Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Национальный исследовательский томский политехнический университет»
Институт неразрушающегося контроля
Направление подготовки 20.04.01 Техносферная безопасность
Кафедра Экологии и безопасности жизнедеятельности
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУР ВСПЫШКИ И ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ В ЗАКРЫТОМ ТИГЛЕ»
Отчет по лабораторной работе №1
по дисциплине «Теория горения и взрыва »
Выполнил студент гр. 1Е31 _______________ ФИО
Проверил профессор каф. ЭБЖ ИНК_______________ В. А. Перминов
Оценка_____________
Томск – 2015
Цель и задачи лабораторной работы
Приобретение навыков и освоение методики по определению температуры вспышки и воспламенения исследуемого вещества в закрытом тигле.
Общие сведения
Температура вспышки - минимальная температура жидкости, при которой в условиях специальных испытаний происходит воспламенение паров жидкости при кратковременном воздействии высокоэнергетического источника без последующего перехода горения в стационарный диффузионный режим.
Вспышка – быстрое сгорание газопаровоздушной смеси над поверхностью горючего вещества, сопровождающееся кратковременным видимым свечением. Значение температуры вспышки следует применять для характеристики пожароопасности жидкости в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-91 и ГОСТ 12.1.010-76.
Температура воспламенения – это наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается воспламенение. Значение температуры воспламенения следует применять при определении группы горючести вещества в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-91 и ГОСТ 12.1.010-76.
Воспламенение – это пламенное горение вещества, инициированное источником зажигания и продолжающееся после его удаления не менее 5 с.
В соответствии с международными рекомендациями легко воспламеняющиеся жидкости делятся на три разряда:
1 разряд. Особо опасные ЛВЖ. К ним относятся жид-кости с температурой вспышки от - 18°С и ниже в закрытом тигле и от - 13°С и ниже в открытом тигле;
2 разряд. Постоянно опасные ЛВЖ. К ним относятся жидкости с температурой вспышки от - 18°С до 23°С в закрытом тигле или от - 13°С до 27°С и ниже в открытом тигле;
3 разряд. ЛВЖ, опасные при повышенной температуре воздуха. К ним относятся жидкости с температурой вспышки от 23°С до 61°С в закрытом тигле или от 27°С до 66°С в открытом тигле.
Используемая аппаратура
Прибор для определения температуры вспышки в закрытом тигле включает в себя следующие элементы.
1. Тигель (черт. 5) высотой (55,9±0,1) мм, внутренним диаметром 50,8 мм, выполненный из коррозионностойкого металла, имеет указатель уровня заполнения на глубине 21,8 мм от верхнего края тигля. Тигель снабжен хорошо пригнанной крышкой с мешалкой, открывающейся заслонкой и зажигающей горелкой. Источником пламени в горелке может быть любой горючий газ (допускается использование других источников пламени, удовлетворяющих требованиям 4.4.2.4.).
2 Воздушная баня для нагревания тигля с исследуемой жидкостью.
Примечание - Нагревание тигля с вязкой жидкостью типа лаков, красок, эмалей, нефтяных и аналогичных продуктов (далее - лаков) можно проводить в жидкостной бане достаточной теплоемкости, позволяющей регулировать скорость нагрева в заданном режиме. Допускается использовать автоматические аппараты для определения температуры вспышки, которые позволяют экономить время эксперимента, использовать меньшие количества проб и обладают другими характеристиками, оправдывающими их.применение. В спорных случаях температуру вспышки следует определять вручную.
3. Термометры типов ТН 1-1, ТН 1-2, TH-6 по ГОСТ 400 с делением шкалы не более 1°С или другие измерители температуры с погрешностью не более указанной.
4. Секундомер с погрешностью не более 1 с для контроля скорости нагревания жидкости.
Рисунок 1 – Чертеж закрытого тигля для определения температуры вспышки (воспламенения)
1 - зажигающая горелка; 2 - заслонка; 3 - термометр; 4 - пружинный механизм; 5 - крышка; 6 - мешалка; 7 - тигель; 8 - штифт-фиксатор крышки.
Порядок выполнения работы
Экспериментальное определение температуры вспышки проводится по следующей схеме.
1. Устанавливают соответствие исследуемой жидкости паспортным данным.
2. Образец жидкости, имеющей температуру вспышки ниже 50 °С, охлаждают до температуры, которая не менее чем на 17 °С ниже предполагаемой температуры вспышки. Образцы вязких жидкостей перед испытанием нагревают до достаточной текучести.
3. Испытуемая жидкость заливается в тигель до уровня кольцевой риски, нанесенной на внутренней его стороне. Тигель устанавливается в корпусе и закрывается крышкой, вставляют термометр.
4. Прибор подключается к электрической сети, напряжение подбирается из расчета получения скорости нагрева 5°С в минуту (~75 В).
5. Включают перемешивающее устройство, обеспечивая частоту вращения от 1,5 до 2,0 с-1. При испытании лаков ограничений на частоту вращения мешалки не вводят.
6. Включают обогрев прибора и нагревают исследуемую жидкость со скоростью 5-6 °С/мин.
7. Испытание на вспышку начинают проводить при достижении температуры образца на 17 °С ниже предполагаемой температуры вспышки и повторяют через каждый 1 °С повышения температуры для жидкостей с температурой вспышки до 104 °С и через каждые 2 °С - для жидкостей с температурой вспышки более 104 °С. Для этого поворотом пружинного рычага открывают заслонку на крышке и опускают пламя внутрь тигля на 1-2 с. Наименьшая температура, при которой произошла вспышка паров, принимается за ориентировочное значение температуры вспышки.
8. За температуру вспышки исследуемой жидкости принимают показание термометра, при котором появляется пламя над поверхностью жидкости. Результаты заносятся в таблицу 2, см. Приложение 1.