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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2020-07-29 17:38
材料阻燃性能試驗(yàn)方法
阻燃材料燃燒試驗(yàn)的目的在于評(píng)定它的燃燒特性,即是否容易著火、著火后是否延燃,以及是否冒煙和釋放毒氣等。本文主要介紹了材料阻燃性能的測(cè)試方法。
1、火的燃燒效應(yīng)
為了研究材料阻燃性能參數(shù),可將火劃分為3個(gè)階段,即初起階段、全盛階段及衰減階段。所有可燃材料大多是在火災(zāi)全盛階段燃燒,一般很少有阻燃能力。
因此,在評(píng)估材料火危害性時(shí),只需考慮從火初起至閃燃這一階段,此階段包括下述幾個(gè)過(guò)程:點(diǎn)燃、火焰?zhèn)鞑ァ⑨専岷烷W燃,它們所產(chǎn)生的效應(yīng)稱為火的一級(jí)效應(yīng)。此外,這一階段還會(huì)產(chǎn)生多種次級(jí)效應(yīng),即材料燃燒產(chǎn)生的煙、有毒及腐蝕性產(chǎn)物的危害。
這些火的一級(jí)效應(yīng)和次級(jí)效應(yīng),涉及材料的主要阻燃參數(shù),也是材料阻燃性能測(cè)試方法的具體內(nèi)容。
圖1 火的一級(jí)效應(yīng)和次級(jí)效應(yīng)
2、阻燃材料試驗(yàn)分類
材料阻燃性能測(cè)試方法根據(jù)試件大小可分為:實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、中型試驗(yàn)及大型試驗(yàn)。其中實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和中型試驗(yàn)最為常用,這兩類試驗(yàn),通常根據(jù)被測(cè)物體的可燃性、點(diǎn)燃性、火焰?zhèn)鞑ァ⑨専峒吧鸁熜?、火?zāi)氣體的毒性及腐蝕性等,對(duì)引發(fā)火災(zāi)具有決定性影響的參量將試驗(yàn)分為6類:
01、可燃性試驗(yàn)
如極限氧指數(shù):是要測(cè)定火是否易于引起;
02、火焰?zhèn)鞑バ栽囼?yàn)
如隧道試驗(yàn)和輻射板試驗(yàn):是要測(cè)定火是否易于蔓延和火傳播速率;
03、釋熱性試驗(yàn)
如錐形量熱儀和量熱計(jì)試驗(yàn):是要測(cè)定材料燃燒時(shí)的放熱量及放熱速率,以了解火的發(fā)展趨勢(shì)及火對(duì)鄰近地區(qū)的危險(xiǎn);
04、生煙性試驗(yàn)
如煙箱試驗(yàn)和煙塵質(zhì)量試驗(yàn):是要測(cè)定材料燃燒時(shí)的生煙量;
05、有毒及腐蝕性實(shí)驗(yàn)
如生物試驗(yàn)和化學(xué)分析法:要測(cè)定材料燃燒時(shí)火災(zāi)氣體的毒性和腐蝕性,以了解材料對(duì)生物及設(shè)備的危害性;
06、耐火性試驗(yàn)
如電視整機(jī)或建筑部件耐火性試驗(yàn):是為了了解某種材料構(gòu)筑成的建筑物或建筑物的一部分(如墻、地板,天花板)或其他制品,在強(qiáng)熱及火焰的作用下所能經(jīng)受的時(shí)間,即它們?cè)诨鹬械顾蚱茐幕蛉急M所需的時(shí)間。
3、阻燃參數(shù)及測(cè)試方法
阻燃性能測(cè)試方法依據(jù)不同材料(如建材、電纜、塑料、電子電氣等)、不同行業(yè)(如飛機(jī)、家具、機(jī)車、船艦等)、不同的標(biāo)準(zhǔn)(如ISO、ASTM、UL、BS、EN、IEC、GB),在試驗(yàn)方法、試驗(yàn)要求上有所不同。所有阻燃性測(cè)試的方法在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)均有闡述,由于涉及的測(cè)試方法較多,本文僅就最重要的幾個(gè)阻燃參數(shù)和常用的測(cè)試方法進(jìn)行介紹。
01、可燃性試驗(yàn)
可燃性是指材料進(jìn)行有焰燃燒的能力。很多現(xiàn)在采用的材料可燃性的測(cè)定方法系基于將特定火焰施加于材料所產(chǎn)生的結(jié)果。所用火焰的類型、大小、施加于試樣的時(shí)間以及試樣的尺寸、形狀及放置方向等,在不同的試驗(yàn)中可有所不同,且均在測(cè)試方法或標(biāo)準(zhǔn)中有詳細(xì)的規(guī)定。
