CN106526068B - 用于固体危险品氧化性燃烧特性试验的堆垛成型漏斗 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于固体危险品氧化性燃烧特性试验的堆垛成型漏斗，它由五层由下至上叠加的模块组成，下面四层模块的中心部位均开有圆台形通孔，且圆台形通孔由下至上按大到小排布，第五层模块的中心部位开有圆锥形沉孔，圆锥形沉孔与所有圆台形通孔相连通，并且组合形成一个圆锥形漏斗孔。本发明堆垛成型漏斗在被测混合物体积不能填满整个漏斗的条件下，既实现了对体积不一致的被测混合物进行底面一致的堆垛成型，又实现了同一体积下被测混合物堆垛成型的一致性，保证了固体危险品氧化性燃烧特性试验的重现性，为严格按要求进行固体危险品氧化性燃烧特性试验提供了有力保障，而且本发明结构简单，成本低廉，并可通过3D打印直接输出。

Description

用于固体危险品氧化性燃烧特性试验的堆垛成型漏斗
技术领域
本发明涉及一种实验装置，具体是一种用于固体危险品氧化性燃烧特性试验的堆垛成型漏斗。
背景技术
联合国关于危险货物运输的建议书实验和标准手册中第三部分第34节规定了对氧化性固体分类的燃烧试验方法，该方法要求通过测定被测物与可燃物完全混合后增加该可燃物的燃烧速度和燃烧强度的潜力，来确定氧化性固体的分类并划定相应的包装类别。试验要求将30.0g±0.1g待测物与干纤维素丝的混合物进行试验，混合物由待测物与纤维素按质量比1:1和4:1组成。混合物的燃烧特性与标准混合物，即30.0g±0.1g溴酸钾与纤维素按质量比3:7组成，进行比较。如果燃烧时间小于或等于这一标准混合物，燃烧时间应与Ⅰ类包装或Ⅱ类包装参考标准，即溴酸钾与纤维素分别按质量比3:2和2:3的混合物进行比较。
燃烧试验要求用一段按规定形状成型的惰性金属线放于凉的、不渗透和低导热的平板上作为点火源。用一个窄的一端封闭、内直径为70mm的60°玻璃漏斗，将待测混合物或标准混合物做成一个底部直径为70mm的截头圆锥体堆在该惰性金属线上进行试验。将惰性金属线接上电源，如果待测物与纤维素按质量比1:1和4:1混合物进行试验时，显示的平均燃烧时间小于溴酸钾与纤维素按质量比3:2混合的平均燃烧时间，则待测物划入5.1项，Ⅰ类包装；如果待测物与纤维素按质量比1:1和4:1混合物进行试验时，显示的平均燃烧时间等于或小于溴酸钾与纤维素按质量比2:3混合的平均燃烧时间，且未满足Ⅰ类包装标准，则待测物划入5.1项，Ⅱ类包装；如果待测物与纤维素按质量比1:1和4:1混合物进行试验时，显示的平均燃烧时间等于或小于溴酸钾与纤维素按质量比3:7混合的平均燃烧时间，且未满足Ⅰ类和Ⅱ类包装标准，则待测物划入5.1项，Ⅰ类包装；如果待测物与纤维素按质量比1:1和4:1混合物进行试验时，都不发火并燃烧，或显示的平均燃烧时间大于溴酸钾与纤维素按质量比3:7混合的平均燃烧时间，则被测物为非5.1项。
固体危险品氧化性燃烧特性试验要求的待测物样品在质量上统一要求为30.0g±0.1g，待测物与纤维素按不同质量比例得到的混合物体积大不相同。不同的待测物在同一质量下的体积也不同。如果依照试验方法描述用窄的一端封闭、内直径为70mm的60°玻璃漏斗将混合物放入倒扣成型，在混合物不能充分填满漏斗的情况下，倒扣成型的随机性极大，得到的堆垛形状千差万别，不但堆垛底部的形状不一定能达到试验方法要求的直径70mm的圆形，而且堆垛不一定能成为试验方法要求的截头圆锥体。堆垛的形状会直接影响燃烧时间测定，造成试验的重现性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于固体危险品氧化性燃烧特性试验的堆垛成型漏斗，以满足联合国关于危险货物运输的建议书实验和标准手册中固体危险品氧化性燃烧特性试验方法中制作被测物混合物堆垛的要求，本发明通过采用由下至上的填充方式，避免了在混合物不能充分填满漏斗的情况下倒扣成型的不一致性，大大提高了对氧化性固体分类试验的准确性和重现性。
