом
 0 1 2 3 4 5 6 7 Разрядный промежуток, мм
10 1k 20 25 35 k5 ВО Энергия зажигания, нДж
Рис. 2.18. Условия зажигания горючих пылей: а — зависимость вероятности воспламенения горючей смеси от напряжения яа вибраторе; б — зависимость вероятности воспламенения горючей смеси от добавочного сопротивления зарядного контура; в — зависимость вероятности воспламенения горючей смеси от величины разрядного промежутка; г — зависимость вероятности воспламенения горючей смеси от энергии зажигания определяют при найденной оптимальной концентрации пылевоздушной смеси и разрядном промежутке от 3 до 5 мм снятием характеристик Р = /(/?). По экспериментальным данным при различных значениях Rстроят в логарифмических координатах кривую зависимости вероятности воспламенения от величины добавочного сопротивления в разрядном контуре (рис. 2.18,6). Величину добавочного сопротивления, соответствующую максимуму кривой, принимают за оп- 47
тимальное значение R. Если явного максимума на кривой не наблюдается, а имеется монотонное возрастание функции P = f(R), то за оптимальное значение R- принимают параметры, при которых угол наклона графика к горизонтали не превышает 15°.
При оптимальных параметрах разрядного контура и оптимальной концентрации пылевоздушной смеси определяют оптимальный разрядный промежуток электродов снятием характеристик P = f(d). Оптимальным называют разрядный промежуток, обеспечивающий наибольшую вероятность воспламенения. По экспериментальным данным строят кривую зависимости вероятности воспламенения от величины разрядного промежутка (рис. 2.18, в). Значение разрядного промежутка, соответствующее максимуму кривой, принимают за оптимальный разрядный промежуток.
При оптимальных значениях концентрации, параметров разрядного контура и разрядного промежутка определяют минимальную энергию зажигания снятием характеристик P = f(W). По экспериментальным данным строят в логарифмических координатах кривую зависимости вероятности воспламенения от величины энергии зажигания (рис. 2.18, г).Значение энергии зажигания, соответствующее вероятности воспламенения 0,01, принимают за минимальную энергию зажигания исследуемого вещества.
Кислородный индекс. Для определения кислородного индекса КИ вертикально закрепленный образец материала зажигают в кислородно-азотной среде и оценивают результаты испытания. Изменяя концентрацию кислорода в кислородно-азотной смеси, определяют ее минимальное значение, при котором наблюдается самостоятельное горение образца.
Установка для измерения кислородного индекса изображена на рис. 2.19, а. Реакционная камера представляет собой кварцевую трубку внутренним диаметром не менее 75 мм и высотой 450 мм, установленную вертикально на основании. Нижняя часть камеры на высоту 80—100 мм заполнена бусинами диаметром от 3 до 5 мм из стекла или другого материала для обеспечения равномерной скорости газового потока по сечению камеры. Для камеры диаметром от 75 до 100 мм при проведении испытаний с кислородно-азотной смесью, в которой концентрация кислорода меньше 21 %,
48
 t ♦
Кислород Дзот
№0,23
5   0'0,26
Рис. 2.19. Установка для определения кислородного индекса: / — реакционная камера; 2 — держатель образца; 3 — колпачок; 4 — сетка; S— бусины; 6 — газовая горелка; 7 — ротаметры; 8, 9 — клапаны следует использовать колпачок, сужающее отверстие которого должно быть диаметром не более 40 дм. Держатель образца может быть любой конструкции, он служит для удерживания образца за основание в вертикальном положении в центре камеры. Держатель снабжен проволочной сеткой с ячейками размером от 1 до 1,6 мм для улавливания частиц и капель, падающих с горящего образца. Установка снабжена двумя ротаметрами с пределами измерения расхода газа до 0,9 м 3-ч\ трубопроводами с клапанами для регулировки подаваемого в реакционную камеру газа, рамкой (рис. 2.19,6) для испытания пленочных и гибких листовых материалов; источником зажигания образца, представляющим собой горелку с диаметром выходного отверстия 2± 1 мм. Топливом для горелки служит любой горючий газ, подачу которого регулируют так, чтобы длина пламени составляла 16±4 мм при вертикальном расположении горелки. Для испытаний подготавливают не менее 15 образцов в форме брусков, размеры которых приведены в табл. 2.6. 49
Таблица 2.6. Размеры образцов для измерения КИ (в мм)
|
Длина
|
Ширина
|
Толщина
|
Вид материала
|
5 о-
О. о
§s
|
номин.
