本發(fā)明涉及一種植物活葉片燃燒性比較的試驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
：森林火災(zāi)燃燒的主體是活可燃物，發(fā)生在亞熱帶、熱帶的闊葉林樹冠火，燃燒的可燃物主要是植物活葉片，活葉片即植物體有生命力的葉片；在真實(shí)的森林火災(zāi)高強(qiáng)度熱作用下，植物活葉片能夠進(jìn)入燃燒狀態(tài)并放出大量熱量，但在實(shí)驗(yàn)室，難以重復(fù)產(chǎn)生真實(shí)森林火災(zāi)那種特殊溫度場，由于植物活葉片含水率高，往往難以在實(shí)驗(yàn)室將其引燃并測到有價(jià)值的數(shù)據(jù)，難以區(qū)別不同葉片的燃燒性差異；如何直觀、簡便地比較不同種類植物活葉片的燃燒性差異、不同生長條件下同種植物活葉片的燃燒性差異一直是消防科技工作者探索的一大難題。在葉燃燒性的研究和比較方面，現(xiàn)行的試驗(yàn)方法可分三大類：一是直接燃燒試驗(yàn)，如在電爐或其它高溫場進(jìn)行直接燃燒，但存在兩大弊?。?）電爐等產(chǎn)生的溫度場難以控制、重復(fù)，即難以在實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生兩個(gè)或多個(gè)相同或相近的溫度場，實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性差；2）難以測到有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，故難以評價(jià)活葉片的燃燒性，從而難以比較不同葉片的燃燒性差異；二是間接法，即測定與葉燃燒性相關(guān)的含水率、燃點(diǎn)、粗脂肪含量、粗灰份含量、熱值等理化指標(biāo)，也有人采用熱重實(shí)驗(yàn)法，然后用數(shù)學(xué)分析手段比較不同植物葉的燃燒性差異，這是90年代國內(nèi)外林火科技工作者常采用的研究方法，現(xiàn)在還有少量此類研究手段發(fā)表的學(xué)術(shù)論文；這種方法的主要弊病有：1）要對葉片進(jìn)行烘干、粉碎、過篩等處理，破壞了葉片的完整性，忽略了活葉的厚度、大小、葉面各部位不均勻性等物理性質(zhì)對燃燒性的影響；2）實(shí)驗(yàn)時(shí)間長，有的單個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目就達(dá)5小時(shí)以上；3）儀器設(shè)備種類多、價(jià)格高；4）實(shí)驗(yàn)耗材種類多；5）成本高；6）對實(shí)驗(yàn)人員的技能要求高，需專人操作；7）結(jié)果分析較為復(fù)雜；三、用氧指數(shù)測定儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，氧指數(shù)法是一種較成熟的實(shí)驗(yàn)手段，常用于木材、塑料制品、紡織品等阻燃材料的評價(jià)，但用于活葉片燃燒性試驗(yàn)存在以下問題：1）燃燒筒空間太小，不適用于面積較大葉片的燃燒試驗(yàn)；2）供氧速率太小，對新葉或其它含水率高的葉片，即使用最大供氧速率也不能使其燃燒，無法區(qū)分不同葉片的燃燒性差異；3）葉片燃燒不完全，產(chǎn)生火星滴落可能引燃下部的金屬網(wǎng)、塑料珠，從而對實(shí)驗(yàn)人員造成危險(xiǎn)或?qū)x器造成損害；4）燃燒筒空間小、外壁溫度升高快，容易燙傷操作人員；5）燃燒不完全，造成實(shí)驗(yàn)室CO等有害氣體的積累，長時(shí)間實(shí)驗(yàn)對人員健康造成傷害；6）由于每葉片各處自身厚度的不均勻性，供氧速率小導(dǎo)致燃燒不充分，有的葉片部分被燒，結(jié)果不能反映整葉的燃燒特性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種主要用于闊葉樹種不同植物活葉片燃燒性比較的試驗(yàn)方法，以解決上述
背景技術(shù)：
