SU949456A1 - Material fire hazard determination method - Google Patents

Material fire hazard determination method Download PDF

Info

Publication number
SU949456A1
SU949456A1 SU802993516A SU2993516A SU949456A1 SU 949456 A1 SU949456 A1 SU 949456A1 SU 802993516 A SU802993516 A SU 802993516A SU 2993516 A SU2993516 A SU 2993516A SU 949456 A1 SU949456 A1 SU 949456A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
temperature
fire hazard
particles
determining
determination method
Prior art date
Application number
SU802993516A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Герман Иванович Смелков
Анатолий Афанасьевич Александров
Олег Вадимович Чекирда
Валентина Васильевна Островская
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны МВД СССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны МВД СССР filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны МВД СССР
Priority to SU802993516A priority Critical patent/SU949456A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU949456A1 publication Critical patent/SU949456A1/en

Links

Description

где Т - начальна  температура исследуемого материала , К ; , dj - диаметры частиц, мм; Т Тд - соответствующие диамет рам критические температуры , К. Недостатками указанного способа  вл ютс  низка  точность эксперимен та, так как видимый процесс воспламенени  горючего материала происходит при более высоких (до 20%) температурах (начальна  температура сброшенной на материал сферы), чем требуема  (искома ) температура начала химической реакции разложени материала, по которой и должно про (Исходить определение энергии актива ции (этим обуславливаетс  и различи в два раза диаметров сфер), а так же непригодность способа дл  опреде лени  энергии активации трудновоспл мен ющихс  (горючих) и трудно горючих материалов, так как могут отсут ствовать видимые признаки горени  плам  и т.п. Следует отметить, что значение энергии активации зависит от началь ной температуры исследуемого горк;-. чего материала, поэтому при оценке . энергии активации при другом эффективном значении температуры ог ружаю щей среды указанный способ из-за 6 5льшой погрешности в оценке момента воспламенени  не позвол ет вы вить эти различи . Цель изобретени  - повышение точ ности при определении энергии актив ции и расширение области испытуемых материалов. Поставленна  цель достигаетс  , что согласно способу определени  пожарной опасности материалов, заключающемс  в нагревании не менее двух металлических частиц (сфер), измерении начальной температуры час тиц и испытуемого горючего материал сбрасывании частиц на вещество и определении критической температуры начала реакции между частиц๫1 и го рючим .материалом, непрерывно измер  ют температуру охлаждени  частицы при падении и контакте с горючим ма териалом, на кривых охлаждени  фиксир1 ют горизонтальный участок, по которому определ ют критическую тем перг Ртуру воспламенени , при этом. Сбрасываемые частицы отличаютс  в диаметрах не менее, чем в 1,5 раза. На чертеже представлены кривые охлаждени  частиц, начина  с момент соприкосновени  частиц с испытывавмым материалом. По оси абсцисс отложено врем  , охлаждени  t , а по оси ординат тем ература Т частиц в любой момент времени, начина  с момента соприкосновени  с испытываемым материалом. Крива  1 соответствует случаю, когда температура частицы Т (в момент соприкосновени ) больше критической . Сплошной линией показан процесс самоэатухани  горейи , штрихпунктирной - процесс устойчивого горени . Крива  2 показывает процесс охлаждени  частихда при критической (искомой) температуре Т , Крива  3 показывает процесс охлаждени  при температуре частицы Т ни}ке критической. При проведении испытаний по предлагаемому способу брались две проиэвольного диаметра металлические частицы (сферы), материал которых не играет существенной роли на основании опытов Сильвера, но имеющие достаточно высокую (более 1000°С) температуру плавлени , например стальные, медные, латунные и т.п. Диаметры сфер выбирались не менее чем в полтора раза отличающимис  друг от друга. Как показали опыты, в том случае, если разница в диамет pax менее указанной величины, значени  критических температур станов тс  практически неразличимыми. Точность эксперимента также повышаетс  с увеличением разницы в диаметрах частиц. Однако диаметр большей частицы следует брать не более 25 мм, так как в св зи с увеличением диаметра возникает неравномерность по объему- сферы температурное поле и тем самыгл нарушаютс  принципы, заложенные при выводе формулы по определению энергии активации веществ-. Описанные сферические частицы нагревались в электрической печи с регул тором температуры и сбрасывались на исследуемый твердый материал, предварительно фиксировалась температура исследуемого материала, при этом непрерывно осциллографировалась крива  изменени  температуры охлаждени  частиц на автоматическом потенциометре . Дл  этого применили термопары, запрессованные внутри сфер. По характеру кривые охлаждени  и по наличию на этих кривых точек перегиба - горизонтальных участков определ ли дл  каждого диаметра сфер критические температуры (температуры в момент соприкосновени  с горючим глатеркалом) , вы зывающие по вление горизонтальных участков на графиках охлаждени . По значению найденных критических температур и известных диаметров находили энергию активации реакции воспламенени  исследуемого горючего материала по формуле Y6.,T, tTa.