Способ определения показателей пожаровзрывоопасных свойств веществ и материалов

Способ определения показателей пожаровзрывоопасных свойств веществ и материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области пожаровзрывобезопасности, в частности к способам определения показателей пожаровзрывоопасных свойств веществ и материалов. Цель изобретения - повышение эксперессности определения и расширение количества определяемых пожаровзрывоопасных свойств-достигается воздействием тремя источниками зажигания, причем третий источник имеет размеры, равные размерам первого источника, и выполнен с внутренней полостью, объем которой выбирают в диапазоне от 0,5 до 6 характерных размеров самораспространяющегося ядра пламени. Измерение в одном цикле испытаний мощности тепловыделения, достаточной для зажигания каждым источником, позволяет определять расчетным путем показатели пожаровозрывоопасных свойств.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1617349

С 01 М 25/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 44j6494/25-25 (22) 24 ° 08.88 (46) 30. 12.90. Бюл. № 48 (75) В.Н.Веревкин, В.Н,Сашин и В.М.Уткин (53) 614.841.41 (088.8) (56) Монахов В.Т. Методы исследования пожарной опасности веществ. М.:

Химия, 1979, с„ 56.

Авторское свидетельство СССР

¹ 949456, кл. 0 01 N 25/50, 1981. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ПОЖАРОВЗРЬВООПАСНЫХ СВОЙСТВ ВЕ1 ЕСТВ

И МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области пожаровзрывобезопасности, в частности к способам определения показатеИзобретение относится к области пожаровзрывоопасности и может - быть использовано для оценки пожарной опасности процессов и устройств, применяемых в промьшытенности, строительстве и на транспорте.

Целью изобретения является повышение экспрессности определения и расширение количества определяемых показателей пожаровзрывоопасных свойств.

Способ реализуется следующим образом.

Предварительно изготавливают три источника зажигания. Для изготовления применяют проволоку с малым (константан, никелин, нихром, т.п.) температурным коэффициентом электри2 лей пожаровзрывоопасных свойств веществ и материалов. Цель изобретения — повьш ение экспрессности опре1 деления и расширение количества определяемых пожаров зрывоопаснь|х свойствдостигается воздействием тремя источниками зажигания, причем третий источник имеет размеры, равные размерам первого источника, и выполнен с внутренней полостью, объем которой выбирают в диапазоне от 0,5 до

6 характерных размеров самораспространяющеrося ядра пламени. Измерение в одном цикле испытаний мощности тепловыделения, достаточной для зажигания каждым источником, позволяет определять расчетным путем показатели пожаровзрывоопасных свойств. ческого сопротивления (5-150 мкОм К )

Источники зажигания изготовляют правильной формы (параллелепипеды, цилиндры, сферы, эллипсоиды, гиперболоиды и т.п.) и с отношением геометрических размеров 1:1:0,6 (или менее), Например, исследуется пылевоздушная смесь пшеничной муки

2-го сорта с концентрацией 0,158 кг м, Для проведения испьгганий изготовлены три источника зажигания: спираль из нихромовой проволоки марки

Х20Н80 диаметром 0,80 мм на фарфоровом сердечнике диаметром 8 мм и длиной 50 мм участок нихромовой проволоки диаметром 0,80 мм и длиной

50 мм; полая спираль из той же проволоки с внутренним диаметром 8 мм, шагом 3 мм и длиной 60 мм.

1617349 ч 1 3 вычислено значение Р„= 2,71 МВт м.

Энергия активации Е вычисляется

По системе уравнений: 12 (12 <2 6

Р = 11,63(Т< — ТЕ)ехр(0,0023"

)((Т,2- 273) 1 )(l6 63Т6Тп

Е =-- — — — 1п /

Т -Т, 35

1 — 1,286 --+О,?86 (— )г

ТК Тн !

Р Тг Tz

286 - - + 0 286 (— ) г

Т„, ТК

Т, 40 где Р— плотность теплового потока

1(2 от источников 1 и 2;

S < — - поверхность теплоотдачи источников 1 и 2;

Т 6 2 — температура источников 1 и .

2 с радиусами R и r;

Т„- температура окружающего воздуха. 50

Вычислено значение Е = 75706,71 Дж моль

Наименьший радиус цилиндрического са мораспространяющегося пламени 1,„, его линейная плотность мощности Р„„, 55 плакатность теплового потока P u

5ин тейпература Тп„определяется по системе управлений:

Диаметры источников зажигания со ответствуют отношению 1:1:0,1. Ради. ус цилиндрического элементарного пламени для аэровзвеси муки соответ5 . ствует 8 мм и в качестве источника

, зажигания применена спираль диаметром 8 мм с диаметром полости 8,0-0,4 мм равной 0,5 от размера элементарного цилиндрического пламени. Зазор (между витками 2,2 мм, что íà 10% превьппает значение гасящего зазора для данной смеси.

В процессе испытаний определены мощности тепловыделения (P, Р2 и P ) 15 е / достаточные дпя зажигания каждым с точник оМ и равные coo TB етств енно

6,67; 34,96 и 39,86 Вт.

