Лабораторна робота
Тема роботи: Методи визначення температури спалаху у закритому тиглі.
Мета роботи: : Ознайомитись та вивчити методику визначення температури спалаху у закритому тиглі нафтопродуктів (марка за наявністю).
Завдання до лабораторної роботи :
експериментальне дослідження властивостей нафтопродуктів;
експериментальне визначення температури спалаху у закритому тиглі нафтопродуктів.
На експериментальному етапі необхідно:
відібрати необхідні для роботи нафтопродукти, посуд та прилади;
провести дослід, уважно спостерігаючи за методикою виконання виміру, згідно ГОСТ 6356-75;
зробити запис у протоколі лабораторної роботи відповідно до встановленої форми.
Обладнання: апарат ТВЗ для визначення температури спалаху у закритому тиглі, термометр типу ТН-1-1; ТН-1-2; секундомір, папір фільтрувальний, мір мірні циліндри 250 мл.
Короткі теоретичні положення
Дійсний метод поширюється на нафтопродукти й горючі рідини та органічні хімічні продукти які плавляться (до плюс 50°С).
Сутність методу полягає у визначенні найнижчої температури горючої речовини, при якій в умовах випробування над його поверхнею утворюється суміш пару і газів з повітрям, здатна спалахувати в повітрі від джерела запалювання, але швидкість їхнього утворення ще не достатня для наступного горіння. Для цього випробуваний продукт нагрівається в закритому тиглі з постійною швидкістю при перемішуванні й випробовується на спалах через певні інтервали температур.
Метод використовується для оцінки якості продуктів і для класифікації виробництва, приміщень і установок по ступені пожежної небезпеки.
Пожежонебезпеку палив прийнято характеризувати температурою спалаху. Температура спалаху палива залежить від його фракційного складу. Чим легше паливо, тим вище тиск його насичених парів, тим нижче температурою спалаху.
Вперше температуру спалаху почали визначати для гасу освітлювального для визначення в ньому домішок бензинy, яка приводила до вибуху при горінні гасу. Температура спалаху залежить не тільки від фізико-хімічних властивостей палива, а і від параметрів атмосферного повітря, методики визначення та конструкції прибору.
2. Підготовка до випробування
2.1. Підготовка зразка.
2.1.1. Випробуваний зразок продукту перед випробуванням перемішують протягом 5 хв струшуванням у склянці, заповненої не більше ніж на 2/3 її ємності.
Зразки продуктів, що мають температуру спалаху нижче 50 °С, прохолоджують до температури, що не менш чим на 17 °С нижче передбачуваної температури спалаху.
2.1.2. Зразки дуже грузлих і твердих продуктів перед випробуванням нагрівають до достатньої плинності, але не вище температури, що на 17 °С нижче передбачуваної температури спалаху.
2.1.3. При випробуванні хімічних гігроскопічних продуктів з температурою спалаху вище 50 °С треба до мінімуму звести час контакту зразка з повітрям.
2.1.4. Зразки нафтопродуктів, що містять воду в кількості більше 0,05 %, збезводнюють обробкою їх свіжопрокаленими й охолодженими хлористим натрієм, хлористим кальцієм або сірчанокислим натрієм або фільтруванням через фільтрувальний папір, після цього на випробування беруть верхній шар.
При необхідності (у випадку змісту в зразку води) допускається нетривале нагрівання зразка, але не вище температури, що на 17 °С нижче передбачуваної температури спалаху.
2.1.5. Якщо передбачається, що зразок нафтопродукту містить летучі домішки, то обробки, описані в пп. 2.1.2 або 2.1.4, виключають і на випробування беруть верхній шар.
2.2. Підготовка приладу.
2.2.1. Пристрій і принцип роботи приладу:
Апарат ТВЗ ( додаток А) конструктивно складається їх двох основних блоків ув'язнених у корпусі (1):
- блок електонагрівача;
- електронний блок керування нагріванням.
Апарат має газовий кран (2), патрубок, що з'єднує газовий кран із вхідним штуцером, розташованим на задній панелі апарата, на ній також розташоване гніздо запобіжника.
На верхній частині апарата встановлюється тигель (3) із кришкою (5) і рухливою заслінкою, всі механізми керування процесом розташовані на кришці тигля:
- механізм підпалу;
- гніздо для установки термометра;
- ручка відкриття заслінки;
- штифти фіксування кришки тигля;
- мішалка.
Вісь мішалки приводиться в рух гнучким валом (6). Електропривод мішалки кріпиться двома гвинтами із внутрішньої сторони кришки.(4)- гнучкий шланг, що з'єднує газовий кран з голкою механізму поджига.
На передній панелі корпуса апарата розташована: ручка керування нагріванням «НАГРІВАННЯ», ручка газового крана «ГАЗ», а також два клавішних вимикачі «МЕРЕЖА» і «МІШАЛКА».
