材料氧指數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)

材料氧指數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)PAGEPAGE6吉林化工學(xué)院綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)書）實(shí)驗(yàn)名稱材料氧指數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)班級(jí)安全工程1001實(shí)驗(yàn)人員李東升電期2013年5月19日一、簡(jiǎn)表實(shí)驗(yàn)名稱材料氧指數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)組成員序號(hào)姓名聯(lián)系電話實(shí)驗(yàn)中的分工簽名1李子良159043261322李東升159486045893李江濤150442138794李國(guó)源626182實(shí)驗(yàn)摘要本次試驗(yàn)是測(cè)定塑料制品的氧指數(shù)，試驗(yàn)要求使用M606B型氧指數(shù)測(cè)定儀器，在氧氮.混合氣流中測(cè)定樣品穩(wěn)定燃燒時(shí)的所需要的最低氧濃度，并利用此數(shù)據(jù)判定材料燃燒的難易程度。最終用于了解該物質(zhì)的燃燒性能的一項(xiàng)試驗(yàn)。氧指數(shù)高表示材料不易燃燒，氧指數(shù)低表示材料容易燃燒，一般認(rèn)為氧指數(shù)＜22屬

于易燃材料，氧指數(shù)在2227之間屬可燃材料，氧指數(shù)＞27屬難燃材料。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)依據(jù)1、本實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容（包括實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)、擬解決的關(guān)鍵問題、預(yù)期目標(biāo)及主要技術(shù)指標(biāo)）（1）本次測(cè)定實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)在于：1、始時(shí)的氧濃度，應(yīng)該查閱相關(guān)資料，盡量準(zhǔn)確的確定初始時(shí)氧濃度，以便確定氧氣、氮?dú)饬髁俊?、并調(diào)節(jié)流量。要注意檢查壓力儀表指針是否在規(guī)定壓力值上，氧氣、氮?dú)鈮毫Σ粦?yīng)大于0.03Mpa。同時(shí)要注意控制氧氣、氮?dú)鈿饬鞯姆€(wěn)定。3、燃試樣的時(shí)候，應(yīng)密切注意燒掉的長(zhǎng)度或燃燒的時(shí)間，避免出現(xiàn)因注意力不集中而導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)誤差。4、氧濃度的范圍盡量判定準(zhǔn)確。（2）預(yù)期目標(biāo)1、氧指數(shù)測(cè)定的基本方法和目的。2、M606B氧指數(shù)測(cè)定儀器的測(cè)定原理與基本構(gòu)造。3、塑料（按實(shí)驗(yàn)室給定材料）的氧指數(shù)。4、給定材料的燃燒性能。（3）主要技術(shù)指標(biāo)氧指數(shù)儀，燃燒筒為一耐熱玻璃管，高450mm，內(nèi)徑75～80mm，筒的下端插在基座上，基座內(nèi)填充直徑為3～5mm的玻璃珠，填充高度100mm，玻璃珠上放置一金屬網(wǎng)，用于遮擋燃燒滴落物。試樣夾為金屬樣夾，對(duì)于薄膜、紡織材料，應(yīng)使用140mm×38mm的U型試樣夾。流量控制系統(tǒng)由壓力表、穩(wěn)壓閥、調(diào)節(jié)閥、轉(zhuǎn)子流量計(jì)及管路組成。流量計(jì)最小刻度為0.1l/min。點(diǎn)火器是一內(nèi)徑為1～3mm的噴嘴，火焰長(zhǎng)度可調(diào)，試驗(yàn)時(shí)火焰長(zhǎng)度為10mm。2、實(shí)驗(yàn)方法與路線（采取的方法、步驟、技術(shù)路線）（1）方法把一定尺寸的試樣用試樣夾垂直夾持于透明燃燒筒內(nèi)，其中有按一定比例混合的向上流動(dòng)的氧氮?dú)饬?。點(diǎn)著試樣的上端，觀察隨后的燃燒現(xiàn)象，記錄持續(xù)燃燒時(shí)間或燃燒過的距離，試樣的燃燒時(shí)間超過3min或火焰前沿超過50mm標(biāo)線時(shí)，就降低氧濃度，試樣的燃燒時(shí)間不足3min或火焰前沿不到標(biāo)線時(shí)，就增加氧濃度，如此反復(fù)操作，從上下兩側(cè)逐漸接近規(guī)定值，至兩者的濃度差小于0.5％。（2）實(shí)驗(yàn)步驟1、氣路，確定各部分連接無誤，無漏氣現(xiàn)象。2、定實(shí)驗(yàn)開始時(shí)的氧濃度：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或試樣在空氣中點(diǎn)燃的情況，估計(jì)開始實(shí)驗(yàn)時(shí)的氧濃度。如試樣在空氣中迅速燃燒，則開始實(shí)驗(yàn)時(shí)的氧濃度為18%左右；如在空氣中緩慢燃燒或時(shí)斷時(shí)續(xù)，則為21%左右；在空氣中離開點(diǎn)火源即馬上熄滅，則至少為25%。