Оформление протокола испытаний
Условия и результаты испытаний регистрируют в протоколе, форма которого приведена в приложении 5.
Требования безопасности
35.7.1 Не следует проводить испытания смесей с концентрацией горючего больше, чем концентрация первой горючей смеси в бедных смесях, и меньше, чем концентрация первой горючей смеси в богатых смесях.
35.7.2 При зажигании горючей смеси при работе на установке по определению концентрационных пределов распространения пламени при повышенных температурах и атмосферном давлении оператор должен находиться на расстоянии не менее 2 м от установки.
35.7.3 Установки для определения концентрационных пределов распространения пламени размещают в помещении, оборудованном приточно-вытяжной вентиляцией.
35.7.4 К обслуживанию установки допускаются лица, достигшие 18-летнего возраста, прошедшие медицинское освидетельствование, производственное обучение и имеющие допуск к обслуживанию сосудов под давлением.
35.7.5 Проведение испытаний осуществляют два человека. Рабочие места операторов должны удовлетворять действующим требованиям по электробезопасности и санитарно-гигиеническим требованиям в соответствии с ГОСТ 12.1.005 .
35.7.6 Средства защиты обслуживающего персонала должны соответствовать ГОСТ 12.4.011 .
35.7.7 Не допускается работа на установке по определению концентрационных пределов распространения пламени при повышенных давлениях и температурах при начальном давлении, превышающем 500 кПа.
|
|
|
Методы экспериментального определения нормальной скорости распространения пламени по газо- и паровоздушным смесям
Основные положения
Значение нормальной скорости распространения пламени следует применять в расчетах скорости нарастания давления взрыва газо- и паровоздушных смесей в закрытом, негерметичном оборудовании и помещениях, критического (гасящего) диаметра при разработке и создании огнепреградителей, площади легкосбрасываемых конструкций, предохранительных мембран и других разгерметизирующих устройств; при разработке мероприятий по обеспечению пожаровзрывобезопасности технологических процессов в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004 и ГОСТ 12.1.010 .
Физический смысл экспериментального определения нормальной скорости распространения пламени по газо- и паровоздушным смесям.
Сущность метода определения нормальной скорости распространения пламени заключается в приготовлении горючей смеси известного состава внутри реакционного сосуда, зажигании смеси в центре точечным источником, регистрации изменения во времени давления в сосуде и обработке экспериментальной зависимости "давление - время" с использованием математической модели процесса горения газа в замкнутом сосуде и процедуры оптимизации. Математическая модель позволяет получить расчетную зависимость "давление - время", оптимизация которой по аналогичной экспериментальной зависимости дает в результате изменение нормальной скорости в процессе развития взрыва для конкретного испытания.
|
|
|
Для экспериментального определения нормальной скорости распространения пламени по газо-паровоздушным смесям допускается использовать два метода:
- метод оптимизации, применяемый для определения нормальной скорости в широком диапазоне давлений и температур;
- метод начального участка, применяемый для определения одиночных значений нормальной скорости распространения пламени.
Испытательное оборудование
36.2.1 Схема испытательного оборудования для определения нормальной скорости распространения пламени по газо- и паровоздушным смесям по методу оптимизации приведена на рисунке 36.1.
36.2.2 Реакционный сферический сосуд вместимостью 10 дм 
, который может иметь смотровое окно для регистрации процесса распространения пламени. Реакционный сосуд снабжен датчиком давления и соединен через клапаны с манометром, вакуумным насосом, системой подачи и сброса газов и паров. В центре сферической полости сосуда сформирован разрядный промежуток.
|
|
|
Примечание - Допускается применять сферические реакционные сосуды вместимостью от 3 до 25 дм .
36.2.3 Смеситель газовый для приготовления гомогенной газопаровой смеси при повышенном давлении позволяет проводить подряд несколько экспериментов в реакционном сосуде со смесью заданной концентрации.
36.2.4 Датчик давления должен обеспечивать регистрацию быстроизменяющегося давления в частотном диапазоне от 0 до 1500 Гц и иметь верхний предел измерения не менее чем в 10 раз больше начального давления в сосуде.
