Badania porównawcze wyników analizy granulometrycznej ziaren proszku gaśniczego przeprowadzonej różnymi metodami

• Autorzy: Rakowska J. , Radwan K. , Ślosorz Z.

Identyfikatory

DOI

10.12845/bitp.34.2.2014.5

Warianty tytułu

EN

Comparative Study of the Results of the Extinguishing Powder Grain Size Analysis Carried out by Different Methods

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Cel: Analiza granulometryczna jest istotnym czynnikiem, za pomocą którego między innymi ocenia się prawidłowość przebiegu wielu procesów technologicznych, a wyniki tej oceny stanowią często główny element optymalizacji parametrów pracy urządzeń. Z tego powodu, w wielu gałęziach przemysłu, bardzo ważne jest stosowanie najbardziej dokładnych metod oceny składu granulometrycznego materiałów. Celem pracy jest porównanie rezultatów rozkładu wielkości cząstek proszku gaśniczego uzyskanego różnymi metodami. Projekt i metody: Istnieją różne techniki analizy wielkości cząstek. Obecnie najczęściej stosowane techniki pomiarów wielkości cząstek substancji stałych to analiza sitowa, metoda dynamicznego rozpraszania światła, statyczne techniki rozpraszania światła oraz mikroskopia. Każda z metoda ma swoje zalety, ale również wady. W badaniach zastosowano przesiewacz powietrzny Alpine LS 200, laboratoryjny przesiewacz wibracyjny typu WSU, analizator ANALYSETTE 22 MicroTec plus oraz analizator HELOS & RODOS. Wyniki: W artykule przedstawiono porównanie wyników rozkładu wielkości cząstek proszku gaśniczego typu ABC, otrzymane tradycyjną metodą analizy sitowej, techniką dyfrakcji laserowej oraz metodą optyczno-elektroniczną. Analiza obrazu cząstek nie uwzględnia tych samych parametrów agregatów co analiza sitowa. W przypadku pomiaru wielkości ziaren wykorzystującego analizę obrazu próbki nie jest uwzględniany pomiar masy, podczas gdy analiza sitowa przedstawia odniesienie do procentowego udziału masy cząstek danej wielkości. Wyniki analizy metodami optycznymi są często przedstawiane jako procentowy udział ilości cząstek określonej wielkości lub procentowy udział agregatów o danej powierzchni. Wnioski: Wyniki składu ziarnowego otrzymane różnymi metodami są odmienne. Jest to spowodowane zastosowaniem aparatów, których techniki wykorzystują pomiar różnych właściwości fizycznych badanego materiału. Istotne jest więc podawanie wyników wraz z informacją o stosowanej metodzie i typie aparatury. Korelacja wyników otrzymanych metodą sitową z rezultatami analizy obrazu zależy od kształtu badanych cząstek. Konwersja wyników osiągniętych jedną metodą do innej techniki dla różnych materiałów wymaga rozważenia wpływu odpowiednich parametrów fizycznych, takich jak gęstość próbki czy właściwości optyczne.

EN

Purpose: A particle size analysis is an essential parameter used for assessing the correctness of numerous technological processes. Its results constitute a key element in the assessment and optimization of operational parameters of devices. Due to this fact, in various industry branches, it is very important to apply the most accurate ways of assessing the grain size composition of materials. The aim of this study is to compare the results of the particle size distribution of dry powder obtained through various methods. Project and methods: There are various techniques of particle size analysis. Currently, the most frequently used techniques for particle size measurements are: sieve analysis, dynamic light scattering, static light scattering and microscopy. Each method has advantages, but also disadvantages. The research was conducted with the application of the following instruments: air jet sieve Alpine LS 200, vibratory sieve shaker type WSU, Laser-Particle-Sizer ANALYSETTE 22 MicroTec plus, analyser HELOS & RODOS and analyser IPS UA. Results: The paper presents a comparison of a particle size distribution of extinguishing powder measured by the traditional sieve analysis, the laser diffraction methods and optical-electronic methods. The image analysis of particles does not measure the same size of aggregates as the sieve analysis. The size of particles determined by the image analysis does not measure mass, whereas the sieve analysis is presented in relation to the percent cumulative mass. The results are often presented as the percentage share of particles or aggregates of the given area. The correlation of sieve analysis to the image methods is dependent on the particles shape. A conversion of results achieved with one method to the results of another method for different materials requires consideration of appropriate physical parameters such as density of samples or optical properties. Conclusions: The results obtained by these methods were not identical for the reason that each of them applied other physical parameter in measurement. As the effect of differences in measuring methods the results of the analysis of the same sample are various. It is important to present the results together with information on the methods and the type of used equipment. The correlation of sieve analysis with image methods is dependent on particles shape. A conversion of results achieved with one method to results of other method for different materials requires consideration of appropriate physical parameters such as density of samples or optical properties.

