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火灾专业技术实验室 2013-05-10  信息来源: 本站

火灾防治专业技术实验室主要能够进行煤自燃特性和防治相关的实验研究,包括煤低温氧化特性、煤自燃阻化特性、自然发火标志气体、煤微观结构变化、煤氧化过程热量分析、防灭火材料研发及性能测试等实验,装备有煤自燃过程综合绝热氧化模拟系统、气相色谱仪,傅立叶红外光谱分析仪,同步热分析仪和煤的工业分析仪、材料压力机、快速水分分析仪等大型实验设备。实验设备具体性能及参数如下:
(1)煤自燃特性综合测试系统
煤自燃特性综合测试系统(图1)能够实现恒温、程序升温和跟踪升温;实现数据自动采集与处理。对煤自燃过程进行模拟(煤低温绝热氧化)和加速氧化的温度控制系统,能够对煤的低温氧化特性和自燃特性进行研究。系统是煤自燃基础和防治研究必不可缺的基本实验平台;利用该系统可为各种防治煤自燃材料特性进行研究;利用该系统的恒温、程序升温和跟踪升温加热炉,也可作塑料等材料的抗老化测试研究等。
煤自燃特性综合测试系统在煤自燃倾向性测定方面代表了国内最前沿水平,《AQ/T1068-2008煤自燃倾向性的氧化动力学测定方法》正式采用该设备做自燃倾向性鉴定。
(2)气相色谱仪
SP6800气相色谱仪(图2)具有双放大器和三检测器(TCD、2个FID检测器),为煤矿专用气相色谱仪,能在15分钟内分析出O2、N2、CO2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、C3H8,其仪器性能指标在价位的国内外仪器中具有领先水平。
SP6800气相色谱仪主要技术指标
1 TCD:灵敏度 ≥5*103 mv.ml/mg
2 FID:敏感度 ≤2.7*10-12g/s
3 色谱柱箱温度范围 室温~420℃

(3)红外光谱仪
IS 10红外光谱仪(图3)是美国热电公司在2008年新推出的中红外光谱仪,能够分析气体、液体和固体的分子结构或官能团。
虽然煤的结构很复杂,但决定煤自燃倾向性的仅为煤中的一些氧化活性较强的基团。只需对比煤中这些氧化活性基团的含量,就能判别其氧化性次序。利用光谱仪可直接分析煤低温氧化过程中活性基因的变化,从而掌握煤低温氧化规律。仪器为瓦斯防治、瓦斯煤尘爆炸、火灾等煤矿安全相关领域的基础和应用研究提供必不可少的微观结构分析工具,具体为:
①分析煤低温氧化过程中活性基因的变化,从而掌握煤低温氧化规律;
②对煤矿可燃可爆炸气体进行分析研究;
③对煤低温氧化过程气体进行研究;
④对防治瓦斯、煤尘爆炸和防治煤炭自燃各种新型材料的性质进行研究。
IS 10型红外光谱分析仪主要技术指标
1 光谱范围 4000~400cm-1
2 分辨率 0.5cm-1
3 检测器 DTGS

(4)综合热分析仪
综合热分析仪(图4)可为煤的比热测量、自燃各个阶段的热量测量、矿用塑料研发提供支撑。STA449F3 综合热分析仪是德国耐驰仪器公司最新型号的综合热分析仪,能过完成热重和差示扫描量热分析。专门为该仪器配备了大样品支架,最大称重量为10000 mg,是目前国内外商用热分析仪器中样品量最大的。在热天平恒温漂移、量热准确度等方面也达到了国际先进水平。
综合热分析仪主要技术指标
1 温度范围 室温~1000℃
2 升降温速率 0.001~50 K/min
3 最大称重量 10000 mg
4 天平灵敏度 0.1 μg
5 温度准确度 <±0.1℃
6 量热准确度 <±1%

(5)防灭火材料研发及性能测试平台
主要由材料产品研发、材料性能测试构成。可以进行防灭火材料阻化泡沫、防灭火胶体、水玻璃凝胶、矿用聚氨酯等材料的开发提供支持。可以提供阻化时间、阻化率、胶体粘稠度、材料保水性、材料抗压性等测试服务。

 
图1  煤自燃特性综合测试系统 图2   气相色谱仪
图3  IS10 红外分析仪 图4  STA449F3 综合热分析仪
图5  防灭火材料研发与测试平台


                                                                   
 

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