36.2.5 В качестве источника зажигания используют электрическую искру с энергией не более 0,1 Дж и длительностью не более 3 мс. Расстояние между конусообразными концами электродов не более 2,5 мм. Диаметр электродов не более 3 мм.
|
1 - реакционный сосуд; 2 - электроды зажигания; 3 - термостат; 4 - линия подачи горючего; 5 - линия подачи окислителя; 6 - линия подачи флегматизатора; 7 - измеритель давления; 8 - клапаны; 9 - ртутный манометр; 10 - вакуумный насос; 11 - газовый смеситель; 12 - усилители тиристорные; 13 - регуляторы температуры; 14 - электронагреватели; 15, 24 - термоэлектрические преобразователи; 16 - датчик давления; 17 - регистратор динамического давления; 18 - пульт управления; 19 - зажигающее устройство; 20 - усилитель; 21 - смотровые окна; 22 - скоростная кинокамера; 23 - измеритель температуры
|
|
|
Рисунок 36.1 - Схема испытательного оборудования для определения нормальной скорости распространения пламени
36.2.6 Термошкаф, обеспечивающий нагрев реакционного сосуда, испарителя и связывающих их пневмолиний до необходимой температуры с равномерностью не менее 5%.
36.2.7 Регистратор динамического давления должен обеспечивать непрерывную или дискретную запись изменения во времени давления внутри сосуда в процессе горения. За начало отсчета времени принимают момент срабатывания источника зажигания.
36.2.8 Манометры для измерения статического давления в сосуде, пневмолиниях, испарителе и газовом смесителе с погрешностью измерения не более 0,133 кПа при давлении до 100 кПа и не более 0,25% при давлении более 100 кПа.
36.2.9 Вакуумный насос, обеспечивающий остаточное давление в реакционном сосуде не более 0,266 кПа.
36.2.10 Клапаны и пневмолиний, выдерживающие давление взрыва и обеспечивающие возможность вакуумирования сосуда.
36.2.11 Пульт управления, обеспечивающий синхронизацию момента зажигания смеси с регистрацией процесса распространения пламени с помощью скоростной кинокамеры.
36.2.12 Схема установки для определения нормальной скорости распространения пламени по газо- и паровоздушным смесям в соответствии с методом начального участка.
Описание установки приведено в 36.2.1. Метод может применяться при наличии в реакционном сосуде смотрового окна.
Проведение испытаний
Проведение испытаний в соответствии с методом оптимизации
36.3.1 Реакционный сосуд проверяют на герметичность. Герметичность сосуда должна быть такой, чтобы при остаточном давлении не более 1 кПа изменение давления за 10 мин не превысило 0,133 кПа.
36.3.2 Приготавливают в реакционном сосуде горючую смесь. Для чего вакуумируют сосуд до остаточного давления не более 0,266 кПа, затем поочередно подают в него компоненты смеси по парциальным давлениям или газовую смесь из смесителя, где она предварительно подвергается конвективному перемешиванию.
36.3.3 При необходимости сосуд и испаритель нагревают до температуры испытаний, для чего используют термошкаф и устройства автоматического регулирования температуры. Допускается нагревать исходную смесь до температуры, не превышающей 55% температуры самовоспламенения.
В реакционном сосуде создают требуемое для испытаний давление горючей смеси.
36.3.4 Закрывают все клапаны установки и с пульта управления инициируют зажигание смеси в сосуде. Момент срабатывания зажигающего устройства и изменение давления в сосуде записываются регистратором динамического давления.
36.3.5 Испытание при заданных значениях начального давления, температуры и концентрации смеси повторяют не менее трех раз.
Каждую экспериментальную зависимость изменения давления во времени обрабатывают в соответствии с 34.5.
36.3.6 После каждого испытания реакционный сосуд вакуумируют и продувают воздухом не менее трех раз. При наличии конденсата сосуд промывают.
36.3.7 С целью определения максимального значения нормальной скорости распространения пламени для исследуемого вещества при заданных значениях начального давления и температуры проводят испытания со смесями различного состава, близкого к стехиометрическому.
36.3.8 Для определения значений нормальной скорости распространения пламени по смеси заданного состава в широком диапазоне давлений и температур проводят серии испытаний, отличающиеся начальным давлением и/или температурой.
Проведение испытаний в соответствии с методом начального участка
36.3.9 Испытания проводят в соответствии с 36.3.1. Для регистрации процесса распространения пламени применяют скоростную кинокамеру. В отличие от требования 36.3.5 экспериментальная зависимость изменения давления внутри сосуда во времени не подлежит обработке в соответствии с 36.4.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 252; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!