По значениям мощности Р и Р и о объему полости V производится рас-20 ет Рч (объемной плотности мощности лементарного пламени):

Рц=051Р

16 63Т Тк (E = -- --- — 1n

Тг-Tx (г

1 — 1,?Яб + 0 286 (=")г

Тн т

Т)" Т

1 — 1,286 -- + 0,286 (- ) г

Тн ТК

Тх тх

1 1, 63 (Т(-Т „) ех р (О, 0(l 2 3 (T > — 2 73 )), Р L(H Рзх ее Р, ц, 14н 2Рзцк Ру

НК. ЧКЧ

11,63 (Т((е-T6 ) ехр (0,0023 (Т „-273)) .1

Р =- — 1Р

3 с ч

16 63ТХ Тг (х

--с — — — 1П

Т„-Т„ (. 2r

1,286 — + 0,286 (=-")г

Т (е Тг

1 — 1,286 --" + 0,286 (- )

Тх Тх

11, 63 (Тх Тк) ехр (0,0023 (Т„-273));

P = Р

ЗСК ЗХ 5С 6 ск = 2Р сн Рч

Р = ((13 Р сн 3 гн ч где Р ц — плотность теплового потока при сгорании цилиндрического обьема смеси;

1 — радиус цилиндрического объема сгорающей смеси;

Тч — температура сплошного цилиндрического источника зажигания с радиусом х, обеспечивающая зажигание смеси с энергией активации Е; х — переменный радиус цилиндрического источника зажига— ния, 1 — тепловой поток источника зажигания с температурой

Т„;

Т(, — нормальная температура, 293 К.

Вычислены значения Р =l2658 Втм апцн

Т н = 700,9 К; 1 = 9,4 ° 10 м;

Рв,(, = 755,6 Вт м

Наименьший радиус che рического самораспространяющегося пламени 1 гН его мощность Рсн, плотность теплово- го потока Р<16< и температура Т гн оп- ределяется по системе уравнений:

5 1617349

P =11,63 (Т,„-Те ) ехр(0,0023 (Т „— 273)) де P<ñ

10 точника тепловыделения.

Вычислены значения Ре

462,4 Вт м Кйопт = -»7 ° 10 м;

Tu,înò = 1060 К; Р цоот 54511,9 Вн м.

»

По аналогичной системе уравнений рассчитываются значения минимальной мощности Р„„н, а также оптимальные значения радиуса R ., температуры с опт

Тс „ и плотности теплового потока

Р „ сферического источника теплового выделения, обеспечивающие оптимальные условия зажигания смеси с энергией активации Е.

Вычислены значения P „н= 2,22.Бт;

-Ф„, с опт " 10 м, Тсоог = зс 275288 3 BT ° .

Способ обеспечивает возможность определения незамкнутого множества параметров . х — переменный радиус сферического источника зажигания;

P, — тепловой поток источника зажигания с температурой

Tx»%

Т(— нормальная температура, 293 К.

Вычислены значений P«„=14120,5 Втм

Тсн I » о 10 м» Рс

43, 3 Вт.

Минимальную линейную мощность зажигания Ре „„, а также оптимальные значения радиуса Ец о, емпературы

Т „ и плотности теплового потока

Р .. „ сплошного цилиндрического исзщоот точника тепловыделения» обеспечивающие оптимальные условия зажигания, 30 смеси с энергией активации Е, определяют по системе уравнений:

Формула изобретения

Способ определения показателей пожаровзрывоопасных свойств веществ

35 и материалов, заключающийся в размещении источника зажигания в объеме исследуемой среды, нагревании его до температуры, обеспечивающей зажигание среды, измерении теплофизических характеристик источника зажигания в момент воспламенения, повторении испытаний с вторым источником зажигания, характеризующимся соотношением определяющих линейных размеров не более 1:0,6 по отношению к первому, и в определении параметров пожаровзрывоопасных свойств по соотношению теплофизических характеристик обоих источников зажигания, о т л и50 повьппения экспрессности определе ния и расширения количества определяемых показателей пожаровзрывоопасных свойств, воздействуют на среду треть55 им источником зажигания с определяющими линейными размерами, относящимися как 1:1 к размерам первого источника, выполненным с внутренней полостью, объем которой выбирают в ди2 — 1, 286

Тн

) + 0,286 (— )2

Ти

Т»

+ 0,286 (— )

Тн

Т)(40

1 — 1,286—

Тн

Т„

При 1Ре х = Кн „ = 0„ плотность теплового потока при сгорании сферического объема смеси; радиус сферического объема сгорающей смеси; температура сферического сплошного источника зажигания с радиусом х, обеспечивающая зажигание смеси с энергией активации Е;

16 63" иТе х

Е = — -- — — 1л . х

҄— Т)(r

P =11,63(„-Т„)ехр(0,0023(Т„-273)j;

Ре = 2ихР = f (х); е мин з)(Г аоот и

1 яц опт е ),тнн ". п) 01 т, (Т, — 273)), где Т вЂ” температура цилиндричесХЯ ких источников тепловыделения с радиусами х и r обе спечив ающая зажигание смеси с энергией активации Е; — плотность теплового потока цилиндрического источника те плов ыделен ия с р адиусом х при температуре ТХ, Р— линейная плотность моще ности цилиндрического ис1617349

Составитель С.Хомик

ТехРеД М.Дидык

pe àêòoð О. Спесивых

Корректор С ° Черни

Заказ 41 15 Тираж 495 Подписное

ВН ЫПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 а пазоне от 0,5 до 6 характерных размеров самораспространяющегося ядра п амени и сообщающейся с объемом исс едуемой среды через канали с разм рами, превышающими гасящий, измеряю в одном цикле испытаний мощность тепловыделения, достаточн 1 для зажигания каждым источником, и по соотношению значений мо.,ности трех источников определяют показатели пожаро5 взрывоопасных свой" тв исследуемой среды.