Оборудование TA Instruments для пожарно-технической экспертизы

Оборудование TA Instruments
для пожарно-технической экспертизы

Пожарно-техническая экспертиза
 Какова причина возникновения пожара?
 Возможно ли установить очаг возгорания?
 Сколько было очагов возгорания – один или несколько, как они
связаны между собой?
 Что указывает на расположение очага пожара?
 Какие вещества подверглись возгоранию?
 Какова скорость распространения горения?
 Каков период нагревания до появления признаков горения?
 Какова причина оплавления электропроводки на месте возгорания?
 Возможно ли возгорание данного объекта исследования при контакте
с раскаленными и горящими частицами?
 Возможно ли было самовозгорание объектов и при каких условиях?
 Какое обстоятельство предшествовало пожару?
 Сколько времени прошло до полного сгорания материалов?
http://inexpert.ru/
8 800 200 4225 www.intertech-corp.ru

Калориметры ДСК
Q2000
Discovery DSC
Q20
Q2000 – настраиваемая модель
Discovery DSC – исследовательского класса со всеми опциями
Q20 - базовая модель

Приставка ДСК высокого давления

Микрокалориметры и ДСК
-12 -2
-3 -1
0
1
2
3
4-12 -10 -8 -6 -4
-11 -9 -7 -5
1 пВт
1 нВт
1 мкВт
1 мВт
1 Вт
1 кВт

TAM IV - мультиканальный калориметр
• TAM – Thermal Activity Monitor
• Температура: 15 – 150 °C
– Изотерма или сканирование (2 °C/ч)
– Стабильность: < 0.01 мK/24 ч
• Мультифункциональные калориметры
и приспособления
– Разнообразные методы измерения
• Высокая производительность
– До 48-ми индивидуальных
двухканальных калориметров
теплового потока.
• Чувствительность в диапазоне нВт -
мкВт и беспрецедентная
стабильность
• Поддержка сети – выделенный IP
адрес

Термогравиметрические анализаторы
Q50 Q500
Discovery TGA

Совмещенные ТГА/ДТА/ДСК
Универсальные приборы SDT Q600 и STA 504 позволяющие
одновременно регистрировать термогравиметрическую (ТГ),
дифференциальную термическую (ДТА) и дифференциальную
калориметрическую (ДСК) кривые.

TA Instruments Discovery MS

LaserComp FOX50Discovery Xenon/Laser Flash
Анализаторы теплопроводности TA Instruments
Измерение тепло- и температуропроводности до 2800°С

Термомеханические анализаторы Q400 и Q400EM
Температуры от -150ºС до 1000ºС
Нагрузки от 0.001 до 1.0 Н
Чувствительность <100 нм
Дрейф базовой линии от -150ºС до 600ºС
<1 мкм
твердые образцы
волокна
пленки
порошки
Стандартный ТМА
Модулированный ТМА
Динамический ТМА
Нагрузка/Релаксация

Динамические механические анализаторы
Q800 RSA –G2

Дилатометр DIL 801/2/3
температура ; -160°C … 700°C
от 20°C до 1350°C; 1500°C; 1720°C, 2000°C, 2400°C
разрешение: 0.01 мкм, 0.05°C
точность: 0.01 - 0.05x10-6 K-1
атмосфера: воздух, инертный газ, вакуум
Дилатометр DIL 801 с печью 1350°C

Свойства при нагревании бетонов
100°С – удаление сорбированной воды
 300°С – разложение гидросиликатов
450°С – начало потери прочности
 500°С – разложение гидратов клинкерных
материалов (алита, белита, целита)
 600°С – начало разложения и конверсии
агрегатов (α-β превращение SiO2,
разложение известняка)
Для исследований используются совмещенные
анализаторы SDT Q600 или STA504

Профили преобразования при нагреве
Fire design of concrete structures - structural behavior and assessment, fib Bulletin No. 46

Исходный материал
ТГ - кривая
ДТА - кривая
Кривая температуры
α-β превращение SiO2
разложение портланида

Материал после огневого воздействия
Estimationof FireDamageto ConcreteStructure:ACase Study, R.P.Pathaket al.,2013Int. j. eng. sci.
α-β превращение SiO2

Термостабильность полимеров
Method Log:
1:Select gas: 1 - N2
1: Ramp 20.00 °C/min to 650.00 °C
2: Select gas: 2 - Air
3: Ramp 20.00 °C/min to 1000.00 °C
PVC
PMMA
PET
650.00°C
55.59%
650.00°C
5.928%
LDPE
PEEK
650.00°C
14.32%
0
20
40
60
80
100
Weight(%)
50 250 450 650 850 1050
Temperature (°C)

ГОСТ Р 53293
ГОСТ Р 53293-2009 Пожарная опасность веществ и
материалов. Материалы, вещества и средства
огнезащиты. Идентификация методами термического
анализа
 Настоящий стандарт устанавливает порядок и
методы проведения термического анализа и
последующей аналитической идентификации.
 Испытание материалов на пожарную опасность,
определение огнезащитных свойств составов и
пропиток.
 Применяется при экспертизе пожаров и других видов
экспертной оценки.

