防火防爆技术实验书.doc

《防火防爆技术》实验指导书

中国计量学院 质量与安全工程学院

二○○八年三月

学生实验守则

1、学生必须在规定时间内参加实验，不得迟到、早退。
2、学生进入实验室后，不准随地吐痰、抽烟和乱抛杂物，保持室内清洁和安静。
3、实验前应认真阅读实验指导书，复习有关理论并接受教师提问检查，一切准备工作就绪后，须经指导教师同意后方可动用仪器设备进行实验。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
4、实验中，认真执行操作规程，注意人身和设备安全。学生要以科学的态度进行实验，细心观察实验现象、认真记录各种实验数据，不得马虎从事，不得抄袭他人实验数据。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
5、如仪器发生故障，应立即报告教师进行处理，不得自行拆修。不得动用和触摸与本次实验无关的仪器与设备。
6、凡损坏仪器设备、器皿、工具者，应主动说明原因，书写损坏情况报告，根据具体情节进行处理。
7、实验完毕后，将计量器具和被测工件整理好，认真填写实验报告（包括数据记录、分析与处理，以及绘制必要的图形）。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。

意外事故的处理
1．割伤。应用蒸馏水洗净伤口，搽上红药水和紫药水，并撒消炎粉包扎好，若为玻璃割伤，应先挑出伤口里的玻璃碎片，再进行相关处理。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
2．烫伤。先用凉水冲洗降温，再搽上烫伤药。
3．受碱或酸灼伤。先用凉水冲洗，若为碱液，再用1%硼酸溶液冲洗；若为酸液，则用1%碳酸氢钠溶液冲洗，最后再用水洗。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
4．吸入刺激性或有毒气体时，应立即到室外呼吸新鲜空气，有毒药品严禁入口或接触皮肤，以防中毒。
5．触电。首先切断电源，必要时进行人工呼吸。
6．起火。应首先切断电源，迅速移走易燃物品等以防火灾蔓延；与此同时，选用合适的灭火方法，小火可用湿布、石棉布或砂子等覆盖燃烧物；有机溶液燃烧时，大多数情况下严禁用水灭火，可用干粉或二氧化碳灭火器灭火；电器设备着火时不能用泡沫灭火器，只能用二氧化碳或干粉灭火器灭火；实验人员的衣服着火时，切勿惊慌乱跑，应赶快脱下衣服，或用石棉布覆盖着火处。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
目 录
实验一 危险物质爆发点测试·······························································1厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
实验二 火灾自动报警联动系统····························································9茕桢广鳓鯡选块网羈泪。

试验一：危险物质爆发点测试
一、实验目的
1．掌握爆发点的测定方法
2．掌握延滞时间的测定方法
二、实验原理
危险物质往往在热的作用下发生燃烧、爆炸或分解，我们将危险物质在热作用下发生燃烧或爆炸的难易程度称为热感度，一定量的危险物质，从某一温度开始，以等速或匀速加热，就会有一个从开始受热到发火或爆炸的时间和温度，前者称为感应期或延滞期，后者称为爆发点。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。
在一定的温度范围内，爆发延滞期与其相应的爆发点呈指数曲线关系。其关系式为：
(0.1)籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
或：
(0.2)預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。
式中 —药剂发火反应活化能；
—普适气体常数；
—与药剂成分有关的常数。
危险物质在合金浴中被加热，当温度达到爆发点，记录其时间和温度，就可以测得燃烧爆炸的爆发点温度及延滞时间，测定装置采用BDY-1型爆发点测定仪，仪器具有数字温度显示，温度自动控制和记时功能。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。
三、实验装置
FCY-1型爆发点测定仪由合金浴实验装置，控温仪，电子计时器及电子计算机四部分组成，见图1-1。
1．合金浴。易熔合金，直径66mm，深度85mm。
2．温度控制。温度控制系统是一个闭合系统，电阻丝加热器的电流跟随控温器的P·I·D（比例·积分·微分）的运算结果变化，实验合金浴中介质温度的自动控制。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。
3．电子计时器。电子计时器，用安装在试验装置上的开关，取代电子计时器的“START/STOP”按钮，见图1-2。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。
四、仪器、材料和试剂
FCY-1型爆发点测定仪；
试剂：黑火药、硝酸钾、硫磺等。

