CN102353694A

CN102353694A - 自动气体自燃温度测试装置

Info

Publication number: CN102353694A
Application number: CN2011102413753A
Authority: CN
Inventors: 霍明甲; 吴保意; 王慧欣; 谢传欣
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
Priority date: 2011-08-22
Filing date: 2011-08-22
Publication date: 2012-02-15

Abstract

本发明提供了一种自动气体自燃温度测试装置，其包括：用于提供待检测气体的气体输送设备、加热温度控制设备和数据采集设备；所述气体输送设备与所述加热温度控制设备通过管道连接。本发明的自动气体自燃温度测试装置，在过去的基础增加了气体输送设备和数据采集设备，实现了气体自燃温度测试的三大优点：1、通过增加待测气体、氧气、空气配气管，可以方便的调节待测气体的进气量，还可以测量待测气体在富氧条件下的自燃温度；2、通过增加真空泵，可以将反应后的混合气体迅速抽出，缩短了试验时间，同时也提高了试验的准确度；3、在烧瓶口增加了摄像头，便于观察发生自燃时候的火焰情况。

Description

自动气体自燃温度测试装置

技术领域

本发明涉及一种危险品检测装置，尤其涉及一种危险品气体自燃温度检测的自动气体自燃温度测试装置。

背景技术

自燃温度也称自发着火温度、自身着火温度或自动着火温度，用首字母缩略词AIT和SIT表示。通常测试的自燃点(AIT)是物质在大气压下的空气中，没有外界着火源(如火焰或火花)条件下，其易燃混合气体因氧化反应放出热量的速率高于热量散发速率而使温度升高引起着火的最低温度。

物质的自燃温度是其生产、使用、贮存和运输过程中安全性的一个重要指标之一，仅靠文献查询方法远远不能满足生产需要，甚至出现同一物质文献报道出现多个版本现象，而且目前尚无统一的测试自燃温度的标准及方法。对于自燃温度的测试，国外主要有美国的ASTM E659和ASTMG72-G72M-2009标准，国内也有GB/T21791-2008及GB/T21860-2008标准，上述标准主要是针对液体化合物的自燃温度测试，缺少针对可燃性气体自燃温度的测试方法及仪器设备，进行实际操作也时存在诸多不便，如需要大量的手工操作，存在进、配气比例不准确，操作过程危险，现象观察较为不便，手工吹扫尾气造成环境污染及人体伤害等问题。为了满足气体自燃温度的测试需要，设计了一套由全自动升降温、配气、进气、温度采集、现象拍摄、尾气抽滤等系统组成的全自动气体自燃温度测试系统。该系统降低了气体自燃温度测试过程中给测试者带来的危险，减少繁琐了的手工操作，较目前的液体自燃温度测试仪更加安全、快捷实用。

危险品属国际强制检验商品，其中对其自燃点的检测是一个重要的指标。以往的试验装置一般都是测液体的自燃点，当测量气体的自燃点时非常繁琐，取样、进样以及数据的采集均没有实现自动，无法有效的测量气体的自燃温度，不容易观察，获得的实验结果的准确度很差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种新型的自动气体自燃温度测试装置，采用该装置可以方便的调节待测气体的进气量，有效地测量气体在大气压下或富氧条件下的自燃温度，而且还便于观察，大大地提高了试验的准确度和实用性，采用该装置在自燃点测试方面的技术要求达到GB/T21860-2008《危险品化学品自燃温度试验方法》和ASTM E659-78(2005修订)中液体(气体)自燃点试验方法的要求。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种自动气体自燃温度测试装置，其包括：

用于提供待检测气体的气体输送设备、加热温度控制设备和数据采集设备；

所述气体输送设备与所述加热温度控制设备通过管道连接。

其中，所述气体输送设备可以包括配气设备和抽气设备。

其中，所述配气设备可以包括待测气体供应设备、氧气供应设备和空气供应设备，所述抽气设备包括真空泵。

其中，所述加热温度控制设备可以包括加热炉、用来控制温度的控温热电偶和烧瓶，所述加热温度控制设备中的控温热电偶对温度在350℃以下，能控制在±1℃，对温度高于350℃时，能控制在±2℃范围内。

