RU2791221C1 - Камера термоокислительной деструкции для оценки показателя токсичности продуктов горения - Google Patents
Камера термоокислительной деструкции для оценки показателя токсичности продуктов горения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2791221C1 RU2791221C1 RU2022117937A RU2022117937A RU2791221C1 RU 2791221 C1 RU2791221 C1 RU 2791221C1 RU 2022117937 A RU2022117937 A RU 2022117937A RU 2022117937 A RU2022117937 A RU 2022117937A RU 2791221 C1 RU2791221 C1 RU 2791221C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- toxicity
- combustion products
- thermal
- volume
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относят к области оценки токсичности продуктов горения различных материалов. Камера термоокислительной деструкции для оценки показателя токсичности продуктов горения выполнена в виде стальной трубы, заглушенной с одного конца с толщиной стенки 2 мм, диаметр 5 см, высота 40 см, соединенной через муфту с ингаляционной камерой объемом 0,1 м, снабжена шестью газовыми горелками, а также к камере подсоединен патрубок для подачи атмосферного воздуха. Техническим результатом является увеличение точности определения показателя токсичности материалов, занимающих большой объем. 1 ил.
Description
Изобретение относят к области оценки токсичности продуктов горения (при моделировании термоокислительной деструкции) различных материалов.
Согласно ФЗ 123 от 22 июля 2008 г. (с изменениями от 30 апреля 2021 г.) оценку токсичности продуктов горения материалов проводят путем определения показателя токсичности продуктов горения (HLC50). Показатель токсичности продуктов горения - интегральный токсикометрический параметр представляющий из себя массу материала, подвергшегося термическому воздействию, продукты термодеструкции которого приводят к гибели 50% испытуемых животных (измеряют в граммах на метр кубический).
Для определения HLC50 навеску исследуемого материала подвергают термодеструкции. Образовавшиеся продукты термодеструкции поступают в ингаляционную камеру, в которой находятся лабораторные животные. Животных подвергают статической ингаляционной интоксикации. Для определения показателя токсичности получают ряд данных зависимости летального эффекта продуктов термодеструкции (процент) от количества испытываемого материала (грамм на метр кубический), расчет проводят с помощью пробит-анализа по Финни. По определенному значению показателя токсичности материалы подразделяют на малоопасные (Т1), умеренноопасные (Т2), высокоопасные (Т3) и чрезвычайно опасные (Т4). Если HLC50 материала больше 120 г/м3 (экспозиция 30 мин), то материал относят к классу малоопасные.
Большинство ингаляционный камер имеют объем 0,1 м3, таким образом, соотношение массы навески исследуемого материала и HLC50 составляет 1:10. Например, если навеску материала массой 12 г подвергают термодеструкции, и продукты термодеструкции, поступая в ингаляционную камеру объемом 0,1 м, приводят к гибели 50% испытуемых животных, то HLC50 составляет 120 г/м3.
На практике зачастую приходится оценивать токсичность материалов, которые попадают в группу малоопасных. При этом существует необходимость определить конкретное значение HLC50. Для этого приходится использовать навески материала большой массы (более 12 г), которые в естественных условиях их применения занимают большой объем. Например, навеска поливинилхлорида массой 10 г занимает объем 60 см, а навеска пенополиэтилена массой 10 г - 250 см3. Таким образом, объем камеры для термодеструкции может быть критичным в определении конкретного значения HLC50.
Наиболее подходящим оборудованием для определения показателя токсичности может быть установка «Токсичность». Объем камеры для термодеструкции данной установки составляет 300 см3 [1]. Таким образом, данная камера не позволяет проводить определение показателя токсичности продуктов горения материала, который в естественных условиях использования занимает объем более 300 см3.
Помимо этого, в представленной установке можно моделировать только пиролиз (термическое разложение материала в условиях дефицита кислорода) материала. Зачастую возникает необходимость оценки токсичности материала при моделировании термоокислительной деструкции (режим термического разложения в условиях нормального содержания кислорода).
Для решения поставленных вопросов, а именно для более точного определения показателя токсичности материалов, занимающих большой объем, при проведении термоокислительной деструкции предлагается экспериментальная камера термоокислительной деструкции.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что камера термоокислительной деструкции для оценки показателя токсичности продуктов горения выполнена в виде стальной трубы, заглушенной с одного конца с толщиной стенки 2 мм, диаметр 5 см, высота 40 см (объем - 785 см3), соединенной через муфту с ингаляционной камерой объемом 0,1 м3, снабжена шестью газовыми горелками, а также к камере подсоединен патрубок для подачи атмосферного воздуха.
Представленная камера для термоокислительной деструкции позволяет проводить термическое разложение материала, который занимает объем, в естественных условиях его применения, до 785 см3. В то время, как в существующих аналогах можно исследовать материал, занимающий объем до 128 см3 (максимальный размер исследуемого материала составляет 8×8×2 см). Данное преимущество позволят не только установить класс токсичности исследуемого материала, но и определить конкретное значения показателя токсичности продуктов горения данного материала.
Использование шести газовых горелок позволяет равномерно повышать температуру во всем объеме камеры, что способствует равномерному и одновременному разложению всей навески исследуемого материала.
За счет нагнетания атмосферного воздуха в камеру при помощи компрессора можно моделировать термоокислительную деструкцию (термическое разложение в условиях нормального содержания кислорода) исследуемого материала. В то время, как в существующих аналогах возможно проведение только пиролиза материала (термическое разложение в условиях дефицита кислорода).
Изобретение поясняется фиг. 1, на которой показана камера термоокислительной деструкции для оценки показателя токсичности продуктов горения.