一、氧指數(shù)的測(cè)定方法
氧指數(shù)(OI):(也稱極限氧指數(shù)LOI)是指在規(guī)定條件下,試樣在氮、氧混合氣體中,維持平衡燃燒所需的最低氧濃度(體積百分含量)。該方法可以非常有效的判斷材料在空氣中與火焰接觸時(shí)燃燒的難易程度,并且可以為材料的燃燒性能分級(jí),因此得到了世界各國(guó)的重視。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:ISO 4589-2, ASTM D 2863, NES 714, GB/T 2406, GB/T 5454
1、氧指數(shù)法
測(cè)試主要采用氧指數(shù)儀,將試樣垂直地固定在燃燒筒中,使氧、氮混合氣流由下向上流過(guò),點(diǎn)燃試樣頂端,觀察試樣的燃燒情況。在不同氧濃度中試驗(yàn)一組試樣,以測(cè)定剛好維持試樣平穩(wěn)燃燒時(shí)的最低氧濃度。
★ 測(cè)試設(shè)備:氧指數(shù)儀
FTT的氧指數(shù)儀是目前可燃物測(cè)試中,諸多精密質(zhì)量控制測(cè)試中最經(jīng)濟(jì)的一種,用于支持燃燒所需的最低氧氣量。已經(jīng)成為橡塑工業(yè)和電纜生產(chǎn)中主要的產(chǎn)品質(zhì)量控制儀器,并是若干軍事和運(yùn)輸集團(tuán)的指定使用儀器。
圖2 FTT氧指數(shù)儀
產(chǎn)品特點(diǎn):
新型順磁氧含量分析儀,精確測(cè)試氧氣的含量(<0.1%)
結(jié)構(gòu)緊湊,可放在實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)罩中使用
一個(gè)單向閥調(diào)節(jié)控制氧氣流量
可快速裝載樣品
數(shù)字顯示測(cè)試過(guò)程中的氧氣百分含量(無(wú)需計(jì)算)
數(shù)字顯示進(jìn)入測(cè)試柱內(nèi)的混合氣體溫度
樣品夾具可裝載硬質(zhì)和軟質(zhì)材料
縮短了氣路使之快速響應(yīng)
儀器設(shè)計(jì)緊湊
2、高溫氧指數(shù)法
在氧指數(shù)測(cè)定中,還發(fā)展了高溫氧指數(shù)法,此法是在燃燒筒上增加了可控加溫裝置,提高測(cè)試環(huán)境溫度,故可測(cè)定材料在較高環(huán)境溫度(最高可達(dá)400℃)下的氧指數(shù),以用來(lái)評(píng)價(jià)材料在較高溫度下的燃燒性。材料氧指數(shù)一般隨環(huán)境溫度升高而降低,高溫氧指數(shù)能更好地表征材料的燃燒性。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:ISO 4589-3,NES 715
圖3 幾種聚合物氧指數(shù)與溫度的關(guān)系
a-酚醛樹(shù)脂;b-聚[雙(苯氧基)磷氮烯];c-阻燃PA11;d-阻燃PP
★ 測(cè)試設(shè)備:高溫氧指數(shù)儀
高溫氧指數(shù)儀能夠根據(jù) ISO 4589 第3部分或者英國(guó)海軍工程標(biāo)準(zhǔn)NES 715 確定高溫氧指數(shù)。實(shí)現(xiàn)高溫是通過(guò)調(diào)整預(yù)熱氣體水平以及設(shè)定玻璃爐壁溫度實(shí)現(xiàn)。
圖4 FTT高溫氧指數(shù)儀
產(chǎn)品特點(diǎn):
測(cè)試溫度可達(dá)400℃
樣品溫度電子顯示
管內(nèi)和預(yù)熱溫度電子顯示
透明輻射加熱測(cè)試管
高效氣體預(yù)熱器
氧泵,在待測(cè)期間儲(chǔ)存氧氣和氮?dú)?/span>
二、水平及垂直燃燒試驗(yàn)