其中，所述数据采集设备可以包括电脑、用来观察待检测气体是否自燃的火焰拍摄机和用来精确检测所述烧瓶内温度的热电偶。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种自动气体自燃温度测试装置，其包括：

所述气体输送设备进一步包括配气设备和抽气设备；

所述配气设备包括待测气体供应设备、氧气供应设备和空气供应设备；

所述抽气设备包括真空泵；

所述气体输送设备与所述加热温度控制设备通过管道连接；

所述加热温度控制设备包括加热炉、用来控制所述加热炉内温度的控温热电偶和烧瓶；

所述控温热电偶位于所述加热炉炉膛内并位于所述烧瓶外侧的底部或侧面；

所述烧瓶位于所述加热炉的炉膛内；

在所述烧瓶的外部包裹有铝箔；

所述数据采集设备包括电脑、用来观察待检测气体是否自燃的火焰拍摄机和用来检测所述烧瓶内温度的热电偶；

所述热电偶位于所述烧瓶内的底部或中部，用来精确检测烧瓶内的温度；

所述火焰拍摄机位于所述烧瓶的瓶口，用来观察发生自燃时候的火焰情况；

所述火焰拍摄机和所述热电偶通过数据线与所述电脑相连接。

进一步，所述自动气体自燃温度测试装置仅由上述设置构成。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种采用上述的自动气体自燃温度测试装置进行气体自燃温度测试的方法，其包括如下步骤：

第一步，使所述加热温度控制设备中的烧瓶的温度达到预设温度，并保持温度恒定；

第二步，用气体输送设备向所述加热温度控制设备中的烧瓶中通入待测气体，并开始计时，所述计时用的秒表分度在0.1s～0.2s；

第三步，通过所述数据采集设备观察所述待测气体是否自燃；

第四步，将所述烧瓶中的待测气体抽出。

其中，所述气体自燃温度测试的方法进一步包括如下步骤：

第一步，开启所述数据采集设备的电脑，预设加热温度，开启所述加热温度控制设备的加热炉加热所述加热温度控制设备的烧瓶，当所述烧瓶内部的温度到达所需要的设定值时，调整所述加热温度控制设备的控温热电偶，使所述烧瓶内的温度保持稳定，使整个装置达到平衡；

第二步，采用所述气体输送设备向所述加热温度控制设备中的所述烧瓶恒速通入待测气体，有需要时可通入氧气或空气，并同时用秒表进行计时，所述计时用的秒表分度在0.1s～0.2s；

第三步，通过所述数据采集设备的电脑观察所述烧瓶内部温度变化和火焰拍摄系统成像进行观察是否发生自燃；

第四步，未观察到着火，就认为烧瓶内部温度还未到达样品的自燃温度，停止通气，用所述气体输送设备的真空泵将所述烧瓶内部的待测气体抽出，再重复2～3次，进行确认；

第五步，在不同温度下重复第二步至第四步，在未达到自燃温度之前，温度每次升高30℃，达到自燃温度后，以3℃的倍数间隔降温，直到获取最低的自燃温度为止；

第六步，停止通气，抽出气体，关闭所述自动气体自燃温度测试装置。

为解决上述技术问题，本发明还提供了上述的自动气体自燃温度测试装置在气体自燃温度检测中的应用。

为解决上述技术问题，本发明还提供了上述的自动气体自燃温度测试装置或气体自燃温度测试的方法在判断气体危险性中的应用。

相对于现有技术中的液体或气体自燃温度测试装置，本发明的有益效果是：

本发明的自动气体自燃温度测试装置，在过去的基础增加了气体输送设备和数据采集设备，实现了气体自燃温度测试的三大优点：1、通过增加待测气体、氧气、空气配气管，可以方便的调节待测气体的进气量，还可以测量待测气体在富氧条件下的自燃温度；2、通过增加真空泵，可以将反应后的混合气体迅速抽出，缩短了试验时间，同时也提高了试验的准确度；3、在烧瓶口增加了摄像头，便于观察发生自燃时候的火焰情况。

