液體持續燃燒試驗注意事項及試驗儀的研制

于 亮，鐘煥榮，李樹娟，趙 軍，范偉檢

( 廣州合成材料研究院有限公司，廣東廣州510665)

隨著國家安全管理部門加強對鐵路、空運、海運等運輸的監管，危險貨物運輸鑒定的意義不言而喻，作為液體危險性鑒定分類的項目之一，持續燃燒試驗作為危險性鑒定和貨物運輸鑒定中最為重要的試驗之一，準確的持續燃燒試驗結果是檢測實驗室必須重點關注的事情。

1 持續燃燒試驗注意事項

在進行持續燃燒試驗時，筆者根據十余年的操作經驗，提供以下參考：

（1）選用合格的丁烷氣體，調節符合標準要求火焰長度和寬度是保證點火能符合要求，液體在特定溫度下能否點火的關鍵。

（2）燃氣噴嘴的燃氣金屬管的粗細對于火焰寬度有一定的影響，燃氣氣流的速度對火焰的長度有影響，因此選用合適粗細的燃氣金屬導管和微調式減壓閥對于火焰大小的調節有重要意義。

（3）試驗溫度60.5℃/75.0℃［1］的準確也會對試驗結果是否準確產生影響。

（4）對于有些液體持續燃燒的火焰是無色的，此類液體應該配備濾鏡進行目測或者在試樣槽上方安裝溫度傳感器進行數顯，如此才能正確地識別是否持續燃燒。

（5）點火位置處要安裝限位裝置，才能保證每次點火位置的準確，以此保證不因每次點火位置的不同造成結果的誤差或者錯誤。

（6）火焰保持時間及加熱時間應該配備準確的計時設備或者配備準確的秒表，時間精確度應該達到0.5s［1］及以上才行。

（7）重復試驗應該重新加注新的樣品，應保證樣品的加注在試驗溫度恒定后再添加。加注樣品的量也應該符合標準要求的2mL［1］。

（8）試驗槽的尺寸及深度等應完全符合標準要求，如圖1 所示。

圖1 金屬試驗樣槽平面圖[2]Fig. 1 Plan view of metal test sample tank

2 試驗儀的研制心得

針對持續燃燒試驗應該注意的事項和筆者在研制持續燃燒試驗系統的過程中的心得，筆者認為一套合格的持續燃燒試驗系統應該具備以下功能和設備，才能完全保障試驗結果的準確、試驗的智能化以及試驗操作的高效率。

（1）采用雙試驗樣槽，提高了不管是多個樣品還是單個樣品的試驗效率，節省了試驗時間。（單個樣品操作時可分別設置兩個試驗槽溫度分別為60.5℃和75.0℃，然后兩個試樣槽都設置為先前在較低能持續燃燒的溫度同時進行試驗，減少了單試驗樣槽進行三次試驗［1］的時間；對于多樣品，兩個試驗樣槽可同時進行兩個樣品的試驗，也節省了試驗時間）。

（2）火焰長度、寬度可控可調

燃氣噴嘴經過試驗論證選用內徑3.5mm 的金屬不銹鋼管，燃氣采用小型氣瓶加裝旋轉微調式減壓閥，本設計在燃氣噴嘴前設置火焰探針，探針長度可調。當火焰長度覆蓋探針時，控制系統檢測到探針反饋信號，確認火焰長度、寬度達到設定的長度。控制系統發出火焰長度、寬度要求準備就緒信號，待進一步處理。

（3）采用PLC 自動控制

市面上的持續燃燒試驗裝置，多數采用相互獨立的控制模塊進行整合，本試驗裝置采用PLC 觸摸屏一體化設計，將人工交互與設備控制有機結合。這樣設計，能更有效地對裝置各種參數進行統一采集，統一控制，大大減少人工干預，使試驗結果重現更好更準確。

（4）采用限位裝置可以使燃氣噴嘴火焰轉動到精準位置，發生故障未達到要求也可容易目測到。系統的狀態數顯屏幕可以顯示儀器工作的狀態和所處的試驗步驟，達到設定溫度恒定后設定了即將點火的倒計時以及點火狀態的時間。系統中配置電子控時模塊可以做到如果計量時間不準，可以進行修定。

如此的試驗儀可以保障持續燃燒試驗設備比一般得儀器具備以下優點：①采用雙試驗樣槽，提高了試驗效率；②采用PLC 自動控制，將人工交互與設備控制有機結合。③燃氣噴嘴經過試驗論證選用內徑3.5mm 的金屬不銹鋼管，燃氣采用小型氣瓶加裝旋轉微調式減壓閥，本設計在燃氣噴嘴前設置火焰探針，探針長度可調。當火焰長度覆蓋探針時，控制系統檢測到探針反饋信號，確認火焰長度達到設定的長度。④從升溫到溫度的恒定，恒溫倒計時到燃氣噴嘴轉動到點火位置，再到點火時間結束后復位到非點火狀態這些操作都達到了智能化。

3 結語

只有通過日常的操作積累，明確操作中可能遇到的不當操作和設備的缺陷，才能將試驗中的所思所感付諸實踐，研制出真正適合試驗的儀器。這也是所有實驗室人員的感悟和對儀器開發研制者的期待。