在塑料阻燃性能試驗(yàn)方法中,水平及垂直燃燒試驗(yàn)最具代表性,且應(yīng)用也最為廣泛。本法測(cè)定塑料表面火焰?zhèn)鞑バ阅?,其原理系水平或垂直地夾住試樣的一端,對(duì)試樣自由端施加規(guī)定的點(diǎn)燃源,測(cè)定線性燃燒速率(水平法)或有焰燃燒及無(wú)焰燃燒時(shí)間(垂直法)等來(lái)評(píng)價(jià)試樣的阻燃性能。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:UL94, ASTM D635, IEC 60695-11-10, IEC 60707, ISO 1210, ASTM D3801, ASTM D5048, IEC 60695-11-20, ISO 9772, ASTM D4804, ISO 9773, ASTM D4986, ASTM D5025, ASTM D 5207, ISO 10093, ISO 103351, GB/T 2408, GB/T 5169.17, GB/T 8332
在眾多相關(guān)規(guī)范中,由美國(guó)保險(xiǎn)業(yè)實(shí)驗(yàn)室制訂的UL94被廣泛應(yīng)用于測(cè)定制造設(shè)備和器具的塑料可燃性(但不適用于建筑用途的材料),同時(shí)UL94的試驗(yàn)結(jié)果給出了材料的阻燃性分級(jí),塑料阻燃等級(jí)由HB,V-2,V-1向V-0逐級(jí)遞增:
HB:UL94標(biāo)準(zhǔn)中最低的阻燃等級(jí)。要求對(duì)于3到13毫米厚的樣品,燃燒速度小于40毫米每分鐘;小于3毫米厚的樣品,燃燒速度小于70毫米每分鐘;或者在100毫米的標(biāo)志前熄滅。
V-2:對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后,火焰在30秒內(nèi)熄滅。可以引燃30cm下方的藥棉。
V-1:對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后,火焰在30秒內(nèi)熄滅。不能引燃30cm下方的藥棉。
V-0:對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后,火焰在10秒內(nèi)熄滅。
UL94 可燃性試驗(yàn)包括下述四個(gè)測(cè)試方法:
材料分類為UL94HB的水平燃燒測(cè)定方法。
材料分類為UL94V-0 ULV-1 ULV-2的垂直燃燒測(cè)試方法。
材料分類為UL-5V的垂直燃燒測(cè)試方法。
材料分類為94VT M-0、94VT M-1、94VT M-2的垂直燃燒測(cè)試方法。
1、UL94水平燃燒試驗(yàn)法
將試樣水平放置在試樣架上,點(diǎn)燃本生燈,調(diào)節(jié)火焰高度為20mm,使本生燈與水平方向傾斜約45°角。
在保持本生燈位置不變的條件下,對(duì)試樣施加火焰30s,撤去本生燈。如果施焰時(shí)間不足30s,火焰前沿已達(dá)到25mm標(biāo)線時(shí),應(yīng)立即移開(kāi)本生燈,停止施焰。
記錄燃燒前沿從25mm標(biāo)線到燃燒終止時(shí)的燃燒時(shí)間t(單位秒),并記錄從25mm標(biāo)線到燃燒終止端的燒損長(zhǎng)度L(單位毫米)。
如果移開(kāi)點(diǎn)火源后,火焰即滅或燃燒前沿未達(dá)到25mm標(biāo)線,則不計(jì)燃燒時(shí)間、燒損長(zhǎng)度和線性燃燒速度。
燃燒速率V = 60L/t
2、UL94垂直燃燒法
把試樣垂直固定在試樣夾上;
調(diào)節(jié)本生燈火焰(藍(lán)焰)高度為20mm;
對(duì)試樣進(jìn)行第一次施加火焰時(shí)間10s,移開(kāi)火源并記錄第一次的有焰燃燒時(shí)間t1;
第一次的有焰燃燒熄滅后,馬上對(duì)試樣進(jìn)行第二次施加火焰時(shí)間10s,移開(kāi)火源并記錄第二次的有焰燃燒時(shí)間t2和無(wú)焰燃燒時(shí)間t3 ,并記錄是否有滴落物引燃下面的脫脂棉
★ 測(cè)試設(shè)備:水平垂直燃燒測(cè)試儀
FTT的UL94水平垂直燃燒測(cè)試儀適用于電子電器設(shè)備中塑料零部件的燃燒性能測(cè)試,主要的測(cè)試指標(biāo)有易燃性能、燃燒速率、火焰蔓延、燃燒強(qiáng)度及產(chǎn)品的阻燃性能等。
圖5 FTT UL94水平垂直燃燒測(cè)試儀
