62-21-难燃液压液抗燃性能评价方法-2016年第3期

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难燃液压液抗燃性能评价方法
刘姗姗
（煤炭科学技术研究院有限公司检测研究分院，北京100013）
［摘要］研究了开口闪点和燃点测定法、芯式燃烧持久性试验法、歧管燃烧试验法及喷雾燃
烧试验法等4种抗燃性能检测方法，初步筛选出适合液压支架用乳化油、浓缩液、防冻液、水－乙二醇型难燃液压液及无水全合成型难燃液压液等产品的抗燃性能评价方法。

［关键词］
难燃液压液；抗燃性能；试验方法
［中图分类号］TE626.38
［文献标识码］B
［文章编号］1006-6225（2016）03-0147-03Evaluation Method of Fire Ｒesistance Characters of Fire-retardant Hydraulic Fluid
［收稿日期］2015－10－09
［DOI ］10.13532/11－3677/td.2016.03.039［作者简介］刘姗姗（1981－），女，北京人，工程师，注册安全工程师，从事矿用油品检测及标准化研究。

［引用格式］刘姗姗.难燃液压液抗燃性能评价方法［J ］．煤矿开采，2016，21（3）：147－149.
难燃液压液工作介质较普通矿物油具有较好的
抗燃性，在煤炭掘进、开采、运输等综采设备中逐渐广泛应用，大大减少了由于液压油引起的着火、爆炸事故的发生。

难燃液压液的抗燃性能指标是其安全性能的核心技术指标，必须进行评价、检验与控制。

我国历年来对高危环境下控制事故发生极为重视，严格进行安全管理。

于2002年颁布《中华人民共和国安全生产法》
，国家安全生产监督管理总局和煤矿安全监察局依法对煤矿实施安全管理规
定。

《煤矿安全规程》在第72条、373条和438条都对井下设备规定禁止使用易燃油品改用难燃液压液或提高易燃油品的闪点。

煤矿井下使用的难燃液
压液产品已纳入“安全标志产品”管理范围内，但其抗燃性能的检测方法、标准缺乏，不能全面进行抗燃性能检验，由此可见抗燃性能指标的检验对于难燃液压液的重要性。

1
试验方案
本检验方法的研究选择煤矿井下难燃液压液（HFA 类、HFC 类和HFD 类产品）为主要研究对象，HFB 类产品在煤矿井下使用甚少，生产该类产品的厂家也几乎没有，所以该检验方法的研究未包含HFB 类。

包括液压支架用乳化油、液压支架用液态浓缩物、液压支架用防冻液、水－乙二醇型难燃液压液和无水全合成型难燃液压液这几类产品，用闪点和燃点、芯式燃烧持久性、歧管抗燃和喷雾燃烧这4种试验测定方法为初步确定各类难燃液压液抗燃性能所适合的检验方法。

根据3大类产品的配方特点及性能，依据添加物质与样品配方体系相容且毒性低、价格廉的原则，选择添加不同的可燃物质。

HFA 、HFC 类添加水溶性可燃物，HFD 类添加油溶性可燃物，添加量为1% 5%，10%以及15%，然后用4种试验方法进行试验，并与初步确定的检验方法进行对
比，最终确定各类难燃液压液抗燃性能所适合的检验方法，为制定难燃液产品煤炭行业标准提供依据，对煤矿安全生产有重要意义。

2
试验方法2.1
开口闪点和燃点测定法开口闪点及燃点检验项目采用GB /T3536－2008《石油产品闪点与燃点的测定克里夫兰开口杯法》进行试验，该项目针对含水较多的液压支架用乳化油、浓缩液、防冻液，以及水－乙二醇型难燃液压液这两类产品，目的是为了检测出蒸发水分之前的可燃物质，待水分蒸发后，整体的产品配方体系被破坏，所做出的闪点并非是产品的闪点，而是该产品中某一物质的闪点，再往下做燃点就无意义，所以方法研究只做了A ，C 类产品的闪点，D 类产品做了闪点和燃点。

从测定结果中可以看出在3类难燃液压液中加入3%以上的可燃物质，闪点有明显反映。

因此证明：开口闪点的测定能够较有效判定可燃组分的存在，可作为难燃液的抗燃性能的分析手段。

试验结果见表1。

2.2
歧管燃烧试验法
歧管燃烧试验项目采用SH /T0567－93《难燃液压液歧管着火试验法》进行试验，该方法规定
7
41第21卷第3期（总第130期）
2016年6月煤矿开采
COAL MINING TECHNOLOGY Vol.21No.3（Series No.130）
June 2016
中
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表1添加可燃物质前后闪点测定结果
序号产品
开口闪点/ħ
原液
闪点燃点
加入不同浓度可燃物质
1%2%3%4%5%10%15%
1乳化油138－13813896 9896 9896 9896 9896 98 2浓缩液无－无无96 9896 9896 9896 9896 98 3防冻液128－12812896 9896 9896 9896 9896 98 4水－乙二醇型液压液138－13813896 9896 9896 9896 9896 98 5无水全合成液压液260318260260128 130128 130128 130128 130128 130
的歧管试验温度为704ħ，但试验结果证明：此温度仅适用于水－乙二醇型难燃液压液，无水全合成难燃液压液歧管不闪火不燃烧温度不高于400ħ。