Камера представлена стальной трубой 1, заглушенной с одного конца с толщиной стенки 2 мм, диаметр 5 см, высота 40 см (объем - 785 см3), соединенной через муфту 2 с ингаляционной камерой 4 объемом 0,1 м3. Равномерный нагрев камеры происходит при помощи шести газовых горелок 5 (диапазон температур от 250 до 1000°С). К камере подсоединен патрубок 3, через который посредством компрессора подают атмосферный воздух (поток 3 л/мин). Пунктирной стрелкой обозначено направление перемещение продуктов термоокислительной деструкции исследуемого материала.
Навеску исследуемого материала 6, занимающую объем до 785 см3 помещают в камеру. Включают газовые горелки 5, одновременно с этим начинают подавать атмосферный воздух. По мере нагревания камеры происходит термоокислительная деструкция исследуемого материала. Продукты термоокислительной деструкции путем естественной конвекции поступают в ингаляционную камеру 4, в которой находятся лабораторные животные. Животных подвергают статической ингаляционной интоксикации. Определяют показатель токсичности продуктов горения (при моделировании термоокислительной деструкции) исследуемого материала.
Список литературы
1. Межгосударственный стандарт: «Система стандартов безопасности труда пожаровзрывоопасность веществ и материалов номенклатура показателей и методы их определения» (ГОСТ 12.1.044-2018, дата введения 01.05.2019 г.).
Claims (1)
- Камера термоокислительной деструкции для оценки показателя токсичности продуктов горения, отличающаяся тем, что камера выполнена в виде стальной трубы, заглушенной с одного конца с толщиной стенки 2 мм, диаметр 5 см, высота 40 см, соединенной через муфту с ингаляционной камерой объемом 0,1 м, снабжена шестью газовыми горелками, а также к камере подсоединен патрубок для подачи атмосферного воздуха.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2791221C1 true RU2791221C1 (ru) | 2023-03-06 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU913151A1 (ru) * | 1979-07-20 | 1982-03-15 | Imbp | Установка для исследования продуктов горения i |
| SU1653790A2 (ru) * | 1989-06-26 | 1991-06-07 | Ленинградский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Инстиута Противопожарной Обороны | Устройство дл токсикологической оценки продуктов горени полимерных материалов |
| RU14083U1 (ru) * | 1999-12-14 | 2000-06-27 | Государственный Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности | Установка для исследования термической деструкции материалов |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU913151A1 (ru) * | 1979-07-20 | 1982-03-15 | Imbp | Установка для исследования продуктов горения i |
| SU1653790A2 (ru) * | 1989-06-26 | 1991-06-07 | Ленинградский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Инстиута Противопожарной Обороны | Устройство дл токсикологической оценки продуктов горени полимерных материалов |
| RU14083U1 (ru) * | 1999-12-14 | 2000-06-27 | Государственный Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности | Установка для исследования термической деструкции материалов |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГОСТ 12.1.044-2018 "ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНОСТЬ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ. НОМЕНКЛАТУРА ПОКАЗАТЕЛЕЙ И МЕТОДЫ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ", 2018. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Babrauskas et al. | Toxic potency measurement for fire hazard analysis | |
| Shi et al. | A modified thermal radiation model with multiple factors for investigating temperature rise around pool fire | |
| CN106950143A (zh) | 一种卷烟纸中碳酸钙含量的测量方法 | |
| RU2791221C1 (ru) | Камера термоокислительной деструкции для оценки показателя токсичности продуктов горения | |
| Moradi et al. | Evaluation of the effect of the moisture content of coal dust on the prediction of the coal dust explosion index | |
| CN109557242A (zh) | 一种沥青材料阻燃性能测试仪器及方法 | |
| Dahlberg | The SP industry calorimeter. For rate of heat release measurements up to 10 MW. | |
| Kauffman et al. | Turbulent and accelerating dust flames | |
| Leonard et al. | Development of a controlled‐atmosphere cone calorimeter | |
| RU2291884C1 (ru) | Полимерная композиция | |
| RU134650U1 (ru) | Комплекс для исследования процессов терморазложения неметаллического материала | |
| CN108918355B (zh) | 一种低密度聚乙烯粉体爆炸敏感性参数的评估方法 | |
| RU2531842C2 (ru) | Способ определения теплоты сгорания природного газа и устройство для его осуществления | |
| RU2753261C1 (ru) | Способ определения огнестойкости защитных покрытий | |
| CN104374867B (zh) | 阻燃材料及制品氧指数现场快速检测方法 | |
| Howard-Reed et al. | Inter-laboratory study approach to validate the performance of a prototype reference material for product emissions testing | |
| RU14083U1 (ru) | Установка для исследования термической деструкции материалов | |
| Brown et al. | Toxic gas and smoke measurement with the British Fire Propagation test. I: Test conditions | |
| Babrauskas | A comparative examination of the fire performance of pipe insulation | |
| Dřímal et al. | Assessing aerobic biodegradability of plastics in aqueous environment by GC-analyzing composition of equilibrium gaseous phase | |
| Peck et al. | Design, construction and validation of a simple, low-cost phi meter | |
| Hermouet et al. | Determination of the fire behaviour of an acrylonitrile butadiene styrene material using a controlled atmosphere cone calorimeter | |
| Bellivier et al. | Comparison and assessment of particle mass concentration measurements in fire smokes with a microbalance, opacimeter and PPS devices | |
| Safonov et al. | Research the Content of Some Chemical Elements in Biofuel | |
| Ergashboy et al. | Development of an Automatic Analyzer for Monitoring Hydrogen Sulfide |