Устройство для оценки пожарной опасности твердых материалов

 

Изобретение относится к иссле дованию пожарной опасности твердых - материалов и может быть использовано для определения температурных и концентрационных пределов воспламенения продуктов термического разложения полимерных строительных материалов. Цель изобретения - повышение достоверности оценки пожарной опасности материалов в открытых помещениях . Устройство содержит раму с камерой и диффузором. На открывающейся дверце размещены держатель об-. разца, радиометр, вставки, исследуемый образец и термопара. Отсутствие застойных зон внутри камеры обеспечивается выполнением ее в поперечном сечении прямоугольной формы с овальной верхней частью, применением исследуемого образца шириной, равной ширине камеры, и вставками, компенсирующими разницу высот и толщин держателя и исследуемого образца. Внутренняя поверхность устройства покрыта слоем теплоизоляции. На камере , напротив и параллельно плоскости исследуемого образца, установлен излучатель . Наличие диффузора исключает потери газовоздушной смеси при ее расширении. Программный блок питания генерирует с заданными интервалами высоковольтный импульс на свечу зажигания . По мере достижения необходимой концентрации углеводородов происходит воспламенение образовавшейся горючей смеси. Эффект воспламенения регистрируется визуально с помощью зеркала, установленного ниже диффузора , а объем газовоздушной смеси по показаниям лазерного термометра. 4 з.п. ф-лы. 2 ил. с (Л с: к 00 о О1 о

СОНИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.,SUÄÄ 1280507 А 1 1 4 С О1 И 25/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3945322/24-25 (22) 26.08.85 (46) 30. 12.86. Бюл. У 48 (.71) Ленинградский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института противопожарной обороны (72) С.П. Пшеничный, А.И. Рогов и В.Н. Сапожников (53) 620. 181(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР к- 635415, кл. G О1 N 25/50, 1972.

Авторское свидетельство СССР . В 979975, кл. G 01 N 25/50, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОЖАРНОЙ . ОПАСНОСТИ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ .(57) Изобретение относится к иссле дованию пожарной опасности твердых материалов и может быть использовано для определения температурных и концентрационных пределов воспламенения продуктов термического разложения полимерных строительных материалов. Цель изобретения — повышение достоверности оценки пожарной опасности материалов в открытых помещениях. Устройство содержит раму с камерой и диффузором. На открывающейся дверце размещены держатель об-. разца, радиометр, вставки, исследуемый образец и термопара. Отсутствие застойных зон внутри камеры обеспечивается выполнением ее в поперечном сечении прямоугольной формы с овальной верхней частью, применением исследуемого образца шириной, равной ширине камеры, и вставками, компенсирующими разницу высот и толщин держателя и исследуемого образца.

Внутренняя поверхность устройства покрыта слоем теплоизоляции. На камере, напротив и параллельно плоскости исследуемого образца, установлен излучатель. Наличие диффузора исключает потери газовоэдушной смеси при ее I расширении. Программный блок питания генерирует с заданными интервалами высоковольтный импульс на свечу зажигания. По мере достижения необходимой концентрации углеводородов проис- Я ходит воспламенейие образовавшейся горючей смеси. Эффект воспламенения регистрируется визуально с помощью зеркала, установленного ниже диффуэора, а объем газовоэдушной смеси по показаниям лазерного термометра.

4 з.п. ф-лы. 2 ил. Ю

12805

Далее подается питания на ПБП 23.

5р Через заранее заданный промежуток времени, например 5 с, ПБП 23 генерирует высоковольтный импульс на свечу 12 зажигания. Электроды свечи

12 зажигания, расположенные в струе

55 газов, непосредственно сходящих с поверхности образца 9, формируют искровый разряд в локальном объеме с наивысшей температурой, т.е. в наиболее подготовленной к воспламе1

Изобретение относится к исследованию пожарной опасности твердых материалов и предназначено для определения температурных и концентрационных пределов воспламенения продуктов термического разложения (летучих) полимерных строительных материалов.

Цель изобретения — повышения достоверности оценки пожарной опасности материалов в открытых помещениях. 10

На фиг. 1 изображено устройство для оценки пожарной опасности твердых материалов, общий вид; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Устройство содержит раму 1 и камеру 2 с диффуэором 3. На камере 2 с помощью петли 4 укреплена откидывающаяся дверца 5 вместе с размещенными на ней держателем образца 6, ра-2р диометром 7, вставками 8, исследуемым образцом 9 и термопарой 10. Дверца 5 удерживается в рабочем положении фиксатором 11., Выше образца 9 размещена свеча 12 зажигания. Сверху ка- 25 мера 2 закрывается крышкой 13. На внутренних поверхностях камеры 2, крышки 13 и диффузора 3 нанесен слой теплоизоляции 14. В объеме камеры и крышки размещены термопары 15, 30 часть из которых установлена на слое теплоизоляции 14. В верхней части крышки 13 находится отверстие 16, закрываемое пробкой 17. На камере 2 напротив образца 9 укреплен излучатель 18, получающий электропитание от программного регулятора мощности (ПРМ) 19. Излучатель 18 содержит нагревательный элемент 20 и защитное стекло 21, собранные на стойках 22 40 (см. фиг. 2) с зазором друг относительно друга. Свеча 12 зажигания, установленная выше исследуемого образца 9, но вне зоны непосредственного воздействия излучателя 18, полу- 45 чает электропитание от программного блока питания (ПБП) 23. Под диффузором 3 установлены зеркало 24 и прибор обнаружения границы сред, например лазерный термометр 25.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении дверца 5 открыта, отверстие 16 закрыто пробкой

