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几种物质燃烧性能试验方法——氧指数法
—— 关于氧指数的几点思考1
薛思强
(公安部天津消防研究所,天津300381)
3.1“氧指数”的定义和表达方式
关于“氧指数”的定义,在不同的文献中规定也不尽相同。比如有的高校教材对氧指数规定为:所谓氧指数,是指在规定的试验条件下,试样在氧氮混合气流中维持平稳燃烧(即有焰燃烧)所需的最低氧气浓度,以氧所占的体积百分数的数值表示。而有的文献则将阴燃也包含在“稳定燃烧”的范畴。现在并没有统一而明确的说法。但是因为“氧指数”定义不够明确,可能会造成测量氧指数时的困惑,也会由此产生测量时的偏差。GB/T5454一1997《纺织品燃烧性能试验方法氧指数法》规定的比较明确,燃烧过程包括有焰燃烧、无焰燃烧。但是对于其它规定不够明确的标准,需要对最终测试结果进行适当描述,根据需要报告无焰燃烧情况或包含无焰燃烧时的氧指数。
关于“氧指数”的表达方式,规定也有所不同。有的文献将氧指数等同表达为氧的百分比浓度,有的文献将氧的百分比浓度的百分号去掉,单纯用数字表示。虽然不同的表达方式不会引起歧义,但作为一个常用术语,还是应明确规定为宜。
3.2氧指数在使用中的局限性
3.2.1 氧指数受环境因素的影响
氧指数是在实验室条件下评定材料燃烧性能的一种方法。它可以对天然或人工合成的许多材料的燃烧性能做出准确,快捷的检测评价。但是氧指数法并不是唯一判定条件和检测方法,氧指数也受诸如温度、湿度、材料的外形尺寸等因素的影响。我们平常测试极限氧指数(LOI),一般是在常温和常压下。然而物质的极限氧指数与所处环境温度的关系是极为明显的。同一种材料,它所处温度越高,极限氧指数就越小。所以有人认为氧指数与温度指数是两个密不可分的因素,抛开了温度指数单独讲氧指数是没有意义的。几种材料的氧指数与温度关系见图l。
图l三种不同的绝缘材料氧指数与温度的关系
为了更清楚地表明物质的氧指数与温度有关,我们可以测试几种不同物质的氧指数,然后采用一个敞开式加热炉,加热炉炉腔内部与大气很好相通(即氧含量固定)。将加热炉的炉腔温度分别控制在150℃、350℃、550℃、750℃。将几种材料分别放入不同温度的炉腔中,观察其燃烧情况,以此来证明氧指数与温度的关系。物质燃烧情况见表l。
表1几种物质在不同温度环境中的燃烧情况
从以上几种材料的氧指数可以知道,该种物质在常温常压的空气中均不能被点燃。但随着所处环境温度的升高,物质越来越容易被引燃。当温度高到一定程度,在空气中即可被引燃。从而也表明氧指数与温度指数密不可分的关系。
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