中提出的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種植物活葉片燃燒性比較的試驗(yàn)方法，包括以下步驟：1）裝配試驗(yàn)裝置，所述試驗(yàn)裝置包括一個(gè)透明玻璃制成的燃燒瓶，燃燒瓶從下至上依次設(shè)置有進(jìn)氧段、氧調(diào)節(jié)段、實(shí)驗(yàn)段和瓶蓋；2）所述進(jìn)氧段通過導(dǎo)管與氧氣罐連接，導(dǎo)管與氧氣罐之間設(shè)置流量計(jì)和壓力表；3）所述氧調(diào)節(jié)段上下均設(shè)置有不具備燃燒性的玻璃網(wǎng)，兩層玻璃網(wǎng)之間填充有直徑為5mm的玻璃珠以調(diào)節(jié)氧氣供給，氧氣經(jīng)過氧調(diào)節(jié)段后，上截面各部位流速均勻地進(jìn)行入實(shí)驗(yàn)段以支持活葉片燃燒；3）所述實(shí)驗(yàn)段設(shè)置有樣品夾，樣品夾固定在玻璃網(wǎng)中央，樣品夾活動(dòng)式設(shè)置在燃燒瓶內(nèi)，以使待測葉片位于實(shí)驗(yàn)段中央；4）所述瓶蓋上部出口口徑為10cm，下部為錐形結(jié)構(gòu)，瓶蓋與實(shí)驗(yàn)段通過法蘭密封連接；5）移開瓶蓋后將待測葉片固定在樣品夾上，接著蓋上瓶蓋，通氧3-5分鐘驅(qū)離燃燒瓶中空氣后采用點(diǎn)火器點(diǎn)燒待測葉片，根據(jù)待測葉片含水率和實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定點(diǎn)火方式為葉片上部點(diǎn)火或下部點(diǎn)火，進(jìn)行比較的同一組葉片采用同一點(diǎn)火方式；6）實(shí)驗(yàn)過程中記錄燃燒時(shí)間，記錄試驗(yàn)前、后葉片質(zhì)量或勾繪葉片輪廓，以推算燃燒質(zhì)量下降速率和面積損毀速率，然后據(jù)此進(jìn)行植物活葉片燃燒性比較。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述瓶蓋的高度為20cm，實(shí)驗(yàn)段高度為70cm，氧調(diào)節(jié)段高度為20cm，進(jìn)氧段高度為10cm。作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述氧氣罐中的氧氣為工業(yè)氧或醫(yī)用氧。作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述流量計(jì)控制和測定氧氣流量，用于支持燃燒的氧流量控制在30-100升/分鐘，氧流量視葉片含水率、面積、厚度等影響要素而定。作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述導(dǎo)管設(shè)置為4根，均勻分布在燃燒瓶底板四個(gè)方向，氧氣罐中的氧氣經(jīng)過流量計(jì)后通過4根塑料導(dǎo)管從燃燒瓶下部4個(gè)方向進(jìn)入燃燒瓶的進(jìn)氧段。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的方法主要用于闊葉樹種不同活葉片間的燃燒性比較，一次試驗(yàn)一片葉，不適用于帶葉活枝或針葉的燃燒性比較，本試驗(yàn)方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）實(shí)驗(yàn)操作簡單，實(shí)驗(yàn)方法易于掌握；2）過程和結(jié)果直觀；3）實(shí)驗(yàn)耗時(shí)短，大多數(shù)樣品從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備到結(jié)束不超過2分鐘；4）無需復(fù)雜的儀器設(shè)備，實(shí)驗(yàn)耗材少，可以大大降低實(shí)驗(yàn)成本；5）可重復(fù)性強(qiáng)，結(jié)果可靠；6）原理可靠，即利用氧助燃代替真實(shí)火災(zāi)情況下的高溫場促進(jìn)燃燒；7）通過測定、計(jì)算葉片燃燒時(shí)間及實(shí)驗(yàn)前后質(zhì)量、面積等數(shù)據(jù)，可以客觀地比較不同葉片的燃燒性差異；8）由于燃燒實(shí)驗(yàn)空間大，外壁溫度不高，不易造成燙傷現(xiàn)象；9）燃燒實(shí)驗(yàn)段采用不燃材料制作，不會(huì)引發(fā)火災(zāi)；10）樣品燃燒充分，CO等有害氣體生成量少，不會(huì)對實(shí)驗(yàn)人員健康造成傷害；11）所有葉片均能被燒毀，燒毀結(jié)果能反映整葉的燃燒特性。附圖說明圖1為本發(fā)明試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。