Słowa kluczowe

PL

proszek gaśniczy; wielkość ziarna; analiza sitowa; dyfrakcja laserowa

EN

extinguishing powder; particle size; sieve analysis; laser diffraction

• Wydawca: Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 2
• Strony: 57--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., il.

Twórcy

autor

Rakowska J.

• Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego – Państwowy Instytut Badawczy, Nadwiślańska 213, Józefów, Polska

autor

Radwan K.

• Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Ślosorz Z.

• Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• 1. Wilczkowski S., Środki gaśnicze, SA PSP, Kraków, 1999.
• 2. Płoskonka D., Różnice w wynikach analiz uziarnienia przeprowadzonych różnymi metodami, Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania, Polska Akademia Nauk, Vol. 12, 2010, pp. 79-85.
• 3. Ryżak M., Walczak R. T., Niewczas J., Porównanie rozkładu granulometrycznego cząstek glebowych metodą dyfrakcji laserowej i metodą sedymentacyjną, „Acta Agrophysica” Vol. 4 Issue 2, 2004, pp. 509-518.
• 4. Kamińska D., Kamiński S., Zastosowanie przyrządów KAMIKA do badania rozkładu wielkości cząstek pyłu węglowego i popiołu, jak również pomiaru zawartości pyłu w spalinach, ASH - IV International Scientific and Practical Workshop, Moskwa, 2012.
• 5. PN-EN 2:1998/A1:2006P Podział pożarów.
• 6. Heuer M., Leschonski K., Results obtained with a new Instrument for the Measurement of Particle Size Distributions from Diffraction Patterns; Vol. 2, 1985, pp. 7-13.
• 7. Khanam T., Nurur Rahman M., Rajendran A., Kariwala V., Asundi A.K., Accurate size measurement of needle-shaped particles using digital holography, „Chemical Engineering Science”, Vol. 66 Issue 12, 2011, pp. 2699-2706.
• 8. http://www.airjetsieve.com, (27-03-2013 r.).
• 9. http://www.sympatec.com, (27-03-2013 r.).
• 10. Laserowe mierniki cząstek, materiały reklamowe firmy Fritsch.
• 11. PN-EN 615:2009E Ochrona przeciwpożarowa. Środki gaśnicze. Wymagania techniczne dotyczące proszków (innych niż do gaszenia pożarów grupy D).
• 12. Fu X., Huck D., Makein L., Armstrong B., Willen U., Freeman T., Effect of particle shape and size on flow properties of lactose powders, Particuology Vol. 10, 2012, pp. 203-208.
• 13. Andersson B., Blomqvist P., Experimental study of thermal breakdown products from halogenated extinguishing agents, Fire Safety Journal, Vol. 46 Issue 3, 2011, pp. 104-115.
• 14. Mizerski A., Sobolewski M., Środki gaśnicze, SGSP, Warszawa 1997.
• 15. Bech H., Leder A., Simultaneous determination of particle size and refractive index by time-resolved Mie scattering, Optik - International Journal for Light and Electron Optics, Vol. 121 Issue 20, 2010, pp. 1815–1823.
• 16. Kalashnikova O.V., Sokolik I.N., Modeling the radiative properties of nonspherical soil-derived mineral aerosols, Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer Vol. 87 Issue 2, 2004, pp. 137-166.
• 17. H.C. van de Hulst, Light Scattering by Small Particles, Wiley, New York (1969).
• 18. Hecht E., Optics (2nd edn.), Addison-Wesley, Genève, 1987.