 | Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )
|
Конуса калориметр представляет собой устройство , используемое для изучения поведения пожара небольших образцов различных материалов в конденсированной фазе. Он широко используется в области техники пожарной безопасности . [1]
Он собирает данные, касающиеся времени воспламенения, потери массы, продуктов сгорания , скорости тепловыделения и других параметров, связанных со свойствами горения образца. Принцип измерения скорости тепловыделения основан на принципе Хаггетта [2] , согласно которому общая теплота сгорания любого органического материала напрямую связана с количеством кислорода, необходимого для сгорания.
Калориметрия потребления кислорода сделала измерение скорости тепловыделения при пожаре рутинной частью пожарных испытаний как для исследований, так и для обеспечения соответствия нормативным требованиям. Скорость тепловыделения является основным показателем размера пожара, который лежит в основе современной техники противопожарной защиты . Устройство позволяет подвергать образец различным тепловым потокам по его поверхности. Его название происходит от конической формы лучистого нагревателя, который создает почти равномерный тепловой поток по поверхности исследуемого образца. [3]
Конический калориметр долгое время считался самым значительным настольным прибором в области испытаний на огнестойкость. Это было подтверждено в 2016 году премией ДиНенно в размере 50 000 долларов США, в которой калориметрия потребления кислорода была признана значительным техническим достижением, оказавшим серьезное влияние на общественную безопасность. [3] Премия Филипа Дж. Диненно в 2016 году была присуждена доктору Уильяму Паркеру, который проводил свои исследования конического калориметра в Национальном бюро стандартов США.. Премия ДиНенно направила широкую признательность его покойному сотруднику NIST, доктору Клейтону Хаггетту. Среди других, кто внес вклад в раннюю разработку и применение калориметрии потребления кислорода, были Питер Хинкли, Уильям Кристиан, Томас Уотерман, Дэррил Сенсениг, Ральф Краузе, Ричард Ганн, Вито Бабраускас, Гуннар Хескестад, Норм Альварес, Дональд Бисон и Брэди Уильямсон. Fire Testing Technology Limited (FTT) в Великобритании в настоящее время является крупнейшим производителем конических калориметров.
Пожарная безопасность [ править ]
Конический калориметр - полезный прибор при испытаниях и исследованиях огня. Он позволяет охарактеризовать огнестойкие свойства небольших образцов материалов (примерно 100 * 100 мм * мм). Огнестойкие характеристики материала можно определить с помощью нескольких различных стандартных моделей конусного калориметра, которые можно использовать для оценки различных аспектов горючих материалов. Исследования с использованием конических калориметров можно использовать для тестирования безопасности продукции, окружающей среды и здравоохранения.
Это устройство важно при решении вопросов безопасности. Используя устройство, легче увидеть, сколько различных материалов вступает в реакцию с огнем. Зная эту информацию, можно легко разработать правила техники безопасности для защиты людей, которые часто контактируют или работают с материалом. Важно знать и понимать воспламеняемость , теплоту сгорания, воспламеняемость, тепловыделение и дымообразование многих материалов, чтобы поддерживать безопасную среду, и все это можно измерить с помощью калориметра. Конусный калориметр - это устройство уменьшенного размера. При использовании результатов конуса для прогнозирования реальных пожаров необходимо учитывать масштабные эффекты.
Используйте [ редактировать ]
Многие устройства, которые использовались до изобретения конусного калориметра, были очень неисправны и имели несколько экспериментальных ошибок. Однако исследования улучшились с добавлением конусного калориметра в 1982 году. В отличие от любого другого прибора, конический калориметр представил «систему для оптического измерения дыма и гравиметрического выхода сажи» . Изменения в конструкции позволили значительно упростить эксплуатацию устройства и повысить надежность данных. В настоящее время он считается одним из самых важных устройств для испытаний на огнестойкость и противопожарной защиты, и его использование в исследованиях с годами расширилось.
Огненный калориметр используется путем заключения небольшого образца в алюминиевую фольгу , шерсть и удерживающую рамку, которая воспламеняется под вытяжным колпаком . Между ними помещается конический нагреватель для воспламенения материалов. Конусообразный нагревательный элемент из инконеля обеспечивает контролируемый поток излучения на образец, превращая электричество в тепло, подобно электрическому тостеру или духовке. Воспламеняемость образца может быть охарактеризована как функция теплового потока на образец. Конический нагреватель открыт в центре, позволяя продуктам сгорания течь вверх в вытяжной канал.
Вентиляция также является очень важной частью устройства, как и электрическая энергия для работы конического нагревателя. Небольшой запас воды необходим для охлаждения и регулирования нагрева в системе устройства. Поскольку температура и давление оцениваются, в выхлопной трубе необходимы два разных измерительных прибора. С помощью этого устройства также собираются пробы газа, измерения дыма и скопления сажи.
Стандарты испытаний [ править ]
- ASTM E 1354
- ASTM D 5485
- CAN / ULC-S135
- ISO 5660-1
- NFPA 271
См. Также [ править ]
- Воспламеняемость
- Диаграмма воспламеняемости
- Огневое испытание
- Полимеры пожаробезопасные
Ссылки [ править ]
- ^ Twilley, Уильям Х. (1988). «Руководство пользователя конического калориметра» . NASA Sti / Recon Технический отчет N . 89 : 22086. Bibcode : 1988STIN ... 8922086T .
- ^ Hugget, C (1980). «Оценка скорости тепловыделения по измерениям потребления кислорода». Огонь и материалы . 4 (2): 61–65. CiteSeerX 10.1.1.208.8855 . DOI : 10.1002 / fam.810040202 .
- ^ a b Бейлер, Крейг (14 января 2017 г.). «Калориметрия потребления кислорода, Уильям Паркер: премия ДиНенно 2016» . Обзоры науки о пожаре . 61 (1). DOI : 10.1186 / s40038-016-0016-Z . Материал был скопирован из этого источника, доступного по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
Внешние ссылки [ править ]
- Национальное бюро стандартов США "Специальная публикация NBS 745: Руководство пользователя конического калориметра" 1988 г.
- Конический калориметр от Fire Testing Technology Ltd
- Схема конического калориметра
- Цветовая диаграмма конического калориметра
- Десять лет исследований тепловыделения с помощью конического калориметра, проведенных доктором Вито Бабрауской из Fire Science and Technology, Inc.
- «Конусный калориметрический анализ пластмасс с классом UL-94 V» Fire Mater. 2007; 31: 257–283