-T,) 6iCK3.B6(TH f)-oдe6 (iHiT.f; . qfj. C-142.86 CTh |T,HO,2efe (TV, (. начальна  темпераrrfe T, тура горючего маг териала, К,, - соответственно диаметры (мм) и критические температу ры (К) первой и второй частиц. По описанному способу были получены значени  энергии активации наи более характерных горючих материало сведенные в таблицу. Использование предлагаемого спосо ба определени  энергии активации твердалх горючих веществ обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: а) возможность определени  энергии активации реакции воспламенени  тверда материалов в широком диапазоне; б) значительное снижение трудозатрат и времени при определении пожарной опасности веществ и материалов, так как дл  определени  энергии активации не об зательно воспламен ть частицы (нагревать их до высоких температур пор дка ZOOO-ZSOO e), дл  чего необходимы специальные дорогосто щие установки, требующие подвода значительного количества энергии и предъ вл к дие повыиенные требовани  к обеспечению пожаро- и электробезопасности при экспериментальных работах; в) предлагаемый способ определени  пожарной опасности материалов удобен дл  применени  в небольших пожаро-технических лаборатори х.where T is the initial temperature of the material under study, K; , dj - particle diameters, mm; T Td - critical temperatures corresponding to frame diameters, K. The disadvantages of this method are low accuracy of the experiment, since the visible process of ignition of combustible material occurs at higher (up to 20%) temperatures (the initial temperature of the sphere dropped on the material) than required iso) the temperature of the beginning of the chemical reaction of the decomposition of the material, according to which it should be (proceed to the definition of the activation energy (this causes the differences in the diameters of the spheres to be twice as different), as well as the unsuitability of dividing the activation energy of hardly combustible (combustible) and difficult combustible materials, since there may be no visible signs of burning flames, etc. It should be noted that the value of the activation energy depends on the initial temperature of the sample under investigation; When estimating the activation energy at a different effective value of the temperature of the environment, this method, due to a 6–5 error in estimating the moment of ignition, does not allow to distinguish these differences. The purpose of the invention is to improve the accuracy in determining the activation energy and expand the area of the tested materials. The goal is achieved that, according to the method for determining the fire hazard of materials, consisting in heating at least two metal particles (spheres), measuring the initial temperature of particles and the test fuel material, dropping particles on a substance and determining the critical temperature of the onset of the reaction between particle 1 and 3 material, the cooling temperature of a particle is continuously measured when falling and in contact with combustible material; a horizontal section is fixed on the cooling curves, according to which the critical Perg Rturu ignition while. Discharged particles differ in diameters of not less than 1.5 times. The drawing shows the cooling curves of the particles, starting from the moment the particles come into contact with the test material. The abscissa axis is the time for cooling t, and the ordinate is the temperature T of the particles at any time, starting from the moment of contact with the test material. Curve 1 corresponds to the case when the temperature of the particle T (at the moment of contact) is greater than the critical one. The solid line shows the process of self-devastating woe, dash-dotted - the process of steady burning. Curve 2 shows the process of cooling parts at a critical (desired) temperature T, Curve 3 shows the process of cooling at a temperature of particle T or critical. When conducting tests using the proposed method, two metal diameter particles (spheres) were taken, whose material does not play a significant role on the basis of Silver's experiments, but having a rather high (> 1000 ° C) melting temperature, for example steel, copper, brass, etc. . The diameters of the spheres were chosen at least one and a half times different from each other. Experiments have shown that if the difference in diameter pax is less than the specified value, the values of the critical temperatures become almost indistinguishable. The accuracy of the experiment also increases with increasing difference in particle diameters. However, the diameter of a larger particle should be taken no more than 25 mm, since, due to the increase in diameter, unevenness in the volume of the temperature field arises and, by the same token, the principles laid down in deriving the formula for determining the activation energy of substances are violated. The described spherical particles were heated in an electric furnace with a temperature regulator and dropped on the solid material under study, the temperature of the material under investigation was recorded, and the curve of the change in the particle cooling temperature on an automatic potentiometer was continuously oscillographed. For this purpose, thermocouples were used that were pressed inside the spheres. By the nature of the cooling curves and the presence on these curves of the inflection points — horizontal sections, critical temperatures were determined for each diameter of the spheres (temperatures at the moment of contact with the flaccid), causing the appearance of horizontal sections on the cooling plots. From the value of the found critical temperatures and known diameters, we found the activation energy of the ignition reaction of the combustible material under study according to the formula Y6., T, tTa.-T,) 6iCK3.B6 (TH f) -ode 6 (iHiT.f;. Qfj. C-142.86 CTh | T, HO, 2efe (TV, (. Initial temperature T, combustible material tour, K ,, are the diameters (mm) and critical temperatures (K) of the first and second particles, respectively. According to the described method, the activation energy of more characteristic flammable materials are tabulated. Using the proposed method of determining the activation energy Compared with existing methods, hardened combustible substances have the following advantages: a) the possibility of determining the activation energy of the ignition reaction of solid materials in a wide range, b) a significant reduction in labor costs and time in determining the fire hazard of substances and materials, since it is not necessary to determine the activation energy ignite particles (heat them to high temperatures on the order of ZOOO-ZSOO e), for which special expensive installations are required, requiring a large energy and pred t he is to que povyiennye requirements to ensure fire and electrical safety in experimental work; c) the proposed method for determining the fire hazard of materials is convenient for use in small fire engineering laboratories.