Тигель має форму циліндра із плоским дном і зовнішнім фланцем зверху. На внутрішній поверхні тигля є круговий уступ, що вказує рівень наповнення тигля нафтопродуктом. Фланець тигля має два отвори для кріплення на кришці приладу. У кришці тигля й у заслінці є отвори. У неробочому положенні отвору на кришці й заслінці не збігаються, отвору на кришці прикриті заслінкою. Заслінка пересувається при повороті ручки (7). При пересуванні заслінки відкриваються отвори кришки, і зубець, укріплений на заслінці, упираючись у нижню частину коромисла запального пристрою, нахиляють його у вертикальній площині. Повернення заслінки в початкове положення приводиться під дією пружини, що перебуває усередині поворотної ручки, при цьому коромисло механізму підпалу автоматично приймає первісне положення.
Принцип роботи:
Швидкість нагрівання випробуваного зразка нафтопродукту забезпечується за допомогою нагрівального елемента й регулюється за допомогою електронного блоку. Ручка, керування електронним блоком , «НАГРІВАННЯ» розташована на передній панелі апарата.
Для збільшення швидкості нагрівання потрібно повернути ручку «НАГРІВАННЯ» вправо, для зменшення - вправо. Апарат включається клавішею «МЕРЕЖА». Світна клавіша свідчить про те, що апарат включений. Включення клавіші «МІШАЛКА» надає руху електродвигуну механізму перемішування випробуваного нафтопродукту. Відкриваючи й закриваючи газовий кран ручкою «ГАЗ», можна регулювати швидкість подачі газу в голку механізму поджига суміші, для установки довжини полум'я 3-4 мм. При повороті ручки (7), установленої на кришці тигля (5), відкривається тигель і одночасно приводиться в рух механізм опускання факела. При цьому факел опускається в паровий простір залишаючись у самому нижнім положенні 1 секунду. Температурний контроль здійснюється безпосередньо термометром.
Вказівка мір безпеки.
При експлуатації апарата не допускається робити технічне обслуговування при включеному в мережу шнурі живлення.
Робоче місце оператора повинне задовольняти вимогам електробезпечності за ДСТ 12.1.019 і санітарно-гігієнічним вимогам за ДСТ 12.1.005.
При роботі з апаратом необхідно дотримувати правил безпеки роботи з електронагрівальними установками й газовими приладами.
Підготовка до роботи.
Прилад установлюють у витяжну шафу на рівному стійкому столі, у тому числі, де немає помітного руху повітря й світло настільки затемнене, що спалах випробуваного нафтопродукту добре видно.
Перед роботою прилад необхідно заземлити й перевірити положення ручок «ГАЗ» і «НАГРІВАННЯ». Ручка «ГАЗ» повинна перебувати в крайнім правому положенні, ручка «НАГРІВАННЯ» - у крайньому левом.
Підвести газ до апарату, приєднавшись до вхідного штуцера газу розташованого на задній стінці корпусу.
Тигель перед встановленням промити розчинником і висушити.
Установити термометр у гніздо тигля.
Підключити апарат до електромережі й проводити випробування за методикою, зазначеної в ГОСТ.
Порядок роботи
1. До роботи з апаратом допускаються лаборанти, знайомі із правилами експлуатації електричних і газових приладів.
2. Перед випробуванням тигель приладу, кришку, заслінку, мішалку необхідно промити авіаційним бензином або сірчаним ефіром і ретельно просушити, шляхом нагрівання на пальнику, тому що залишки бензину або ефіру можуть позначитися на правильності визначення температури спалаху.
3. Прилад установлюють у затемненому місці, захищеному від різких потоків повітря.
4. Тигель заповнюють нафтопродуктом до мітки на тиглі. При влученні нафтопродукту на зовнішні стінки тигля його звільняють від нафтопродукту, промивають дистильованою водою й просушують.
5. Установити тигель у спеціальне гніздо електродвигуна.
6. Запалити полум'я запального пристрою попередньо повернувши ручку газового крана в положення «ВІДКРИТЕ» і регулюючи нею, установити розмір діаметра полум'я приблизно 4 мм.
7. Включити апарат натисканням на клавішу «МЕРЕЖА», клавіша повинна засвітитися.
8. Ручкою «НАГРІВАННЯ» установити необхідну швидкість нагрівання й проводити випробування.
9. На початку нагрівання ведуть зі швидкістю 10-12°С за хвилину. За 50°С до очікуваної температури спалаху нагрівання сповільнюють до 4-6°С за хвилину й ведуть його, щоб підйом температури за 30°С до очікуваної температури спалаху дорівнювався 2°С за хвилину. За 10°С до очікуваної температури спалаху обертанням ручки механізму відкривання заслінки відкриваємо заслінку спочатку через 2°С, а за 5°С до очікуваної температури спалаху – через кожні 1°С підвищення температури.
10. Обертання мішалки здійснює електродвигун, що забезпечує обертання зі швидкістю 60 обертів за хвилину, у момент відкриття заслінки перемішування нафтопродукту припиняється.
12. При випробуванні треба увесь час стежити за розміром полум'я запального пристрою.
13. Спалахом уважається поява блакитнуватого полум'я, яке швидко пробігає по поверхні нафтопродукту; спалах іноді супроводжується слабким звуком; часто при випробуванні на спалах, полум'я запального пристрою гасне. Якщо в процесі якого-небудь випробування на спалах запальна лампочка гасне в момент відкриття отворів кришки, то результат цього визначення не враховується.