17. В держатель образца 6 закладываются исследуемый образец 9 и вставки 8, компенсирующие разницу высот и толщин держателя и образца материала, таким образом, чтобы плоскость образца была заподлицо со стенкой камеры 2. Дверца 5 закрывается и стопорится в закрытом положении фиксатором 11.

Включают IIPM 19. Исследуемый образец 9 нагревается энергией излучателя 18. Плотность теплового потока регулируется энергией ПРМ 19, но всегда меньше плотности, необходимой для самовоспламенения образца.

Образец 9 нагревается и разлагается с выделением газов и дыма. Восходящие конвективно потоки смеси воздуха с продуктами термодеструкции сходят по всей ширине образца и таким образом заполняют камеру по всей ее ширине, тем самым. исключая образование застойных зон. Температура газовоздушной среды повышается.. Расширяясь, газовая смесь занимает часть объема диффузора и контактирует с холодным атмосферным воздухом, создавая условия для диффузии кислорода в смесь. Тепломассообмен в объеме установки оказывается подобным таковому при начальной стадии пожара в жилом помещении с открытым дверным проемом.

Процесс терморазложения некоторых материалов характеризуется вспучиванием и разрушением образца. При данной пространственной ориентации образца исключается возможность смещения, выпадания.части или всего об- " разца из зоны облучения, поскольку поле силы тяжести прижимает материал к плоскости держателя образца.

Лазерный термометр 25, сканируя по высоте внутренний объем диффузора, выдает в цифровой форме информацию о температуре газа (воздуха). В случае фиксированного положения лазерного термометра 25 информация может быть представлена обрабатывающим блоком термометра в виде цифры высоты зоны газ-воздух или объема газовоздушной смеси.

1280507 нению порции смеси. По мере достижения необходимой концентрации углеводородов происходит воспламенение образовавшейся смеси, что фиксируется визуально с помощью зеркала 24 по резкому движению газов, сопровождающемуся обычно появлением "огненного шара", а при сильных вспышках и резким "хлопком", Воспламенение небольшого объема камеры сопровожда- 10 ется воспламенением поверхности образца за счет оставшегося в объеме кислорода. При сильной вспышке образец не воспламеняется. Одновременно регистрируется промежуток времени f5 от включения ПРИ 19 и показания лазерного термометра 25.

Температура газовоздушной среды непосредственно перед воспламенением принимается за температуру воспламе- 20 нения. Величины температур 10, 15 и теплового потока 7 регистрируются в течение всего процесса термодеструкции образца 9.

По окончании опыта выключается

ПРИ 19 и ПБП 23, из отверстия 16 вынимается пробка 17, отжимается фиксатор 11 и откидывается дверца 5.

Возникающий вертикальный конвективный поток осуществляется интенсив- 30 ную продувку объема камеры. В случае необходимости осмотра внутренних поверхностей, ремонта термопар, теплоизоляции и т.п. снимается крышка

13 камеры 2. Точность определения температуры воспламенения лимитируется промежутком времени между вос-.: пламеняющими импульсами. Формула из обретения g0

1. Устройство для оценки пожарной опасности твердых материалов, содержащее камеру, свечу зажигания, держатель образца и излучатель, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности оценки пожарной опасности материалов в открытых помещениях, камера выполнена прямоугольного сечения с закрытой верхней и открытой нижней частью, при этом к открытой нижней части камеры подсоединен диффузор, а поверхность верхней части выполнена овальной, внутренняя поверхность камеры и диффузора теплоизолированы инертным материалом, держатель образца и излучатель расположены на противоположных стенках камеры, причем поверхности держателя образца и излучателя параллельны одна другой, а плоскость держателя образца ориентирована под углом к вертикали так, чтобы излучатель был расположен вы- . ше держателя образца, горизонтальный размер держателя образца равен внутреннему размеру стенки камеры, излучатель установлен заподлицо с внутренней поверхностью стенки камеры.

2. Устройство по п. 1, о т и ич а ю щ е е с я тем, что, верхняя часть камеры выполнена съемной с отверстием, снабженным пробкой.

3. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что излучатель содержит нагревательный элемент н защитное стекло, установленные с зазором между собой.

4. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в держателе образца установлена вставка пз инертного теплоизоляционного материала с возможностью ее замены.

5. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что свеча зажигания установлена выше держателя образца на той же стенке, что и держатель образца.

1280507

Составитель В.Михалкин

Редактор А.Долинич Техред A.Êðàâ÷óê .Корректор И.Эрдейи

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Даказ 7060/48

Производственно †полиграфическ предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 4