Спосіб визначення індексу поширення полум’я твердих будівельних матеріалів

Реферат: Спосіб визначення індексу поширення полум'я твердих будівельних матеріалів включає вплив на зразок інфрачервоним випромінюванням газових пальників і запалюванні запальним полум'ям, а також визначення теплового коефіцієнта установки, вимірювання максимальної температури продуктів горіння та час її досягнення, час займання та проходження фронтом полум'я ділянок поверхні, довжину згорілої частини зразка. Зразок піддають впливу теплового потоку електричної радіаційної панелі і запалюванню верхнього краю зразка пальником. Величину безрозмірного індексу поширення полум'я розраховують за коефіцієнтом І: I q Q Tmax T0 W T1 T0 max 0 0 1 60 lг l n 1 i 1 i . UA 95112 U (12) UA 95112 U UA 95112 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до способів визначення теплофізичних характеристик матеріалів, які використовуються для будівництва та облаштування приміщень та призначена для визначення індексу поширення полум'я твердих будівельних матеріалів. Відомий спосіб визначення межі поширення вогню будівельними конструкціями, який полягає в тому, що закріплюють будівельну конструкцію близько прорізу вогневої камери печі і піддають її тепловій дії за рахунок горіння палива, після чого вимірюють розмір термічного пошкодження матеріалів конструкції в контрольній зоні і порівнюють це пошкодження з пошкодженням еталонного зразка конструкції [див. патент SU 1693506 МПК G01N25/50]. Недоліком даного способу є те, що він придатний тільки для класифікаційного порівняння речовин і матеріалів між собою і не дає ніякої інформації про реальну здатність зразка до займання та поширення полум'я. Також існує відомий стандартний спосіб визначення індексу поширення полум'я поверхнею матеріалів [див. ГОСТ 12.1.044-89 Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения], який полягає у впливі зовнішніх тепловим потоком на зразок, і запалюванні верхнього краю зразка запальний пальником при одночасної реєстрації швидкості поширення полум'я по поверхні зразка за часом проходження фронтом полум'я контрольних ділянок та вимірювання температури димових газів. За результатами випробувань розраховується величина безрозмірного індексу поширення полум'я, за яким здійснюється класифікація матеріалів. Найбільш близьким до рішення, що заявляється за сутністю і результатом, що досягається, є спосіб визначення індексу горючості [див. патент РФ № 9399 від 19.03.1999 МПК А62С], при якому зразок матеріалу встановлюють в утримувач та піддають впливу теплового потоку протягом певного часу. Критерієм оцінки індексу горючості використовується характер поведінки зразка при дії теплового потоку: час займання зразка, довжина згорілої частини зразка, максимальна температура димових газів та час досягнення максимальної температури димових газів, за результатами яких розраховується безрозмірний коефіцієнт - індекс горючості. Недоліком даного способу є те, що він не дозволяє достовірно оцінити параметри займання та поширення полум'я, а саме врахувати вплив на температуру димових газів і швидкість поширення полум'я зразків при створенні температурних умов від інфрачервоного випромінювання газових пальників, що сприяють горінню, із-за нестабільного теплового потоку та впливу теплообміну з навколишнім середовищем. Задача корисної моделі - вдосконалення способу визначення індексу поширення полум'я твердих будівельних матеріалів за рахунок застосування електричних нагрівачів та зниження теплообміну з навколишнім середовищем, в якому зразок піддається дії теплового потоку електричної радіаційної панелі і вимірюється час займання зразка, довжина згорілої частини зразка, максимальна температура димових газів час досягнення максимальної температури димових газів та час проходження фронтом полум'я контрольних ділянок. