[发明专利]一种用于测量喷雾气雾剂燃烧热的氧弹及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及喷雾气雾剂燃烧热测量的装置和方法，特别涉及一种测量喷雾气雾剂燃烧热的氧弹，以及使用该氧弹测量喷雾气雾剂燃烧热的方法。

 该氧弹能直接应用于传统的氧弹式量热仪中，代替传统氧弹测量喷雾气雾剂的燃烧热，以解决传统氧弹式量热仪不能测量喷雾气雾剂燃烧热的问题；同时，配合该氧弹，提出一种测量喷雾气雾剂燃烧热的方法，该方法有利于提高喷雾气雾剂燃烧热测量的准确性；方法中提供的充氧表压值和喷雾气雾剂充注质量的公式，有利于喷雾气雾剂的完全燃烧，以保证燃烧热测量的准确性。

背景技术

气雾剂一般分为泡沫气雾剂和喷雾气雾剂两大类。常见的泡沫气雾剂有摩丝、剃须泡沫等，常见的喷雾气雾剂有如空气清新剂、杀虫气雾剂、自动喷漆、轮胎养护喷雾剂等。随着我国近年来对气雾剂火灾危险性分级系列标准的不断完善，气雾剂燃烧热的测量逐渐变为一个重要的问题。

在我国喷雾气雾剂火灾危险性分级系列国家标准：[1]《 GB/T 21630-2008 危险品 喷雾剂点燃距离试验方法》，[2] 《GB/T 21631-2008 危险品 喷雾剂封闭空间点燃试验方法》中，明确了燃烧热的测量是判断喷雾气雾剂火灾危险性分级的一个重要前提。

目前，传统的量热仪器氧弹式量热仪通常只用于固体和难挥发液体的燃烧热的测量，不能直接用于易挥发液体燃烧热的测量。喷雾气雾剂类似于易挥发液体，其中一些易燃组分容易挥发，同样不能直接用氧弹式量热仪来测量。

一些文献中提到了利于辅助容器测量易挥发液体燃烧热的方法。所述文献包括：[陈龙武, 沈鹤柏作品的《挥发性液体样品燃烧热的测定方法》[J]. 化学教育, 1982, 6:44-45]，[戴镇泽, 鲍慈光, 洪品杰的《 测定液体燃烧热的一种简便方法》[J]. 云南大学学报, 1985,7(4):457-460]。

在ASTM D 240标准试验方法[ASTM D240-2002 Standard Test Method for Heat of Combustion of Liquid Hydrocarbon Fuels by Bomb Calorimeter.]中，推荐借助胶囊或玻璃容器作为辅助容器来测量易挥发液体的燃烧热。

国家标准GB/T 21614-2008[GB/T 21614-2008 危险品喷雾剂燃烧热试验方法]参考将ASTM D 240的方法用于喷雾气雾剂燃烧热的测量。

然而借助胶囊或玻璃容器来测量喷雾气雾剂燃烧热的方法存在很大的不足。简述如下：

 胶囊法是将喷雾气雾剂喷入胶囊（药用明胶胶囊）中，用胶带粘住胶囊接口，然后将装着喷雾气雾剂的胶囊放入氧弹仪中，在高压氧气环境下燃烧，测量总燃烧热。将总燃烧热减去胶囊的燃烧热、胶带的燃烧热以及点火丝引火线等的燃烧热，即可获得喷雾气雾剂的燃烧热。这种方法的缺点在于：首先，喷雾气雾剂在喷入胶囊内的过程中，绝大多数会喷射至胶囊以外，四处喷洒，污染试验环境，导致试验人员过多接触及吸入，造成身体损害，同时，胶囊接口处容易被喷雾弄湿，使胶带粘性下降，难以粘牢。第二，在喷射过程中，易燃气体组分迅速挥发损失，使得测量值不准确，操作人员动作越缓慢，测量误差越大。第三，由于喷雾气雾剂的喷射效应，胶囊中的已经存在的喷雾气雾剂液体会被喷射而入的气液吹打溅出，从而使胶囊难以装满。而如果胶囊中收纳的喷雾气雾剂太少，将导致试验误差增大。第四，一些种类的喷雾气雾剂对胶囊的溶解能力较强，容易使胶囊发软，难以用胶带封口，操作速度稍慢，胶囊在放入氧弹仪弹筒之前就破裂泄漏，导致试验失败；一些含气体较多的喷雾气雾剂，在胶囊中产生的气体压力太大，胶带难以粘住其封口。这种方法对环境污染大、对操作人员身体伤害大，操作较难，试验失败率较高，测试准确度也难以保障。

玻璃容器法是指以特制玻璃容器代替胶囊完成上述试验。将喷雾气雾剂喷入特制的薄壁玻璃容器中，封口后放入氧弹筒中，当引火源将玻璃容器烧破时，喷雾气雾剂便在弹筒中与高压氧气发生燃烧反应，从而测得喷雾气雾剂的燃烧热。这种方法报道较少，原因是：第一，这种方法同样存在胶囊法的第一和第二种问题。第二，在将玻璃容器有可能在点火之前就被高压氧气压碎，碎了的玻璃渣可能会扣住部分液态喷雾气雾剂导致其不能完全燃烧，使试验误差增大。第三，喷雾气雾剂喷入后，需要对玻璃容器开口处封口，不易操作。第四，每次试验需要烧碎一个这种特制玻璃容器，而这种特制玻璃容器的配备难度要大于普通的胶囊。