本发明以如下技术方案解决上述技术问题：
本发明用于固体危险品氧化性燃烧特性试验的堆垛成型漏斗，它由五层由下至上叠加的模块组成，下面四层模块的中心部位均开有圆台形通孔，且圆台形通孔由下至上按大到小排布，第五层模块的中心部位开有圆锥形沉孔，圆锥形沉孔与所有圆台形通孔相连通，并且组合形成一个圆锥形漏斗孔。
本发明所述第一层模块的底部开有数条与圆台形通孔相连通的凹槽，便于将点火线圈放入圆台形通孔中。
本发明所述圆锥形沉孔与所有圆台形通孔组合形成的圆锥形漏斗孔最大内直径为70mm，锥形角为60°。
本发明所述五层模块按顺序嵌套叠加组合，第二层模块和第四层模块均设有凸起外沿，且上部和下部分别设有凸型面，第一层模块的上部、第三层模块的上部和下部以及第五层模块的下部分别设有可与凸型面嵌套连接的凹型槽，五层模块嵌套叠加组合后形成一个盒状外形，其顶面为封闭平面，四周面为闭合面，底面中心部位有圆形开口。
本发明固体危险品氧化性燃烧特性试验的堆垛成型漏斗具有如下有益效果：
1.使用本发明堆垛成型漏斗，可以满足联合国关于危险货物运输的建议书实验和标准手册中固体危险品氧化性燃烧特性试验方法中制作被测物混合物堆垛的要求，在被测混合物体积不确定的条件下，改变了原有先填充再倒扣成型的方式。
2.本发明采用分体式漏斗由下至上的对堆垛成型，在层与层之间设计了统一的嵌套接口，第二层模块、第三层模块、第四层模块在填料的时候可以反转作为加料漏斗。
3.本发明可以将每一层模块设计为不同的颜色有利用于叠加引导。
4.本发明堆垛成型漏斗既可在被测混合物体积可以填满整个漏斗的条件下，按原试验方法倒扣成型；又可在被测混合物体积不能填满整个漏斗的条件下，以由下至上的成型方式实现对体积不一致的被测混合物进行底面一致的堆垛成型，还可以保证相同体积被测混合物堆垛成型的一致性，避免了按原有试验方法堆垛成型的不一致性，大大提高了对固体危险品氧化性燃烧特性试验的准确性和重现性。
5.本发明堆垛成型漏斗结构简单，成本低廉，并可通过3D打印直接输出。
附图说明
图1是本发明堆垛成型漏斗的拆解后各部件的正向示意图。
图2是本发明堆垛成型漏斗的拆解后各部件的反向示意图。
图3是本发明堆垛成型漏斗组合成型后的立体示意图。
图4是图3的仰视示意图。
图5是被测混合物体积不能填满整个漏斗的情况下采用本发明堆垛成型漏斗制成的被测混合物堆垛状态图。
图6是被测混合物体积能填满整个漏斗的情况下采用本发明堆垛成型漏斗制成的被测混合物堆垛状态图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。
如图1—图4所示，本发明用于固体危险品氧化性燃烧特性试验的堆垛成型漏斗是由第一层模块1、第二层模块2、第三层模块3、第四层模块4和第五层模块5构成，并且由下至上按顺序嵌套叠加组合而成，第一层模块1、第二层模块2、第三层模块3和第四层模块4的中心部位均开有圆台形通孔，且圆台形通孔由下至上按大到小排布，位于最顶部的第五层模块5的中心部位开有圆锥形沉孔，该圆锥形沉孔与所有圆台形通孔相连通，并且组合形成一个圆锥形漏斗孔，该圆锥形漏斗孔的最大内直径为70mm，锥形角为60°。
本发明在第一层模块1的底部四个角处以及四个边处分别设有与圆台形通孔相连通的凹槽1-1，便于将点火线圈(即惰性金属丝)放入圆台形通孔中。
为了便于形成嵌套组合，在第二层模块2和第四层模块3的外周均设有与第一层模块1、第三层模块3和第五层模块5外沿相持平的凸起外沿，且上部和下部分别设有凸型面，第一层模块1的上部、第三层模块3的上部和下部以及第五层模块5的下部分别设有可与凸型面嵌套连接的凹型槽，将五层模块嵌套叠加组合后形成一个盒状组合体，见图3所示，其顶面为封闭平面，四周面为闭合面，底面中心部位有圆形开口。