附图说明

图1：本发明的自动气体自然温度测试装置的主视图。

附图标记：

1、气体输送设备；2、加热温度控制设备；3、数据采集设备；4、测气体供应设备；5、氧气供应设备；6、空气供应设备；7、真空泵；8、加热炉；9、控温热电偶；10、烧瓶；11、铝箔；12、质量流量计；13、安全阀；14、电脑；15、火焰拍摄机。

具体实施方式

本发明提供了一种自动气体自燃温度测试装置，其包括：

所述气体输送设备与所述加热温度控制设备通过管道连接。

进一步，所述自动气体自然温度测试装置仅由所述气体输送设备、加热温度控制设备和数据采集设备构成。

其中，所述气体输送设备进一步包括配气设备和抽气设备。

进一步，所述气体输送设备仅由配气设备和抽气设备构成。

其中，所述配气设备包括待测气体供应设备、氧气供应设备和空气供应设备，所述待测气体供应设备、氧气供应设备和空气供应设备上均装有质量流量计和安全阀，所述质量流量计和所述安全阀用于控制气体的流量和开关。

进一步，所述配气设备仅由所述待测气体供应设备、所述氧气供应设备和所述空气供应设备构成。

其中，所述抽气设备包括真空泵，当一次试验完成后，就用所述真空泵将加热温度控制设备的测试室中的混合气体抽出，为下次做好准备。

进一步，所述抽气设备就是所述真空泵。

其中，所述加热温度控制设备包括加热炉、用来控制所述加热炉内温度的控温热电偶和烧瓶。

其中，所述加热温度控制设备仅由所述加热炉、所述控温热电偶和所述烧瓶构成。

其中，所述加热炉优选为电加热坩埚炉，其具有圆柱形的内膛，能容纳烧瓶并保持烧瓶温度均匀，温度可达600或更高。

其中，所述烧瓶优选为由硼硅玻璃制成的500mL圆底、短颈烧瓶。

其中，优选用厚的绝缘保温支持装置把烧瓶悬挂于所述加热炉中，所述烧瓶颈部顶端嵌在绝缘保温支持装置上，以使烧瓶完全转入加热炉内。烧瓶优选用铝箔紧紧包住。

其中，所述控温热电偶采用镍铬-镍铝合金或其他精密的热电偶，所述控温热电偶位于所述加热炉的炉膛内并位于所述烧瓶外侧的底部或侧面，所述控温热电偶既可以控制所述加热炉内的温度，又可以粗略的测量所述烧瓶内的温度。