对于液压支架用浓缩液、液压支架用乳化油及液压支架用防冻液，歧管试验704ħ下不闪火、不燃烧。

歧管抗燃试验对于有一定黏度的无水全合成难燃液压液及水－乙二醇型难燃液压液能有效测试出其抗燃性能，但对于液压支架用乳化油、液压支架用浓缩液和液压支架用防冻液来说，由于难燃液本身黏度较小，加上可燃物质后，黏度更小，滴加在歧管上迅速流下，难燃性能无法测出，所以不适合这类产品难燃性能检测。

试验结果见表2。

表2难燃液压液歧管着火试验比较
序号产品
添加前歧
管温度/ħ
400704
添加后歧管温度/ħ
400
1%3%5%10%15%
704
1%3%5%10%15%
1乳化油√√√√√√√√√√√√2浓缩液√√√√√√√√√√√√3防冻液√√√√√√√√√√√√4水－乙二醇型液压液√√√√√√√√√ˑˑˑ5无水全合成液压液√ˑ√√ˑˑˑ－－－－－注：表中“√”表示不闪火、不燃烧，即为“通过”；“ˑ”表示闪火或燃烧，即为“不通过”。

2.3芯式燃烧持久性试验法
芯式燃烧持久性试验项目采用SH/T0785－2006《难燃液芯式燃烧持久性测定法》进行，试验结果表明：无水全合成型难燃液压液在点火10s 时火焰燃至夹子并且一直燃烧，直到液体燃烧尽为止，说明该方法不适合无水全合成型难燃液压液产品的检测。

该标准试验方法的范围中也明确说明不适用于某些不能粘附到试验板上的含水液或乳化液，对于黏度较小的液压支架用浓缩液和液压支架用防冻液不适用于此方法，但对于液压支架用乳化油来说，黏度范围比较广，现在的产品含水量都比较高，黏度相对比较小，也不适用此方法。

对于有一定黏度的水－乙二醇型难燃液压液，可燃物质加入前后，芯式燃烧持久性试验有明显差异，因此芯式燃烧持久性试验能有效测试出水－乙二醇型难燃液压液抗燃性能。

试验结果见表3。

表3难燃液芯式燃烧持久性试验比较
序号产品
火焰持续时间/s
原液
加入可燃物质后
1%2%3%4%5%10%15%
1无水全合成液压液点火10s时火焰燃至夹子－－－－－－－2水－乙二醇型液压液000＞60＞60＞60＞60＞60
2.4喷雾燃烧试验法
喷雾燃烧试验国内尚无相关标准，本试验参照安标国家矿用产品安全标志中心文件，安标字【2011】2号附件1，试验结果见表4。

考虑到试验人员安全问题，未做添加可燃物质后试验，而是采用了矿物油型液压油进行试验比对。

试验表明：矿物油型液压油和无水全合成型难燃液压液的喷雾燃烧持久性能具有明显差异。

3试验结果及讨论
从试验结果中可以看出：适合于检测A类液压支架用乳化油、液压支架用浓缩液及液压支架用防冻液也就是A类液压液的抗燃性能检测方法只有开口闪点和燃点测定法，此方法可以很好地检测出A类液压液中是否添加可燃物质。

对于C类和D类水－乙二醇型难燃液压液和无水全合成型难燃液压液的产品标准中规定抗燃性能检测方法只有芯式燃烧持久性、歧管燃烧试验及喷雾燃烧试验。

但通过试验发现开口闪点和燃点测定法能够很好地检测出这两类产品是否添加了可燃物质。

通过试验方法研究及难燃液压液抗燃性能试验探讨，初步选出了适合各类产品抗燃性能检测的方
841总第130期煤矿开采2016年第3期中
国
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c
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n
a
c
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表4
喷雾燃烧试验比较
序号产品类型
撤火后燃烧时间试验结果/s 400mm 600mm 800mm 结果报告
1水－乙二醇型难燃液压液
试样1 试样500002液压支架用乳化油试样1 试样500003液压支架用浓缩液试样1 试样500004液压支架用防冻液
试样1 试样5
000056789无水全合成型难燃液压液
试样1
12.68.20＜30试样218.28.6 2.1＜30试样311.1 5.20＜30试样416.5 6.6 3.2＜30试样522.312.6 5.2＜3010抗磨液压油（HM 46）试样1＞60＞60＞60＞6011
抗磨液压油（HM 68）
试样1
＞60
＞60
32
＞60
法：液压支架用乳化油、液压支架用防冻液、液压
支架用浓缩液采用开口闪点测定；水－乙二醇型难燃液压液采用开口闪点测定、芯式燃烧持久性测定、歧管燃烧试验（704ħ）及喷雾燃烧试验；无水全合成型难燃液压液采用开口闪点和燃点测定、歧管燃烧试验（400ħ）及喷雾燃烧试验。

［参考文献］
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］
（上接62页）
体强度较弱；29U 型钢棚与围岩相互作用较差，存
在支护薄弱环节，未能实现真正的“高阻让压”支护；巷道底板无支护，承载能力差；29U 型钢棚支护未能充分调动围岩自身承载能力。

（2）建立FLAC 2D 数值分析模型，分析了29U 型钢支架弯矩分布状况、注浆支护对围岩应力的影
响和锚索结构补偿支护作用；提出了永久煤柱下的
巷道在U 型钢基础上应进行注浆加固，提升巷道浅部围岩的强度，再用锚索进行针对性支护结构补偿，改善巷道浅部围岩应力状态，充分调动围岩的自承能力，形成稳定的共同承载体，有效地控制巷道变形。

［参考文献］
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［责任编辑：王兴库］
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41刘姗姗：难燃液压液抗燃性能评价方法
2016年第3期
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