1-温度计；2-雷管壳；3-伍德合金浴；4-加热保温套

图1-1 爆发点实验装置

图1-2 计时原理图
五、实验内容及步骤
1．将电子计时器，热电偶电缆线插头，计时器电缆线插头，电源插头，加热器电源插头插入相应的插座。
2．根据试样的不同设定不同的试验温度，在控温状态下试验，即合金浴加热并恒定于预定温度T。
3．将被测试的20mg试样装入管壳并插在计时装置的接头上。
4．揿动电子计时器的“Mode”按钮，置计时状态，或掀动“LAR/SET”按钮清零。在计时装置上的滑块按下后K2闭合，计时前K1为闭合状态。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。
5．转动手轮，放入试样，随即关断计时按钮开关K1。
6．当管壳内试样产生的气体将计时装置的滑块冲开时，计时停止。
7．记录发火延滞期。连续做不同恒温条件下、、…、所对应的延滞期、、…、的实验，并记录。
六、数据处理与计算
根据实验数据作与。1n与的关系图，由－图上求得某延滞期的爆发点。
七、问题讨论与思考
1．热感度在工程技术方面有什么意义？在产生安全方面的意义如何？
2．爆发点测定中系统误差的影响因素如何？爆发点为什么不是一个严格的数据？
3．危险物质在热作用下的安全性与可靠性与其热感度是什么关系？
附录：QB/T1941.1-94烟花爆炸药剂爆发点测定（摘要）
1．主题内容与适用范围
本标准规定了烟花爆竹药剂爆发点的测定方法
本标准适用于测定烟花爆竹药剂在一定延滞期下的爆发点
2．试验设备及材料
2.1 爆发点测定仪 若无成套仪器，可按附图1组装，各部件要求如下：

附图1
2.1.1 控温仪 控温范围：100～600℃，控温精度±1℃。
2.1.2 测温仪 精度不低于±1℃，可用热电偶和相应精度的二次仪表组成。
2.1.3 测时仪 精度不低于0.01s。上述三条也可用相应精度的时间温度自动控制记录仪。
2.1.4 加热炉 电阻丝加热的金属浴，可以用伍德合金或熔点不高于150℃的合金做介质。
2.2 天平：感量1mg
2.3 真空干燥箱或电热恒温水烘箱。
2.4 8#平底雷管壳。
2.5 雷管壳夹
3．试验程序
3.1 试样处理
3.1.1 样品必须全部通过400μm筛，样品按四分法缩分。
3.1.2 干燥：试样在真空干燥箱（压力不高于11kPa）中干燥，试样厚度不超过3mm，烘干温度为55～60℃，干燥时间为2h，或用电热恒温水烘箱在相同温度下恒温干燥4h，烘后放入干燥器中冷却1h后方可使用。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。
3.2 称样：准备好一定数量干燥清洁的雷管壳，各称取试样20±2mg，自然垂直注入，轻敲壳壁使试样不残留在雷管壳内壁上。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。
3.3 恒温法试验操作
3.3.1 将加热炉升温至试验温度，使之恒温在±1℃以内。
3.3.2 将装好试样的雷管壳垂直插入加热介质中，插入深度不少于30mm，同时计时，待试样爆发时，停止计时，记录时间与介质温度。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。
3.3.3 在5s延滞期前后，2～10s之间，至少选五个温度点进行试验，每一温度点至少测定五次。
注：① 雷管壳与感温元件必须插在同一深度上。
② 个别药剂在低温无法判断τ值时，可将每发药量增加到60±2mg，在高温下测定，用外推法求结果，但应在报告中注明。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。
③ 试验必须在通风保护装置中进行。
3.4 降温法试验操作
3.4.1 将加热至试验温度（通过测试，此温度下药剂爆发延滞期为1s左右），采用降温方法3.3.2试验降温速度控制在10℃，测一个温度时间点，其中在延滞期3～6s之间，至少测10个温度时间点。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。
4．数据处理
4.1 按附录A（补充件）求出回归方程中的回归系统A、B及相关系数R。
4.2 按A4计算5s延滞期爆发点。
4.3 R≥0.90时，试验合格，以T5报出结果。R＜0.90时重做试验。如果重做后R仍低于0.90，且两次结果相差不超过5℃，则以算术平均值报出结果。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。
本仪器可通过计算机预先设定程序进行数据处理和拟合，划出拟合曲线，求出爆发点。
5．仪器标定
爆发点测定仪每年标定一次，与评价型和仲裁型检验，应首先标定仪器。标定方法如下。
标准药剂为精制特屈儿，药量30±2mg，按4中试验程序进行试验，如果精制特屈儿的T5在243～249℃之间，仪器标定合格，否则检查仪器重新标定。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。
附录A 爆发点回归方程计算方法（补充件）
A1 将实验所得τ和T的数据列入A1表中，并算出表A1中其它各项。
表A1

