SZKOŁA GŁÓWNA SŁUŻBY POŻARNICZEJ W WARSZAWIE

Fizykochemia - spalania

Temat: Badanie palności metodą palnika tlenowego

Prowadzący: Wykonali:

bryg. dr inż. Waldemar Jaskółowski Paweł Krajewski

Sławomir Klimaszewski

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest ustalenie minimalnego stężenia tlenu i azotu, przy którym próbka badanego tworzywa będzie się palić płomieniem

2. Schemat stanowiska

Aparatura do pomiaru wskaźnika tlenowego składa się z:

a – kolumny pomiarowej

b – aparatury do regulacji i pomiaru gazów przepływających przez kolumnę, tj. tlenu i azotu

c – palnika do zapalenia próbek o wymiarach zgodnych z normą, zasilanego gazem z sieci miejskiej

d – miernika cyfrowego do wyznaczania wskaźnika tlenowego

e – azotu sprężonego technicznego o zawartości co najmniej 98% czystego azotu

f – tlenu sprężonego technicznie o zawartości co najmniej 98% czystego tlenu

g – badanej próbki

3. Opis metody pomiarowej

Pomiar polega na podaniu mieszaniny tlenu i azotu wzdłuż pionowo ustawionej próbki tworzywa, której górny koniec podpala się sondą palnikową. Przepływ mieszaniny gazów mierzą manometry, zaś manostat służy do jego ustabilizowania. Gazy mieszają się ze sobą w aparacie i wpływają do komory spalania przez otwór wlotowy. Badaną próbkę podpala się przez ok. 15 – 45 sekund sonda palnikową po czym sondę odstawiamy. Po odstawieniu sondy palnikowej obserwujemy palenie się próbki własnym płomieniem. Jeżeli próbka się pali a płomień nie gaśnie oznacza to że stężenie tlenu jest wystarczające, natomiast jeżeli płomień samoczynnie gaśnie oznacza to że stężenie tlenu jest niewystarczające do spalenia próbki.

4. Tabele wyników pomiarowych

L.p. próbki	Nazwa próbki: próbka wełniana 100%
	wskaźnik tlenowy [%]
1	21
2	23
3	24,5
4	26
5	25

L.p. próbki	Nazwa próbki: poliamid 100%
	wskaźnik tlenowy [%]
1	21,5
2	22,5
3	23
4	20,5
5	23,5

5. Wynik pomiarów

Za wynik przyjmujemy najniższy wskaźnik tlenowy jaki uzyskaliśmy w próbach które przeprowadziliśmy ale pod uwagę bierzemy próbki które podczas doświadczenia spaliły się ponad 50 mm.

6. Ocena wyniku

Wyznaczone przez nas wskaźniki tlenowe różnią się od siebie ponieważ dla wełny wynosi on 25% czyli jest to wartość o wiele wyższa niż zawartość tlenu w powietrzu, natomiast dla poliamidu wskaźnik ten wyniósł 22,5% czyli wartość bardzo zbliżona do naturalnego składu powietrza.

7. Wnioski

W czasie wyznaczania wskaźnika tlenowego zrobiliśmy kilka prób zapalenia badanych tworzyw o różnym stężeniu tlenu. Pozytywny wynik uzyskaliśmy wówczas gdy badana próbka spaliła się na długości 5cm lub gdy próbka paliła się samoczynnie przez okres 3min. Z przeprowadzonego doświadczenia wynika że wskaźnik tlenowy dla badanej próbki poliamidowej znajduje się w zakresie 22,5% - 25,0%, natomiast dla próbki wełnianej wskaźnik tlenowy znajduje się w przedziale pomiędzy 25-26%. Urządzenie na którym przeprowadzano doświadczenie umożliwia ustawienie stężenia tlenu z dokładnością do 0,1%. Jednak dla celów edukacyjnych wystarczające jest wyznaczenie wskaźnika z dokładnością do 0,5%. Wskaźnik tlenowy nie wystarczy do scharakteryzowania zagrożenia pożarowego tworzywa. Oprócz wskaźnika tlenowego konieczna jest znajomość temperatury spalania, zapalenia, ciepła spalania, ilości wydzielonego dymu i analizy deriwatograficznej.

Wskaźnik tlenowy można jednak wykorzystać w celu porównawczej oceny zapalności tworzyw sztucznych.