其中，所述加热温度控制设备中的所述控温热电偶对温度在350℃以下时，能控制在±1℃，对温度高于350℃时，能控制在±2℃范围内。

其中，所述数据采集设备包括电脑、用来观察待检测气体是否自燃的火焰拍摄机和用来检测所述烧瓶内温度的热电偶。

进一步，所述数据采集设备仅由所述电脑、所述火焰拍摄机和所述热电偶构成。

其中，所述热电偶位于所述烧瓶内的底部或中部，用来精确检测烧瓶内的温度。

其中，所述火焰拍摄机位于所述烧瓶的瓶口，用来观察发生自燃时候的火焰情况。

其中，所述火焰拍摄机和所述热电偶通过数据线与所述电脑相连接。

本发明还提供了一种自动气体自燃温度测试装置，其包括：

所述气体输送设备进一步包括配气设备和抽气设备；

述抽气设备包括真空泵；

所述气体输送设备与所述加热温度控制设备通过管道连接；

所述控温热电偶位于所述加热炉炉膛内并位于所述烧瓶的外侧底部或侧面；

所述烧瓶位于所述加热炉的炉膛内；

在所述烧瓶的外部包裹有铝箔；

其中，所述待测气体供应设备、氧气供应设备和空气供应设备上均装有质量流量计和安全阀，所述质量流量计和所述安全阀用于控制气体的流量和开关。

其中，当一次试验完成后，就用所述真空泵将加热温度控制设备的测试室中的混合气体抽出，为下次做好准备。

其中，优选用厚的绝缘保温支持装置把烧瓶悬挂于所述加热炉中，所述烧瓶颈部顶端嵌在所述绝缘保温支持装置上，以使烧瓶完全转入加热炉内。烧瓶用铝箔紧紧包住。

其中，所述控温热电偶采用镍铬-镍铝合金或其他精密的热电偶。

其中，所述加热温度控制设备中的控温热电偶对温度在350℃以下时，能控制在±1℃，对温度高于350℃时，能控制在±2℃范围内。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种采用上述自动气体自燃温度测试装置进行气体自燃温度测试的方法，其包括如下步骤：

第四步，将所述烧瓶中的待测气体抽出。

其中，所述气体自燃温度测试的方法进一步包括如下步骤：

第一步，开启所述数据采集设备的电脑，预设加热温度，开启所述加热温度控制设备的加热炉加热所述加热温度控制设备的烧瓶，当所述烧瓶内部的温度到达所需要的设定值时，调整所述加热温度控制设备的控温热电偶，使所述烧瓶内的温度保持稳定，使整个装置达到平衡。

第二步，采用所述气体输送设备向所述加热温度控制设备中的所述烧瓶恒速通入待测气体，有需要时可通入氧气或空气，并同时用秒表进行计时，所述计时用的秒表分度在0.1s或0.2s；

其中，所述观察着火的时间为10min，若在10min内观察到明显的的火焰，并且温度大幅度升高，说明样品已自燃；若在10min温度大幅度升高，而没观察到火焰，则说明没有自燃，只是发生氧化反应放热。

本发明还提供了上述自动气体自燃温度测试装置在气体自燃温度检测中的应用。

本发明还提供了上述的自动气体自燃温度测试装置气体或上述的自燃温度测试的方法在判断气体危险性中的应用。

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

实施例1

如图1所示，本发明的自动气体自燃温度测试装置包括用于提供待检测气体的气体输送设备1、加热温度控制设备2和数据采集设备3，所述气体输送设备2进一步包括配气设备和抽气设备，所述配气设备包括待测气体供应设备4、氧气供应设备5和空气供应设备6，所述抽气设备是真空泵7，所述气体供应设备4、氧气供应设备5、空气供应设备6和真空泵7均与所述加热温度控制设备2通过管道连接，所述待测气体供应设备4、氧气供应设备5和空气供应设备6和所述加热温控设备2的连接管道上均装有质量流量计12和安全阀13，所述真空泵7和所述加热温度控制设备2的连接管道上装有安全阀13，所述加热温度控制设备2包括加热炉8、用来控制温度的镍铬-镍铝合金材料制成的控温热电偶9和烧瓶10，烧瓶10外面包裹着铝箔11，所述烧瓶10位于所述加热炉8的炉膛内，所述控温热电偶9位于所述加热炉8炉膛内部，且处于所述烧瓶10的侧面，所述加热炉8为电加热坩埚炉，其具有圆柱形的内膛，能容纳烧瓶并保持烧瓶温度均匀，温度可达600或更高，所述烧瓶10为由硼硅玻璃制成的500mL圆底、短颈烧瓶，所述加热温度控制设备2的控温热电偶9对温度在350℃以下时，能控制在±1℃，对温度高于350℃时，能控制在±2℃范围内，所述数据采集设备包括电脑14、用来观察待检测气体是否自燃的火焰拍摄机15和用来检测所述烧瓶内温度的镍铬-镍铝合金材料制成热电偶，所述热电偶位于所述烧瓶10内的底部或中部，用来精确检测烧瓶内的温度，所述火焰拍摄机15位于所述烧瓶10的瓶口，用来观察发生自燃时候的火焰情况，所述火焰拍摄机15和所述热电偶通过数据线与所述电脑14相连接。