|
пред. откл.
|
номии.
|
пред. откл.
|
i
|
Or 80 до 150
|
10
|
±0,5
|
4
|
+ 0,25
|
Формованный
|
и
|
» 80 » 150
|
10
|
±0,5
|
10
|
±0,5
|
Ячеистый
|
ш
|
» 80 » 150
|
10
|
+ 0,5
|
<10,5
|
<10,5
|
Листовой
|
IV
|
» 70 » 150
|
6,5
|
±0,5
|
3
|
±0,25
|
Формованные и
|
|
|
|
|
|
|
листовые материа-
|
|
|
|
|
|
|
лы, используемые
|
|
|
|
|
|
|
в электротехниче-
|
|
|
|
|
|
|
ских устройствах
|
V
|
140 + 0,5
|
52
|
±0,5
|
<10,5
|
<10,5
|
Эластичные листы
|
Поверхности образцов не должны иметь трещин, сколов и других видимых дефектов.
На поверхность образца наносят метки: при испытании образцов форм I, II, III или IV по методу А (зажигание верхнего торца образца) на расстоянии 50 мм от того конца образца, который будет зажигаться; при испытании образцов форм I, II, III или IV по методу Б (зажигание верхнего торца и боковой поверхности) на расстоянии 10 и 60 мм, а образцов формы V на расстоянии 20 и 100 мм от того конца, который будет зажигаться.
Калибруют систему контроля скорости газового потока, обеспечивая точность измерения не менее чем 2 мм-с' и контроль концентрации кислорода при помощи химического газоанализатора или по стандартным кислородно-азотным смесям.
Пригодность установки к работе определяют измерением кислородного индекса контрольных веществ, приведенных в табл. 2.7.
Испытания проводят при температуре окружающего воздуха 23±2°С и относительной влажности воздуха 50 ±5 %. Выбирают начальную концентрацию кислорода в кислородно-азотной смеси. Начальную концентрацию кислорода оценивают, исходя из опыта работы с материалами, аналогичными испытуемому. Если этого не удается сделать, то один из приготовленных образцов сжигают на воздухе. При быстром горении образца испытание начинают с концентрации кислорода, равной 18 %. Если образец горит медленно или неустойчиво, то начальную концентрацию кислорода выбирают
50
равной 21 %. Если образец затухает на воздухе, то испытания начинают с концентрации кислорода, равной 25%.
Образец устанавливают вертикально в центре камеры таким образом, чтобы верхний его торец находился не менее чем на 100 мм ниже верхнего края камеры, а нижний торец — не менее чем на 100 мм выше уровня бусинок. Устанавливают скорость газового потока через реакционную камеру равной 40±10 мм-с""1. Перед зажиганием каждого образца камеру следует продуть кислородно-азотной смесью заданного состава в течение 30 ±2 с. Зажигают закрепленный образец, выбирая один из двух методов зажигания. Под зажиганием понимают начало пламенного горения образца. Некоторые материалы могут гореть без видимого пламени, например в режиме тления. В протоколе испытаний в этом случае необходимо делать соответствующую запись.
При использовании метода зажигания А воздействуют пламенем горелки на верхний торец образца, стараясь охватить пламенем всю площадь торца, при этом не касаясь пламенем боковых поверхностей образца. Продолжительность зажигания составляет не более 30 с. Каждые 5 с горелку отстраняют от образца и оценивают площадь горения. При охвате пламенем всего торца зажигание считают законченным.
При использовании метода зажигания Б воздействуют пламенем горелки на верхний торец образца и его боковые поверхности на расстоянии до 6 мм от верхнего торца. Продолжительность зажигания состав* ляет не более 30 с. Каждые 5 с горелку отстраняют от
Таблица 2.7.
|
Значения КИ контрольных i
|
веществ
|
|
|
|
|
Метод А
|
Метод
|
Б
|
Материал
|
|
пламенное горение
|
тление
|
пламенное горение
|
|
тление
|
17,3—18,1 17,9—19,0
Полипропилен Полиметилме-такрилат толщиной, мм: 3 10
Пленка ПВХ толщиной 0,02 мм
18,3—19,0 17,7—18,1 17,7—18,1 17,3—18,0
|
|
|
Скачать 9.59 Mb.