Ti

1/Ti
（）2
（1/Ti）2
()/Ti
1
2
…
n
τ1
τ2
…
τn
T1
T2
…
T3

…

1/T1
1/T2
…
1/Tn
（）2
（）2
…
（）2
（1/T1）2
（1/T2）2
…
（1/Tn）2
()/T1
()/T2

()/Tn
Σ

L0
L1
L00
L11
L01
表中：

A2 按下式计算回归系数A、B。

A3 相关系数R的计算。

A4 计算T5

A5 A、B修约到四位小数，R修约到两位小数，T5修约到整数位。
A6 一元回归方程也可用计算器或计算机计算。

实验二：火灾自动报警联动系统

一、实验目的
1．验证火灾自动报警控制系统的动作机理和动作过程；
2．使学生学习并熟悉火灾报警系统的使用办法，以巩固和加深对火灾自动报警系统的学习和理解。
二、实验原理
（一）火灾报警系统
火灾报警系统一般由火灾探测报警器件、火灾报警装置、火灾警报装置和电源四部分构成。
火灾探测报警器是能对火灾参数（如烟、温光、火焰辐射、气体浓度等）进行响应并自动产生火灾报警信号的器件。按响应火灾参数的不同，火灾探测器分成感温、感烟、感光、气体火灾探测器和复合火灾探测器五个基本类型。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。
另一类火灾报警器件是手动按钮，它是由发现火灾的人员用手动方式进行报警。
火灾报警装置是用以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发出控制信号和具有其他辅助功能的控制设备。火灾报警控制器即为其中的一种，它能为火灾探测器提供电源，接收、显示和传输火灾报警信号，并能对自动消防设备发出控制信号，是火灾自动报警系统的核心部分。火灾报警控制器按其用途的不同，可分为区域火灾报警控制器，集中火灾报警控制器和通用火灾报警控制器三种基本类型。近年来，随着火灾探测报警技术的发展和模拟量、总线制、智能化火灾探测报警系统的逐渐应用，在许多场合，火灾报警控制器已不再分作区域、集中和通用三种类型，而统称为火灾报警控制器。在火灾报警装置中，还有一些设备如中继器、区域显示器、火灾显示盘等装置，可视为火灾报警控制器的演变或补充，在特定条件下应用，与火灾报警控制器同属火灾报警装置。輒峄陽檉簖疖網儂號泶。
火灾警报装置是火灾自动报警系统中用以发出区别于周围环境声、光的火灾警报信号装置。它以特殊的声、光等信号向警报区域发出火灾警报信号，以警示人们采取安全疏散、灭火救灾的措施。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
在火灾自动报警系统中，当接收到火灾报警信号后，能自动或手动启动相关消防设备并显示其状态的设备称为消防控制设备，主要包括接受火灾报警控制器控制信号的自动灭火系统的控制装置、室内消火栓系统的控制装置，防排烟及空调通风系统的控制装置、常开防火门、防火卷帘的控制装置、电梯回降控制装置，以及火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急照明与疏散指示标志等。消防控制设备一般设置在消防控制中心，以便于集中统一控制。识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。
图4-1为一典型火灾报警与消防联动系统的方框图、图4-2为火灾报警系统图。

图4-1 火灾报警与消防联动系统框图

图4-2 火灾报警系统图
（二）自动灭火系统及其联动控制
消防灭火系统主要分为水灭火系统和气体灭火系统两种。
三、实验步骤
1、开启消防自动探测报警及联动系统。
2、设置主机为自动联动报警状态。
3、用报纸等点燃，观察感烟报警器和层显状态。报警响起，观看主机显示器，确定何处起火。
4、联动防排烟系统启动，手动消防喷淋泵等。
5、将主机消音，手动报警器。观看主机显示器，确定何处起火。利用吸盘将报警器吸出，系统消音。
6、手动气体紧急按钮，观看声光报警系统和警铃，利用吸盘将报警器吸出，系统消音。
实验系统包括：消防联动、消防广播系统。要求如下：
当任一探头报警时，强制把本层及上下层的广播切换成消防广播，启动区域内送风、排风风机；打开对应的送风口、排烟口；切断本层的非消防电源，点亮火灾应急照明电源；防火卷帘门下降。首层以上任一探头火警电梯迫降到首层。区域内任一烟感报警，启动气体预警，任一温感同时报警，启动放气指示。凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。
当任一消火栓按钮动作时，联动启动消防泵；当自动喷淋系统喷头破碎喷水或压力开关动作报警时，联动启动喷淋泵。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。
在消防控制室，对消防泵/喷淋泵\送风、排烟风机等既要可以通过现场联动模块进行自动控制，也要在消防联动控制台上直接通过手动联动控制。鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。
本系统分三个区，分别代表地下室、一层和二层。

实验二附录、SHZ-QT-C紧急启停按钮说明
工作电压：DC24V； 外型尺寸：140mm*40mm
工作方式：砸下玻璃后按下启动按钮，30秒钟内启动气体接口及声光报警器，30秒钟内先用吸盘吸出启动按钮玻璃，按下停止按钮后再吸出停止按钮时，可立即停止以上设备并解除警报；否则30秒钟后，制门灯和警铃启动，同时启动电磁阀并放气，此时停止按钮已失效。平时主机系统显示气体接口停止反馈信息。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。
底座接线方法：8、9为一组常开接线标识，10、11为一组常闭接线标识。
火灾消防联动实验装置系统图