ГОСТ Р 53293
Инструментальные методы идентификации
• термогравиметрический анализ (ТГ)
• дифференциальный термогравиметрический анализ
(ДТГ)
• дифференциально-термический анализ (ДТА) или
дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК)
Идентификация с помощью
инструментальных методов:
• получение термоаналитических характеристик, их
средних величин и дисперсий
• установление идентичности испытываемого объекта
идентификатору

Условия тестирования
Совмещенные анализаторы SDT Q600
или STA504
Масса образца 1 – 20 мг
Скорость нагревания 5 - 20°С/мин
Атмосфера – инертный газ или воздух с
расходом 50 – 150 мл/мин
Конечная температура – до окончания
процесса деструкции. Обычно 900 –
1000°С

Термоаналитические характеристики
 Температуры при фиксированных потерях массы (5, 10, 20, 30,
50%). Для материалов с меньшей суммарной потерей массы,
интервал разбивается на 4 значения.
 потеря массы при фиксированных значения температуры
(например, 100, 150, 200, 250, 300°С)
 значения температуры в максимумах скорости потери массы по
кривой ДТГ
 скорость потери массы или амплитуда максимумов ДТГ
 коксовый остаток при нагреве в инертной атмосфере
 зольный остаток при нагреве в атмосфере воздуха
 температуры и тепловые эффекты по кривой ДСК
 температурный диапазоны тепловых эффектов
 экстраполированные значения начала и конца тепловых
эффектов

ГОСТ Р 53293 - пример ТГ-кривой

ГОСТ Р 53293 - пример ДТГ-кривой

ГОСТ 9.715-86
 ГОСТ 9.715-86 Единая система защиты от коррозии и
старения. Материалы полимерные. Методы испытаний на
стойкость к воздействию температуры
 Метод 1 заключается в нагревании пробы с заданной
скоростью на воздухе или в атмосфере заданного состава и
определении стойкости материала по показателям:
• температурам начала и окончания процессов (ДСК)
• изменению массы пробы (ТГА)
• зависимости скорости изменения массы пробы от
температуры (ТГА)
• константе скорости процесса (ТГА)
 Масса навески для анализа - от 5 мг
 Газообразные продукты могут быть проанализированы с
помощью МС- или ИК-спектрометра

ГОСТ 9.715-86
 Испытания проводят для
нескольких скоростей нагрева
 Строят зависимость потери
массы от температуры
 ПО уравнению Аррениуса
определяют кинетические
параметры
 Зная кинетические параметры
(предэкспоненциальный множитель и энергию
активации) можно определить как долго материал не
теряет свои свойства при конкретной температуре

Термомеханический анализ
Температура (°C)
0 50 100
49.5°C 92.7°C
150 200
Контрольный
Тестовый
образец
Изменениеразмера(mm)
ТМА Q400 с зондом пенетрации, образец изоляции проводов,
влияние остаточного растворителя

DTUL
DTUL - Deflection Temperature Under Load –
температура изгиба под нагрузкой. Эта
величина характеризует способность
конструкционных материалов сохранять
механические свойства при нагревании.
ASTM D648, ISO 75, ГОСТ 12021-84
Выполняется с помощью
ДМА или ТМА

DTUL

Индукционное время окисления
200.10 oC
30.43min
-2
0
2
4
6
8
HeatFlow(mW)
-5 5 15 25 35 45
Time (min)
Oxidative
Induction Time
(OIT)

Температура начала окисления
245.22°C
125.54°C
-20
-10
0
10
20HeatFlow(mW)
50 100 150 200 250 300
Temperature (°C)
Oxidation Onset
Temperature (OOT)

Самовозгорание и взрыв
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
0 20 40 60 80 100 120 140
Heatflow(µW)
Temp (°C)
Потери тепла
Выделение тепла
Tcrit
Pcrit
Tamb
Безопасный
диапазон
Потери тепла
Выделение
тепла
Tamb

Основное уравнение саморазогрева















TTR
E
fTPTP A 11
exp)()0,(),(
0
0 
H
tQ
t


)(
)(
Кинетические
параметры
Прямое измерение
нового образца
Тепловой поток

Метод конечных элементов
Элемент i :
Температура Ti
Теплоемкость Cpi
Теплопроводность li
Плотность ri
Выделение тепла P(Ti,i)
Активность i
Tamb(t)
Тепловые потери
ri
R

Стабильность стабилизированных взрывчатых веществ %, при
65°С

Самовозгорание смесей
Минеральная вата
Масло и минеральная вата
(ожидаемое)
Масло и минеральная вата
(эксперимент)
Масло

ТГА-МС – выделяющиеся газы

ТГА-МС – выделяющиеся газы
Библиотечный поиск

ТГА-ИК– идентификация
99.72%
(7.273mg)
0
1
2
3
[]Deriv.Weight(%/°C)–––––
0
20
40
60
80
100
120
Weight(%)
0 100 200 300 400 500 600
Temperature (°C) Universal V4.4A TA Instruments
Навеска 7.29 мг

ТГА-ИК– идентификация
Linked spectrum at 30.717 min.
POLY(STYR ENE ), A TACTIC
Styrene; Vinylbenzene
-0.14
-0.12
-0.10
-0.08
-0.06
-0.04
-0.02
-0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
0.22
0.24
0.26
Absorbance
5001000150020002500300035004000
Wavenumbers (cm-1)
Олигомер -
полистирола

Спасибо за внимание!

Оборудование TA Instruments для пожарно-технической экспертизы

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Оборудование TA Instruments для пожарно-технической экспертизы

Similar to Оборудование TA Instruments для пожарно-технической экспертизы (20)

Оборудование TA Instruments для пожарно-технической экспертизы