Claims (2)

1.Гришин A.M.., Субботин А.Н.1.Grishin A.M .., Subbotin A.N. О сопр женном теплообмене между нагретыми телами и реакционноспособной средой. Сб. Тепло- и массоперенос. Минск, 1972, т. 2, ч. 2.On the conjugate heat exchange between heated bodies and a reactive medium. Sat Heat and mass transfer. Minsk, 1972, v. 2, part 2. 2.Отчет до теме Й296-77.Теоретические основы определени  зажигательной способности частиц металлов,2. Report to the topic J296-77. The theoretical basis for determining the incendiary ability of metal particles, Ч образуницихс  прк коротких замыкани х электропроводов. ВНЙИПО Москва-Томск, 1979 (прототип).H educated with short circuits of electrical wires. VNIIPO Moscow-Tomsk, 1979 (prototype). ojT &jr fffffjf ffff 7yy6/ojT & jr fffffjf ffff 7yy6 / // // // // // // // //
SU802993516A 1980-10-14 1980-10-14 Material fire hazard determination method SU949456A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802993516A SU949456A1 (en) 1980-10-14 1980-10-14 Material fire hazard determination method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802993516A SU949456A1 (en) 1980-10-14 1980-10-14 Material fire hazard determination method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU949456A1 true SU949456A1 (en) 1982-08-07

Family

ID=20922096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802993516A SU949456A1 (en) 1980-10-14 1980-10-14 Material fire hazard determination method

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU949456A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2668639C2 (en) * 2017-02-27 2018-10-02 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) Method of evaluation of fire particles of metals and device for its implementation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2668639C2 (en) * 2017-02-27 2018-10-02 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) Method of evaluation of fire particles of metals and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tsai et al. Experimental and numerical study of autoignition and pilot ignition of PMMA plates in a cone calorimeter
Liu et al. Flammability and the oxidation kinetics of the magnesium alloys AZ31, WE43, and ZE10
Hu et al. Limiting oxygen concentration for extinction of upward spreading flames over inclined thin polyethylene-insulated NiCr electrical wires with opposed-flow under normal-and micro-gravity
Ciccarelli et al. Flammability limits of NH3–H2–N2–air mixtures at elevated initial temperatures
DK570989A (en) DEVICE FOR QUICK HEATING OF SOLID AND LIQUID MATERIALS
KR950011004A (en) Method for determining the presence or absence of spheroidizing agent or CV agent in molten cast iron and the cooling tendency of flake graphite cast iron
Eckhoff Origin and development of the Godbert-Greenwald furnace for measuring minimum ignition temperatures of dust clouds
Ambekar et al. Kinetics deconvolution study of multi-component pyrotechnics
SU949456A1 (en) Material fire hazard determination method
Kobayashi et al. Flame spread over polyethylene-insulated copper and stainless-steel wires at high pressure
Lintin et al. Investigation of the ignition of a gas by an electric spark
Fernandez–Pello et al. A study of the fire performance of electrical cables
Steinhaus Evaluation of the thermophysical properties of poly (methylmethacrylate): a reference material for the development of a flammability test for micro-gravity environments
Montgomery et al. Measurement and modelling of pyrotechnic time delay burning rates: Method and model development
Turcotte et al. Hot‐Wire Ignition of AN‐Based Emulsions
US3811839A (en) Apparatus for the determination of flammability and smoke density of polymers
Lange et al. Thermal radiation measurements of downward spreading flames
Bazyn et al. Dehydrogenation and burning of aluminum hydride at elevated pressures
Parker Establishment of a super small-scale cookoff bomb (SSCB) test facility at MRL
Tran et al. Characterization of detonation wave propagation in LX-17 near the critical diameter
Kingsley et al. Development of laboratory-scale salt bath furnace
CN211856417U (en) Multi-temperature-zone hot baking test device for energetic material product
Lai The study of fire spread on an inclined wooden surface by multiple spectrum imaging systems and diagnostical techniques
Comyn Pyrotechnic research at DOFL, part II. Pyrotechnic delays
CN111323448A (en) Multi-temperature-zone hot baking test device for energetic material product