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，確定該地板革氧指數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)初始氧濃度為26%。氧濃度確定后，在混合氣體的總流量為10l/min的條件下，便可確定氧氣、氮?dú)獾牧髁?。例如，若氧濃度?6%，則氧氣、氮?dú)獾牧髁糠謩e為2.5l/min和7.5l/min。3、試樣：將試樣夾在夾具上，垂直地安裝在燃燒筒的中心位置上（注意要?jiǎng)?0mm標(biāo)線），保證試樣頂端低于燃燒筒頂端至少100mm，罩上燃燒筒（注意燃燒筒要輕拿輕放）。4、并調(diào)節(jié)流量：開啟氧、氮?dú)怃撈块y門，調(diào)節(jié)減壓閥壓力為0.2～0.3MPa（由教員完成），然后開啟氮?dú)夂脱鯕夤艿篱y門(在儀器后面標(biāo)注有紅線的管路為氧氣，另一路則為氮?dú)?應(yīng)注意：先開氮?dú)猓箝_氧氣，且閥門不宜開得過大),然后調(diào)節(jié)穩(wěn)壓閥，儀器壓力表指示壓力為0.1±0.01MPa，并保持該壓力（禁止使用過高氣壓）。調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥，通過轉(zhuǎn)子流量計(jì)讀取數(shù)據(jù)（應(yīng)讀取浮子上沿所對(duì)應(yīng)的刻度），得到穩(wěn)定流速的氧、氮?dú)饬?。檢查儀器壓力表指針是否在0.1Mpa，否則應(yīng)調(diào)節(jié)到規(guī)定壓力，O2+N2壓力表不大于0.03Mpa或不顯示壓力為正常，若不正常，應(yīng)檢查燃燒柱內(nèi)是否有結(jié)炭、氣路堵塞現(xiàn)象；若有此現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)排除使其恢復(fù)到符合要求為止。應(yīng)注意：在調(diào)節(jié)氧氣、氮?dú)鉂舛群?，必須用調(diào)節(jié)好流量的氧氮混合氣流沖洗燃燒筒至少30s（排出燃燒筒內(nèi)的空氣）。eq\o\ac(○,5)點(diǎn)燃試樣：用點(diǎn)火器從試樣的頂部中間點(diǎn)燃（點(diǎn)火器火焰長(zhǎng)度為1-2cm），勿使火焰碰到試樣的棱邊和側(cè)表面。在確認(rèn)試樣頂端全部著火后，立即移去點(diǎn)火器，開始計(jì)時(shí)或觀察試樣燒掉的長(zhǎng)度。點(diǎn)燃試樣時(shí)，火焰作用的時(shí)間最長(zhǎng)為30s，若在30s內(nèi)不能點(diǎn)燃，則應(yīng)增大氧濃度，繼續(xù)點(diǎn)燃，直至30s內(nèi)點(diǎn)燃為止。eq\o\ac(○,6)確定臨界氧濃度的大致范圍：點(diǎn)燃試樣后，立即開始記時(shí)，觀察試樣的燃燒長(zhǎng)度及燃燒行為。若燃燒終止，但在1s內(nèi)又自發(fā)再燃，則繼續(xù)觀察和記時(shí)。如果試樣的燃燒時(shí)間超過3min，或燃燒長(zhǎng)度超過50mm（滿足其中之一），說明氧的濃度太高，必須降低，此時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記“×”，如試樣燃燒在3min和50mm之前熄滅，說明氧的濃度太低，需提高氧濃度，此時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記“Ο”。如此在氧的體積百分濃度的整數(shù)位上尋找這樣相鄰的四個(gè)點(diǎn)，要求這四個(gè)點(diǎn)處的燃燒現(xiàn)象為“ΟΟ××”。例如若氧濃度為26%時(shí)，燒過50mm的刻度線，則氧過量，記為“×”，下一步調(diào)低氧濃度，在25%做第二次，判斷是否為氧過量，直到找到相鄰的四個(gè)點(diǎn)為氧不足、氧不足、氧過量、氧過量，此范圍即為所確定的臨界氧濃度的大致范圍。eq\o\ac(○,7)在上述測(cè)試范圍內(nèi)，縮小步長(zhǎng)，從低到高，氧濃度每升高0.4%重復(fù)一次以上測(cè)試，觀察現(xiàn)象，并記錄。eq\o\ac(○,8)根據(jù)上述測(cè)試結(jié)果確定氧指數(shù)OI。四、可行性論證本次試驗(yàn)是測(cè)定塑料制品的氧指數(shù)，試驗(yàn)要求使用M606B型氧指數(shù)測(cè)定儀器，在氧氮.混合氣流中測(cè)定樣品穩(wěn)定燃燒時(shí)的所需要的最低氧濃度，并利用此數(shù)據(jù)判定材料燃燒的難易程度。最終用于了解該物質(zhì)的燃燒性能的一項(xiàng)試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)做成熟可靠，同時(shí)儀器也在不斷的改進(jìn)，方案可行。五、預(yù)期結(jié)果及分析1.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678910氧濃度，%

氮濃度，%

燃燒時(shí)間（s）

燃燒長(zhǎng)度（mm）

燃燒結(jié)果

說明：第二、三行記錄的分別是氧氣和氮?dú)獾捏w積百分比濃度（需將流量計(jì)讀出的流量計(jì)算為體積百分比濃度后再填入）。第四、五行記錄的燃燒長(zhǎng)度和