为了便于组装操作，在第一层模块1、第二层模块2、第三层模块3、第四层模块4和第五层模块5的外表面分别采用颜色A、B、C、D、E用于叠加引导。
下面利用本发明堆垛成型漏斗对硝酸钠配合普通测试平板进行氧化性燃烧特性试验的使用方法，其包括如下操作步骤：
1.分别将30.0g硝酸钠与纤维素按质量比1:1和4:1制成混合物。将第一层模块1、第二层模块2、第三层模块3、第四层模块4和第五层模块5由下至上按顺序叠放组合，再将组合体倒置，使形成的漏斗开口朝上。分别将30.0g硝酸钠与纤维素按质量比1:1和4:1制成混合物倒入，观察是否能够填满漏斗。观察结果为30.0g硝酸钠与纤维素按质量比1:1的混合物可以填满漏斗，而30.0g硝酸钠与纤维素按质量比为4:1的混合物不能填满漏斗。
2.利用第一层模块1底部的两条凹槽1-1压住惰性金属丝放置于测试平板上，使惰性金属丝形成的圆环大致处于第一层模块1的中心位置。
3.将第二层模块2的上部凸型面与第一层模块1的上部凹型槽结合，作为加料漏斗。将30.0g硝酸钠与纤维素按质量比为4:1的混合物逐渐经由第二层模块2填入第一层模块1的圆台形通孔内。当30.0g硝酸钠与纤维素按质量比为4:1的混合物全部填入第一层模块1的圆台形通孔后，移除第二层模块2，用钥匙将填入的混合物顶端抹平。再移除第一层模块1，即可得到30.0g硝酸钠与纤维素按质量比4:1的混合物堆垛，见图5所示。
4.将惰性金属丝通电，记录混合物堆垛的燃烧时间。试验进行6次后，30.0g硝酸钠与纤维素按质量比4:1的混合物的平均燃烧时间为56s。
5.将第一层模块1、第二层模块2、第三层模块3、第四层模块4和第五层模块5按顺序叠放组合，将组合体倒置，使形成的漏斗开口朝上。将30.0g硝酸钠与纤维素按质量比1:1制成的混合物倒入，将开口处沿边缘抹平。用一个薄的塑料板盖住漏斗的开口，将漏斗倒置，将漏斗的中心大致压住放在测试平板上的惰性金属丝圆环，抽离塑料板，移除堆垛成型漏斗。即可得到30.0g硝酸钠与纤维素按质量比1:1的混合物堆垛，见图6所示。
6.将惰性金属丝通电，记录混合物堆垛的燃烧时间。试验进行6次后，30.0g硝酸钠与纤维素按质量比1:1的混合物的平均燃烧时间为39s。经过与溴酸钾与纤维素分别按质量比3:2和2:3的混合物平均燃烧时间4s和56s比较，硝酸钠应划入5.1项，采用Ⅱ类包装。

Claims (3)

1.用于固体危险品氧化性燃烧特性试验的堆垛成型漏斗，其特征在于，它由五层由下至上叠加的模块组成，下面四层模块的中心部位均开有圆台形通孔，且圆台形通孔由下至上按大到小排布，第五层模块的中心部位开有圆锥形沉孔，圆锥形沉孔与所有圆台形通孔相连通，并且组合形成一个圆锥形漏斗孔；所述五层模块按顺序嵌套叠加组合，第二层模块和第四层模块均设有凸起外沿，且上部和下部分别设有凸型面，第一层模块的上部、第三层模块的上部和下部以及第五层模块的下部分别设有可与凸型面嵌套连接的凹型槽，五层模块嵌套叠加组合后形成一个盒状外形，其顶面为封闭平面，四周面为闭合面，底面中心部位有圆形开口。
2.根据权利要求1所述用于固体危险品氧化性燃烧特性试验的堆垛成型漏斗，其特征在于，所述第一层模块的底部开有数条与圆台形通孔相连通的凹槽，便于将点火线圈放入圆台形通孔中。
3.根据权利要求1或2所述用于固体危险品氧化性燃烧特性试验的堆垛成型漏斗，其特征在于，所述圆锥形沉孔与所有圆台形通孔组合形成的圆锥形漏斗孔最大内直径为70mm，锥形角为60°。
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