3.4可燃物紧密度(?)测定
可燃物紧密度测定的技术流程是:样方或标准地调查;测定可燃物床层厚度;样方内可燃物分类称重并取样;样品烘干、称重;计算干湿比;计算该层次可燃物的容积密度;从资料查出该类型的可燃物基本密度;计算该层次的可燃物紧密度。
3.4.1试验条件
皮尺、钢卷尺、天平、恒温干燥箱。
3.4.2试验方法
1. 设置1×1m或2×2m样方,将样方内可燃物分类称重并取样,同时测定可燃物层的厚度。
2. 样品烘干,求出干湿比(R)。
3. 样方内可燃物量,分类乘以干湿比,得出样方的可燃物绝干重量(Ws)。 4. 从《中国主要木材理化性质》上查出某种可燃物的基本密度(?b)。 5. 由下式求出可燃物紧密度(?): Ws容积密度(g/cm3)?p样方面积?厚度 ????基本密度(g/cm3)?b?b3.4.3实验要求
1. 结合可燃物负荷量调查一起做。每一个可燃物类型求出枯枝落叶层、草本层和灌木层三个可燃物层次的紧密度。 2. 提交表3-4。
3. 实验结果分析:①分析不同可燃物类型之间、同类型的层次之间的可燃物紧密度的差异;②试验心得与建议。
10
表3-4 可燃物类型内各可燃物床层的紧密度测定记录表
可燃物类型 样方面厚度可燃物层次 积(cm) (cm2) 枯枝落叶层 草本层 灌木层 枯枝落叶层 草本层 灌木层 枯枝落叶层 草本层 灌木层 枯枝落叶层 草本层 灌木层 枯枝落叶层 草本层 灌木层 枯枝落叶层 草本层 灌木层 使用仪器与实验过程: 说明:①重量单位为g,保留1位小数
实验小组: 纪录人:
11
基本密度 可燃物湿重(g) 干湿比 可燃物干重(g) ? 2011年 月 日
3.5可燃物热值测定
可燃物热值测定的技术要点是:可燃物样品的采集、粉碎、烘干、热值测定。其中重点掌握PARR6300氧弹热量计的使用方法。
3.5.1实验条件
1.PARR6300氧弹热量仪; 2.试剂和材料:
(1)点火丝:直径约0.1mm镍铬丝,长1.5英寸(3.8mm);点火棉线:等长的10至15根同时放在分析天平上称量,计算每根点火丝的平均重量。
(2)氧气:不应有氢和其它可燃物,禁止使用电解氧气。 (3)3个专用配套铜质坩埚(约13克左右) (4)已经被手动压饼器压好的样本 (5)氧弹头支架、长镊子、卫生纸、大烧杯
3.5.2操作步骤及计算方法
1.操作步骤:
(1)打开热量仪主机(左、后、上方)、打印机(右侧、中、下)和水循环器(右、下方)电源开关,接通水冷却器电源插头,打开氧气调压阀开关(逆时针方向),调整氧气压力至450Psi(30Bar)。
(2)等待至量热仪显示主菜单后,点击“Calorimeter Operation”(量热仪操作)键,进入其子菜单,点击“Heater and pump”(加热和泵)键使其由“Off”状态变为“On”。此时,“Jacket Temperature”(外桶温度)开始升高,当外桶温度升高至30±0.5摄氏度且达到平衡状态后,“Start”(开始)键和“Start Pretest”(预测试开始)键将会由灰暗变为高亮,此时就可以进行测试和预测试了。
(3)每天开机后进行第一次样品测试前应首先运行“Start Pretest”(预测试)以检查仪器各部分状况。装上氧弹弹头,盖上仪器盖子,点击“Start Pretest”键即可进行预测试了,整个预测过程中应无报错信息。(预测试不需放置样品和棉线)
(4)将称好的样品放在坩埚中,将坩埚放置在氧弹弹头的坩埚支架上,安装好点火棉线并保证其与样品充分接触。安装氧弹弹头,盖上量热仪盖子,按下“Start”(开始)键开始测试,量热仪会提示操作者输入样品编号、氧弹号(不用输,默认为1号)、样品
12
质量、助燃剂质量(不用输)等参数。
(5)测试开始后,显示屏下部状态栏将会依次显示Fill(充氧)、Preperiod (点火前期)、Fire(点火)、Postperiod(点火后期)、Cool/Rinse(冷却/冲洗)几种状态,直至测试结束后恢复为Idle(空闲)状态,同时状态条也将由红色恢复为绿色,此时测试结束,打印机会自动打印出测试结果。