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що у способі визначення індексу поширення полум'я твердих будівельних матеріалів, що включає вплив на зразок інфрачервоним випромінюванням газових пальників і запалювання запальним полум'ям, а також визначення теплового коефіцієнта установки, вимірювання максимальної температури продуктів горіння та час її досягнення, час займання та проходження фронтом полум'я ділянок поверхні, довжину згорілої частини зразка, згідно з пропонованою корисною моделлю є те, що зразок піддають впливу теплового потоку електричної радіаційної панелі і запалюванню верхнього краю зразка пальником, а величину безрозмірного індексу поширення полум'я розраховують за коефіцієнтом I: q Q Tmax T0 W T1 T0 I max 0 0 1 60 lг l n 1 i 1 i , де q - питома теплота згоряння газу пропану (23630), кДж л-1; -1 50 Q - витрата газу запального пальника (0,003), л с ; W - потужність електричної радіаційної панелі, 0,75 кВт; T0 - температура навколишнього середовища, °C; T1 - початкова температура димових газів, °C; Tmax - максимальна температура димових газів, °C; 0 - час займання зразка, с; 1 UA 95112 U max i - час досягнення максимальної температури димових газів, с; - час проходження фронтом полум'я контрольних ділянок, с; l - довжина зразка, мм; lг - довжина пошкодження зразка, мм. 5 10 15 20 25 30 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 на 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 представлено пристрій, на якому здійснюється запропонований спосіб. Спосіб здійснюють таким чином. Включають прилад для реєстрації температури, запалюють газовий пальник 9 і регулюють витрата газу так, щоб висота язичків полум'я становила (11±2) мм. Включають електричну радіаційну панель 3 та прилад для реєстрації температури і визначають початкову температуру димових газів за допомогою термопари 5. 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-го 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. Спочатку були проведені випробування необроблених зразків деревини. При дії полум'я на необроблені зразки, за короткий проміжок часу відбувалось їх займання та інтенсивне поширення полум'я поверхнею, індекс поширення полум'я становив 43,5. Потім були проведені випробування зразків, які були оброблені вогнезахисним засобом на основі геоцементу. Під час випробувань зразків вогнезахищеної деревини було встановлено, що зразок зайнявся на 295 с, поширення полум'я поверхнею відбулося тільки на першу ділянку, максимальна тампература димових газів становила 82 °C за час більший понад 2,5 рази, а індекс поширення полум'я знизився у 6,5 рази (див. табл. 1). Таблиця 1 Температура Час проходження Час димових фронтом полум'я ділянок досягнення Довжина Індекс газів, °C зразка, с максимальної Зразок деревини пошкодження поширення температури зразка, мм полум'я T1 Tmax 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 димових газів, с Необроблений 40 197 61 3 8 7 9 4 8 6 6 6 121 298 43,5 Вогнезахищений 41 82 295 153 - - - - - - - 363 31 6,7 35 Таким чином дане технічне рішення у сукупності з новими суттєвими ознаками забезпечує достовірність визначення індекс поширення полум'я твердих будівельних матеріалів. Даний спосіб може бути впроваджено при натурних випробуваннях та при розробленні національного стандарту, який буде встановлювати номенклатуру показників. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Спосіб визначення індексу поширення полум'я твердих будівельних матеріалів, що включає вплив на зразок інфрачервоним випромінюванням газових пальників і запалювання запальним полум'ям, а також визначення теплового коефіцієнта установки, вимірювання максимальної температури продуктів горіння та час її досягнення, час займання та проходження фронтом полум'я ділянок поверхні, довжину згорілої частини зразка, який відрізняється тим, що зразок піддають впливу теплового потоку електричної радіаційної панелі і запалюванню верхнього краю зразка пальником, а величину безрозмірного індексу поширення полум'я розраховують за коефіцієнтом І: 2 UA 95112 U q Q Tmax T0 W T1 T0 I max 0 1 0 60 lг l n 1 i 1 i , де q - питома теплота згоряння газу пропану (23630), кДж л-1; 5 Q - витрата газу запального пальника (0,003), л с-1; W - потужність електричної радіаційної панелі, 0,75 кВт; T0 - температура навколишнього середовища, °C; T1 - початкова температура димових газів, °C; Tmax - максимальна температура димових газів, °C; 0 - час займання зразка, с; max 10 i - час досягнення максимальної температури димових газів, с; - час проходження фронтом полум'я контрольних ділянок, с; l - довжина зразка, мм; l г - довжина пошкодження зразка, мм. 3 UA 95112 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4