实施例2采用实施例1的自动气体自燃温度测试装置检测气体的自然温度。

第一步，开启所述数据采集设备3的电脑14，预设加热温度，开启所述加热温度控制设备2的加热炉8加热所述加热温度控制设备2的烧瓶10，当所述烧瓶10内部的温度到达所需要的设定值(例如500℃)时，调整所述加热温度控制设备2的控温热电偶9，使所述烧瓶10内的温度保持稳定，使整个装置达到平衡。

第二步，采用所述气体输送设备1向所述加热温度控制设备2中的所述烧瓶10恒速通入待测气体(本实施例中通入的是一氧化碳气体)，，并同时用秒表进行计时，所述计时用的秒表分度在0.1s；

第四步，未观察到着火，就认为烧瓶内部温度还未到达待测气体的自燃温度，停止通气，用所述气体输送设备的真空泵将所述烧瓶内部的待测气体抽出，再重复2～3次，进行确认；

第五步，在不同温度下重复第二步至第四步，在未达到自燃温度之前，温度每次升高30℃，达到自燃温度后，以3℃的间隔降温，直到获取最低的自燃温度为止，经测量本实施例中的待测气体是一氧化碳，其自燃温度为615℃；

所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种自动气体自燃温度测试装置，其特征在于，包括：

所述气体输送设备与所述加热温度控制设备通过管道连接。

2.如权利要求1所述的自动气体自燃温度测试装置，其特征在于：所述气体输送设备包括配气设备和抽气设备。

3.如权利要求1或2所述的自动气体自燃温度测试装置，其特征在于：所述配气设备包括待测气体供应设备、氧气供应设备和空气供应设备，所述抽气设备包括真空泵。

4.如权利要求1至3所述的自动气体自燃温度测试装置，其特征在于：所述加热温度控制设备包括加热炉、用来控制所述加热炉内温度的控温热电偶和烧瓶，所述加热温度控制设备中的控温热电偶对温度在350℃以下，能控制在±1℃，对温度高于350℃时，能控制在±2℃范围内。

5.如权利要求1至4所述的自动气体自燃温度测试装置，其特征在于：所述数据采集设备包括电脑、用来观察待检测气体是否自燃的火焰拍摄机和用来检测所述烧瓶内温度的热电偶。

6.一种自动气体自燃温度测试装置，其特征在于，包括：

所述气体输送设备进一步包括配气设备和抽气设备；

述抽气设备包括真空泵；

所述气体输送设备与所述加热温度控制设备通过管道连接；

所述控温热电偶位于所述加热炉炉膛内并处于所述烧瓶外侧的底部或侧面；

所述烧瓶位于所述加热炉的炉膛内；

所述数据采集设备包括电脑、用来观察待检测气体是否自燃的火焰拍摄机和用来精确检测所述烧瓶内温度的热电偶；

所述热电偶位于所述烧瓶的底部或中部，用来精确检测烧瓶内的温度；

7.一种采用权利要求1至6中任一项所述的自动气体自燃温度测试装置进行气体自燃温度测试的方法，其特征在于，包括如下步骤：

第四步，将所述烧瓶中的待测气体抽出。

8.如权利要求7所述的气体自燃温度测试的方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.权利要求1至6任一项所述的自动气体自燃温度测试装置在气体自燃温度检测中的应用。

10.权利要求1至6任一项所述的自动气体自燃温度测试装置或气体自燃温度测试的方法在判断气体危险性中的应用。