(6)测试结束后,打开量热仪盖子,取下氧弹弹头,放置于铁架台上,取下坩埚,用纱布擦干弹头,下面就可以进行下一个样品的测试了。
(7)每天测试工作结束后,用专用镊子将弹筒底部过滤筛取出,冲洗上面残留的燃烧产物,然后用去离子水或纯净水冲洗后放回弹筒底部,关掉氧弹量热仪主机、打印机、水循环器电源,拔掉水冷却器电源插头,关闭氧气阀门开关。
2.注意事项
(1) 氧弹量热仪应放置在专门的实验室内,室温以15-25摄氏度之间为宜,每次测试室温变化不应超过1摄氏度。室内不能有强烈的冷源、热源及空气对流。
(2)氧气调压阀出口压力应设为450Psi(30bar),最高不可超过590Psi(40bar),如发现氧气泄露或氧压过高则不可点火,应立即按“Abort”键中止测试,将故障排除后方可重新进行测试。
(3)样品燃烧所释放的热量不能超过8000Cal,一般情况下样品质量不能超过1.1g,最大不能超过2.0g。当测试不熟悉的样品时,样品质量不能超过0.7g,对于含硫试样的测试应保证硫含量不超过50mg,对于含氯试样的测试应保证氯含量不超过100mg。
(4)安装点火棉线前注意要擦干点火丝及点火电极、坩埚支架,同时点火棉线一定要与测试样品充分接触以保证点火成功。应定期用橡皮清洁量热仪盖子与氧弹弹头的点火电极以保证点火电极接触良好。
(5)测量开始前一定要将量热仪盖子盖好,然后再点击“Start”键,当测量开始后,显示屏底部状态条将会由绿色变为红色,而当测试结束后,状态条又会由红色变为绿色,只有此时才可以打开量热仪盖子。严禁在测试过程中打开量热仪盖子。
(6)测试过程中禁止进行量热仪的其它操作,如浏览菜单、修改参数、更换纯净水等等,以免影响量热仪正常工作。听到点火提示声音后半分钟内应适当远离量热仪。
(7)定期检查水循环器水箱及水冲洗罐的水量,水循环器水量以低于水箱侧面水管3cm左右为宜,而水冲洗罐水量以保证能进行正常冲洗为宜。
13
(8)每天测试开始前应使用去离子水或纯净水润湿弹头与弹体之间的密封圈以保证密封及良好的润滑,每个工作日后应清洗氧弹底部的过滤筛以清除燃烧灰烬。
(9)每天测试结束后关掉所有仪器电源开关,尤其应注意拔掉水冷却器电源插头,每天应检查水路、气路管线是否有泄漏、堵塞、折死等现象出现,以保证仪器正常工作。
3.常见故障及排除
(1)点火失败(A Misfire Has Been Detected) 原因: ①点火棉线未接触试样 ②点火棉未被水浸湿。 处理:①重新安装点火棉线并使其与被测试样接触良好 ②擦干氧弹头上的水,更换一根干燥的点火棉线。 (2)点火丝开路(Fuse Circuit Open)
原因:①点火金属丝断开;②点火电极杆上有积碳。
处理:①更换点火丝并用螺钉固定好(点火丝长度为4.5英寸);
②用橡皮擦除点火电极杆上的黑色积碳。(注:此积碳需定期清除) (3)点火前期超时(A Preperiod Timeout Has Occurred) 原因:①氧弹头内的单向阀907DD断开;②氧弹漏气。 处理:①更换单向阀907DD
②更换氧弹相关密封圈:821DD×2,1081DD,667DD等。 (4)冷却超时(Could Not Cool, The Bomb Successfully)
原因:①水冷器不工作;②水冷器温度设置不当;③水冷器散热器散热不良。 处理:①确认电源正常,插好水冷器电冷插头
②顺时针方向调节温控器使水温降低(调一点就可以);
③清洁水冷器散热器的灰尘,使其散热良好。
(5)不能排气:当测量结束后,仪器不能排气。
原因:①氧弹密封/释放电磁阀失效 ②氧弹密封/释放活塞杆被卡住
处理:①进入诊断程序,找到Romb Release分别按“1”和“0”键,应能听到电磁阀的动作响声,若听不到响声则可能是电磁阀失效,须更换电磁阀;若能听到电磁阀的响声,则是氧弹密封/释放活塞杆被卡住了。这时,需做以下工作:
a.
打开盖子
b. 拧下氧弹头上固定白色塑料压板的三颗螺钉;
14