請參閱圖1，一種植物活葉片燃燒性比較的試驗(yàn)方法，包括以下步驟：1）裝配試驗(yàn)裝置，所述試驗(yàn)裝置包括一個(gè)透明玻璃制成的燃燒瓶1，燃燒瓶從下至上依次設(shè)置有進(jìn)氧段2、氧調(diào)節(jié)段3、實(shí)驗(yàn)段4和瓶蓋5，實(shí)驗(yàn)段4高度為70cm，氧調(diào)節(jié)段高度3為20cm，進(jìn)氧段2高度為10cm；2）所述進(jìn)氧段2通過導(dǎo)管6與氧氣罐7連接，導(dǎo)管6與氧氣罐7之間設(shè)置流量計(jì)8和壓力表9；3）所述氧調(diào)節(jié)段3上下均設(shè)置有不具備燃燒性的玻璃網(wǎng)10，兩層玻璃網(wǎng)10之間填充有直徑為5mm的玻璃珠11以調(diào)節(jié)氧氣供給，氧氣經(jīng)過氧調(diào)節(jié)段3后，上截面各部位流速均勻地進(jìn)行入實(shí)驗(yàn)段4以支持活葉片燃燒；4）所述實(shí)驗(yàn)段4設(shè)置有樣品夾12，樣品夾12固定在玻璃網(wǎng)10中央，樣品夾12活動(dòng)式設(shè)置在燃燒瓶1內(nèi)，以使待測葉片位于實(shí)驗(yàn)段4中央；5）所述瓶蓋5上部出口口徑為10cm，下部為錐形結(jié)構(gòu)，以方便煙氣流出，瓶蓋5的高度為20cm，所述瓶蓋5與實(shí)驗(yàn)段4通過法蘭13密封連接；6）移開瓶蓋5后將待測葉片固定在樣品夾12上，接著蓋上瓶蓋5，通氧3-5分鐘驅(qū)離燃燒瓶1中空氣后采用點(diǎn)火器點(diǎn)燒待測葉片，根據(jù)待測葉片含水率和實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定點(diǎn)火方式為葉片上部點(diǎn)火或下部點(diǎn)火，進(jìn)行比較的同一組葉片采用同一點(diǎn)火方式；7）所述氧氣罐7中的氧氣為工業(yè)氧或醫(yī)用氧；8）所述流量計(jì)8控制和測定氧氣流量，用于支持燃燒的氧流量控制在30-100升/分鐘，氧流量視葉片含水率、面積、厚度等影響要素而定；9）氧氣經(jīng)過流量計(jì)8后通過4根塑料導(dǎo)管6從燃燒瓶1下部4個(gè)方向進(jìn)入燃燒瓶1的進(jìn)氧段2；10）實(shí)驗(yàn)過程中記錄燃燒時(shí)間，記錄試驗(yàn)前、后葉片質(zhì)量或勾繪葉片輪廓，以推算燃燒質(zhì)量下降速率和面積損毀速率，然后據(jù)此進(jìn)行植物活葉片燃燒性比較。采用本發(fā)明方法測定部分植物活葉片燃燒速率結(jié)果如表1所示：表1植物活葉片燃燒速率表序號葉片名稱質(zhì)量下降速率（g/s）面積損毀速率（m2/s）1球花石楠葉片0.0190.1282油茶葉片0.0170.2893枇杷葉片0.0703.384野山茶葉片0.0150.511采用本發(fā)明方法測定活葉片燃燒性實(shí)驗(yàn)具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）實(shí)驗(yàn)操作簡單，實(shí)驗(yàn)方法易于掌握；2）過程和結(jié)果直觀；3）實(shí)驗(yàn)耗時(shí)短（大多數(shù)樣品從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備到結(jié)束不超過2分鐘）；4）無需復(fù)雜的儀器設(shè)備，實(shí)驗(yàn)耗材少，可以大大降低實(shí)驗(yàn)成本；5）可重復(fù)性強(qiáng)，結(jié)果可靠；6）原理可靠，即利用氧助燃代替真實(shí)火災(zāi)情況下的高溫場促進(jìn)燃燒；7）通過測定、計(jì)算葉片燃燒時(shí)間及實(shí)驗(yàn)前后質(zhì)量、面積等數(shù)據(jù)，可以客觀地比較不同葉片的燃燒性差異；8）由于燃燒實(shí)驗(yàn)空間大，外壁溫度不高，不易造成燙傷現(xiàn)象；9）燃燒實(shí)驗(yàn)段采用不燃材料制作，不會(huì)引發(fā)火災(zāi)；10）樣品燃燒充分，CO等有害氣體生成量少，不會(huì)對實(shí)驗(yàn)人員健康造成傷害；11）所有葉片均能被燒毀，燒毀結(jié)果能反映整葉的燃燒特性。上面對本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。當(dāng)前第1頁1 2 3