Способ определения пожарной опасности материалов Советский патент 1982 года по МПК G01N25/50 

где Т - начальная температура исследуемого материала , К ; , dj - диаметры частиц, мм; Т Тд - соответствующие диамет рам критические температуры, К. Недостатками указанного способа являются низкая точность эксперимен та, так как видимый процесс воспламенения горючего материала происходит при более высоких (до 20%) температурах (начальная температура сброшенной на материал сферы), чем требуемая (искомая) температура начала химической реакции разложени материала, по которой и должно про(Исходить определение энергии актива ции (этим обуславливается и различи в два раза диаметров сфер), а так же непригодность способа для опреде ления энергии активации трудновоспл меняющихся (горючих) и трудно горючих материалов, так как могут отсут ствовать видимые признаки горения пламя и т.п. Следует отметить, что значение энергии активации зависит от началь ной температуры исследуемого горк;-. чего материала, поэтому при оценке . энергии активации при другом эффективном значении температуры ог ружаю щей среды указанный способ из-за 6 5льшой погрешности в оценке момента воспламенения не позволяет выявить эти различия. Цель изобретения - повышение точ ности при определении энергии актив ции и расширение области испытуемых материалов. Поставленная цель достигается , что согласно способу определения пожарной опасности материалов, заключающемся в нагревании не менее двух металлических частиц (сфер), измерении начальной температуры час тиц и испытуемого горючего материал сбрасывании частиц на вещество и определении критической температуры начала реакции между частиц๫1 и го рючим .материалом, непрерывно измеря ют температуру охлаждения частицы при падении и контакте с горючим ма териалом, на кривых охлаждения фиксир1 ют горизонтальный участок, по которому определяют критическую тем перг Ртуру воспламенения, при этом. Сбрасываемые частицы отличаются в диаметрах не менее, чем в 1,5 раза. На чертеже представлены кривые охлаждения частиц, начиная с момент соприкосновения частиц с испытывавмым материалом. По оси абсцисс отложено время , охлаждения t , а по оси ординат тем ература Т частиц в любой момент времени, начиная с момента соприкосновения с испытываемым материалом. Кривая 1 соответствует случаю, когда температура частицы Т (в момент соприкосновения) больше критической. Сплошной линией показан процесс самоэатухания горейия, штрихпунктирной - процесс устойчивого горения. Кривая 2 показывает процесс охлаждения частихда при критической (искомой) температуре Т , Кривая 3 показывает процесс охлаждения при температуре частицы Т ни}ке критической. При проведении испытаний по предлагаемому способу брались две проиэвольного диаметра металлические частицы (сферы), материал которых не играет существенной роли на основании опытов Сильвера, но имеющие достаточно высокую (более 1000°С) температуру плавления, например стальные, медные, латунные и т.п. Диаметры сфер выбирались не менее чем в полтора раза отличающимися друг от друга. Как показали опыты, в том случае, если разница в диамет pax менее указанной величины, значения критических температур становятся практически неразличимыми. Точность эксперимента также повышается с увеличением разницы в диаметрах частиц. Однако диаметр большей частицы следует брать не более 25 мм, так как в связи с увеличением диаметра возникает неравномерность по объему- сферы температурное поле и тем самыгл нарушаются принципы, заложенные при выводе формулы по определению энергии активации веществ-. Описанные сферические частицы нагревались в электрической печи с регулятором температуры и сбрасывались на исследуемый твердый материал, предварительно фиксировалась температура исследуемого материала, при этом непрерывно осциллографировалась кривая изменения температуры охлаждения частиц на автоматическом потенциометре. Для этого применили термопары, запрессованные внутри сфер. По характеру кривые охлаждения и по наличию на этих кривых точек перегиба - горизонтальных участков определяли для каждого диаметра сфер критические температуры (температуры в момент соприкосновения с горючим глатеркалом) , вы зывающие появление горизонтальных участков на графиках охлаждения. По значению найденных критических температур и известных диаметров находили энергию активации реакции воспламенения исследуемого горючего материала по формуле Y6.,T, tTa.-T,) 6iCK3.B6(TH f)-oдe6 (iHiT.f; .qfj. C-142.86 CTh |T,HO,2efe (TV, (. начальная темпераrrfe T, тура горючего маг териала, К,, - соответственно диаметры (мм) и критические температу ры (К) первой и второй частиц. По описанному способу были получены значения энергии активации наи более характерных горючих материало сведенные в таблицу. Использование предлагаемого спосо ба определения энергии активации твердалх горючих веществ обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: а) возможность определения энергии активации реакции воспламенения тверда материалов в широком диапазоне; б) значительное снижение трудозатрат и времени при определении пожарной опасности веществ и материалов, так как для определения энергии активации не обязательно воспламенять частицы (нагревать их до высоких температур порядка ZOOO-ZSOO e), для чего необходимы специальные дорогостоящие установки, требующие подвода значительного количества энергии и предъявлякядие повыиенные требования к обеспечению пожаро- и электробезопасности при экспериментальных работах; в) предлагаемый способ определения пожарной опасности материалов удобен для применения в небольших пожаро-технических лабораториях.

Формула изобретения

Способ определения пожарной опасности материалов, заключающийся в нагревании, по крайней мере, двух металлических частиц,измерении начальной температуры частиц и испытуемого горючего вещества, сбрасывании частиц на вещество и определении критической температуры «ачала реакции меявду частицей и горячим материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, непрерывно измеряют температуру охлаждения частицы при падении и контакте с горючим материалом, на , кривых охлаждения фиксируют горизонтальный участок, по которому

определяют критическую тe mepaтypy, при этом сбрасываемые частицы отличаются в диаметрах не менее, чем р 1,5 раза.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

О сопряженном теплообмене между нагретыми телами и реакционноспособной средой. Сб. Тепло- и массоперенос. Минск, 1972, т. 2, ч. 2.

Ч образуницихся прк коротких замыканиях электропроводов. ВНЙИПО Москва-Томск, 1979 (прототип).

ojT &jr fffffjf ffff 7yy6/

/

/

/

/

/

/

/

/