Пристрій для визначення індексу поширення полум’я твердих будівельних матеріалів

Реферат: Пристрій для визначення індексу поширення полум'я твердих матеріалів складається з радіаційної панелі та утримувача зразка, встановленого напроти, з запальним пристроєм та зонта з вмонтованою термопарою, якою вимірюють температуру димових газів. Утримувач зразка виконаний з керамічного високотемпературного теплоізоляційного матеріалу. Додатково з боків станини до зонта встановлюють теплоізолювальні бокові ширми для зниження теплообміну з навколишнім середовищем. UA 95111 U (12) UA 95111 U UA 95111 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до способів визначення теплофізичних характеристик матеріалів, які призначені для будівництва та облаштування приміщень різного призначення та призначена для оцінювання параметрів поширення полум'я поверхнею. Відомий пристрій для визначення індексу поширення полум'я матеріалів, що складається з корпусу з дифузором та конфузором та містить радіаційну панель, утримувача зразка, запальний пристрій і термопару [див. АС СРСР № 635415 М. Кл. С 01 N 25/50]. Відома лабораторна установка для визначення на поширення полум'я [див. ДСТУ Б В.2.770-98 (ГОСТ 30444-97) "Будівельні матеріали. Метод випробування на розповсюдження полум'я"]. Це обладнання застосовують для оцінювання характеристик горіння матеріалів під дією полум'я в лабораторних умовах, які контролюються. До недоліків даних пристроїв слід віднести неконтрольовані умови тепловідведення, за рахунок кріплення зразка до металевої основи, що знижує істинні значення температури та часу досягнення максимальної температури в заданому режимі горіння. Найбільш близьким по технічній суті та досягненню результату до заявленого є пристрій для визначення індексу поширення полум'я [див. ГОСТ 12.1.044-89 "Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения"], що містить радіаційну панель та утримувач зразка, встановлений напроти, з запальним пристроєм і термопарою, закріпленою у зонту. Критерієм оцінки індексу поширення полум'я використовується характер поведінки зразка при впливі на нього з боку поверхні тепла радіаційної панелі з виділенням горючих газів та їх займання від джерела полум'я газового пальника протягом певного часу, а саме: час займання зразка, довжина згорілої частини зразка, максимальна температура димових газів та час досягнення максимальної температури димових газів. Істотним недоліком відомої конструкції є неможливість підтримки постійних умов тепломасообміну у ході випробувань із-за контакту зразка з металевими частинами утримувача, відкритий повітряний зв'язок з атмосферою поміж радіаційною панеллю і витяжним зонтом, в які інжектується зовнішнє повітря, внаслідок чого відбувається розбавлення димових газів, що знижує істинні значення температури та часу досягнення максимальної температури в заданому режимі горіння. Відомо, що виникнення горіння, наприклад деревини, відбувається внаслідок нагрівання їх до температури виділення летких продуктів горіння, які у разі наявності джерела запалювання здатні до займання і самостійного підтримування горіння тривалий час [Демидов П.Г. Горение и свойства горючих веществ / [П.Г. Демидов, В.А. Шандыба, ПП. Щеглов]. - 2-е изд., перераб. - М: Химия, 1981. - 272 с, ил.], а застосування вогнезахисту змінює розклад компонентів під дією температури з поглинанням тепла та утворенням негорючих газів, гальмуванням процесів окиснення в газовій і конденсованій фазі [Романенков И.Г. Огнезащита строительных конструкций / И.Г. Романенков, Ф.А. Левитес. - М.: Стройиздат, 1991. - 320 с.]. Задача корисної моделі - забезпечити постійні умови тепломасообміну у ході випробувань за рахунок виготовлення утримувача зразка з керамічного високотемпературного теплоізоляційного матеріалу та використання теплоізолювальних бокових ширм. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що у пристрої для дослідження індексу поширення полум'я твердих матеріалів, що складається з радіаційної панелі та утримувача зразка, встановленого напроти, з запальним пристроєм та зонта з вмонтованою термопарою, якою вимірюють температуру димових газів, при цьому утримувач зразка відповідно до пропонованого технічного рішення виготовлений з керамічного високотемпературного теплоізоляційного матеріалу. Задача вирішується також і тим, що з боків станини до зонта встановлюють теплоізолювальні бокові ширми для зниження теплообміну з навколишнім середовищем. Така конструкція приладу забезпечує мінімізацію тепломасообміну при поширенні полум'я поверхнею зразків твердих будівельних матеріалів. Внаслідок патентно-інформаційного пошуку не виявлено аналогу, який характеризується ознаками, що ідентичні всім істотним ознакам корисної моделі, а з відомого рівня техніки не виявлено перетворень, які характеризуються істотними відмітними ознаками для досягнення технічного результату. Це дозволяє зробити висновок про відповідність технічного рішення, що заявляється, критеріям "новизна". Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де: - на фіг. 1, 2 зображений заявлений прилад в робочому положенні. Прилад для випробувань складається з корпусу 1 з стійкою 2, до якої прикріплена електрична радіаційна панель 3 з електричними нагрівачами 8 та витяжний зонт 4, з вмонтованою термопарою 5, спай 6 якої встановлюється по центру, утримувача зразка 7 з 1 UA 95111 U 5 10 15 затискачем 11 та запального пальника 9. Рамка утримувача зразка 7 і затискач 11 виготовлений з керамічного високотемпературного теплоізоляційного матеріалу та теплоізолювальних бокових ширм 10. Бічна поверхня рамки має контрольні розподілу через кожні (30±1) мм, пронумеровані від нульового до дев'ятого. Запальний пальник 9 встановлений перед радіаційної панеллю 3 таким чином, щоб відстань від трубки пальника, що знаходиться навпроти середини нульової ділянки, до поверхні випробовуваного зразка складало (8±1) мм, а полум'я було орієнтовано по нормалі до поверхні зразка. Регулюють витрату газу через запальний газовий пальник таким чином, щоб висота язичків полум'я становила (11±2) мм. Перед проведенням випробувань необхідно запалити пальник 9 і відрегулювати висоту полум'я. Включити електричну радіаційну панель 3 та прилад для реєстрації температури і визначити початкову температуру димових газів. Підготовлений до випробувань зразок матеріалу 12 встановлюють в утримувач 7, фіксують затискачем 11 та підводять до радіаційної панелі 3. У процесі випробування визначають: час від початку випробування до моменту проходження фронтом полум'я нульової позначки, час проходження фронтом полум'я і-ої ділянки поверхні зразка, відстань, на яку поширився фронт полум'я, максимальну температуру димових газів та час її досягнення. Випробування триває до моменту припинення поширення полум'я по поверхні зразка або при досягненні 600 с у разі відсутності займання зразка. Зразки деревини було випробувано на пристроях за прототипом і, що заявляється. Результати наведено в табл. 1. 20 Таблиця 1 Температура Час Час проходження фронтом полум'я димових досягнення ділянок зразка, с Довжина газів, °C максимальної Зразок деревини пошкодження температури зразка, мм димових T1 Τmax 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 газів, с Значення показника для взірців деревини за прототипом Необроблений 39 186 69 2 6 8 12 4 10 8 8 6 82 293 Вогнезахищений покриттям на 40 71 348 192 - - - 398 27 основі геоцементу Значення показника для взірців деревини за пристроєм, що заявляється Необроблений 40 197 61 3 8 7 9 4 8 6 6 6 121 298 Вогнезахищений покриттям на 41 82 295 153 - - - 363 31 основі геоцементу 25 30 Спочатку були проведені випробування необроблених зразків деревини. При дії теплового потоку та полум'я пальника на необроблені зразки, за короткий проміжок часу відбувалось їх займання та поширення полум'я поверхнею. Потім були проведені випробування зразків, які були оброблені вогнезахисними засобами. Після дії пальника на зразки вогнезахищеної деревини було встановлено, що час займання зразка зміщується у більш часові терміни, причому для прототипа це значення більше ніж для пристрою, що заявляється (див. табл. 1). Таким чином дане технічне рішення у сукупності з новими суттєвими ознаками дозволяє та забезпечує випробовування горючих будівельних матеріалів, наприклад фанери, деревостружкових та деревоволокнистих плит та вогнезахисні властивості покриттів. Даний пристрій може бути впроваджено при натурних випробуваннях та при розробленні національного стандарту, який буде встановлювати номенклатуру показників. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Пристрій для визначення індексу поширення полум'я твердих матеріалів, що складається з радіаційної панелі та утримувача зразка, встановленого напроти, з запальним пристроєм та зонта з вмонтованою термопарою, якою вимірюють температуру димових газів, який відрізняється тим, що утримувач зразка виконаний з керамічного високотемпературного 2 UA 95111 U теплоізоляційного матеріалу та додатково з боків станини до зонта встановлюють теплоізолювальні бокові ширми для зниження теплообміну з навколишнім середовищем. 3 UA 95111 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальноївласності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4