结合近红外光谱技术的哈龙灭火剂快速检定方法

1 近红外光谱技术

由于近红外光谱能够反映出分子中化学键基频振动的组合频以及一级、二级和三级倍频的吸收谱带信息，可利用1000~250nm波段的光谱数据对液体、固体和粉体等样品进行分析。薛岗等对近红外光谱技术在干粉灭火剂、防火涂料以及七氟丙烷等灭火剂及阻燃材料中的应用进行了详细地介绍，通过偏最小二乘法建立了干粉灭火剂含量和含水率的定量分析模型；通过相似分析（SIMCA）方法建立了防火涂料的品牌鉴别模型；通过一致性比对能够快速鉴别七氟丙烷灭火剂。由于一溴一氯二氟甲烷（1211）的临界温度和临界压力为153.8℃和40.4atm、一溴三氟甲烷（1301）的临界温度和临界压力为67℃和39.1atm，因此可以通过加压的方式测量液体状态下哈龙气体灭火剂的近红外光谱图，从而实现快速准确的在回收过程中检定哈龙气体灭火剂的真伪。

2 带压取样装置的研制

为了便于实验的准确测试（详细实验内容点此查看），采用美国赛默飞世尔科技的Antaris II傅里叶近红外光谱仪透射模块进行液体的测试。透射模块槽口的高度和宽度分别为68mm和15mm，因此设计和制作的带压取样装置的尺寸应该小于槽口的尺寸。由于1211和1301灭火系统的充装压力均在2.5MPa以上，因此，采用分段减压的方式从1211和1301灭火系统中带压取样，且在常温条件下，带压取样装置的耐压能力应在1.5MPa以上。为了保证良好的耐压、密封和透射能力，采用铜质保护套加石英玻璃的两段组合方式进行带压取样。如图1所示为带压取样装置，其分别由进气段和耐压段螺接组成，高度为62mm，宽度为10mm。

图1带压取样装置装配图

3 带压取样过程

依据GBJ 110-87《卤代烷1211灭火系统设计规范》和GB 50163-92《卤代烷1301灭火系统设计规范》中的规定，其贮存装置应由贮存容器、容器阀、单向阀和集流管等组成。因此，根据现有哈龙气体灭火系统中存在的贮存装置组成，从瓶体的容器阀处进行取样，本文提出了一种哈龙灭火剂带压取样的新方法，如图2所示，具体结构包括哈龙灭火剂贮存容器（1）、耐压胶管（2）、减压阀（3）、截止阀（4）和耐压取样装置（5），具体的连接方式为减压阀两端连接耐压胶管，前端高压胶管通过灭火系统的容器阀连接灭火剂贮存容器，后端高压胶管连接截止阀，阀门另一端和耐压取样装置螺接。

在取样的过程种需要将哈龙灭火剂贮存容器倒置，依次开启容器阀、减压阀、截止阀的开关，使带压状态下的药剂能够以液态形式进入到耐压取样装置的石英玻璃管内，当石英玻璃管内气体样品排净并充满带压液体后，将耐压取样装置两段螺接紧密，带压液体存储在石英玻璃管内，取样完成后，关闭截止阀、减压阀及贮存容器的开关，从阀门上取下连接的耐压取样装置。

图2 带压取样结构连接示意图

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