FTT的UL94水平垂直燃燒測(cè)試儀按照最新標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)而成,內(nèi)部容量達(dá)到1.0立方米。它將全部必要的特點(diǎn)結(jié)合成為完整的系統(tǒng),使自身更加方便和安全。符合全部五個(gè)水平/垂直的UL94燃燒試驗(yàn)和ASTM標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。即支持:
水平燃燒測(cè)試執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):UL94HB (ASTM D 635, IEC 60695-11-10, IEC 60707, ISO 1210)
垂直燃燒測(cè)試執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):UL 94 V-0, V-1, 或 V-2 (ASTM D 3801, IEC 60695-11-10, IEC 60707, ISO 1210)
500w (125mm) 垂直燃燒測(cè)試執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):5VA 或 5VB (ASTM D 5048, IEC 60695-11-20, IEC 60707, ISO 9772), 500 W (125mm)
薄材料垂直燃燒測(cè)試執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn): VTM-0, VTM-1, 或 VTM-2 (ASTM D 4804, ISO 9773)
水平發(fā)泡材料燃燒試驗(yàn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):HF- 1, HF-2 或 HBF (ASTM D 4986, ISO 9772)
燃燒器執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):ASTM D 5025, ASTM D 5207, ISO 10093, ISO 103351
02、釋熱性試驗(yàn)
材料的釋熱量是指它燃燒時(shí)放出的總熱量,是材料火災(zāi)危險(xiǎn)性的重要特征之一,釋熱量越大的材料,越易引發(fā)材料閃燃,以致形成災(zāi)難性火災(zāi)的可能性越高。特別是釋熱速率(HRR),尤其是其峰值(PHRR),對(duì)評(píng)估材料火安全性更具實(shí)際意義。
一、錐形量熱儀法
錐形量熱儀(CONE) 是以氧消耗原理為基礎(chǔ)的新一代聚合物材料燃燒性能測(cè)定儀,由CONE 獲得的可燃材料在火災(zāi)中的燃燒參數(shù)有多種,包括釋熱速率(HRR) 、總釋放熱( THR) 、有效燃燒熱(EHC) 、點(diǎn)燃時(shí)間( TTI) 、煙及毒性參數(shù)和質(zhì)量變化參數(shù)(MLR) 等。錐形量熱儀法由于具有參數(shù)測(cè)定值受外界因素影響小,與大型實(shí)驗(yàn)結(jié)果相關(guān)性好等優(yōu)點(diǎn)被應(yīng)用于很多領(lǐng)域的研究。
圖6 完全燃燒時(shí)燃燒焓與氧原子數(shù)的關(guān)系
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:ISO 5660 Parts 1 and2; ASTM E1354; ASTM E1474,ASTM E1740; ASTM E1550; ASTMD5485; ASTM D6113; NFPA 271; NFPA 264; CAN ULC 135; BS 476 Part 15; GB/T 16172
★ 測(cè)試設(shè)備:錐形量熱儀
FTT的iCone2+錐形量熱儀是先進(jìn)的自動(dòng)錐形量熱儀。它根據(jù)FTT數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)而設(shè)計(jì)的,符合標(biāo)準(zhǔn),具有許多防火測(cè)試實(shí)驗(yàn)室以前未曾見(jiàn)過(guò)的功能,結(jié)構(gòu)緊湊、準(zhǔn)確、可靠且容易保持。
iCone2+錐形量熱儀進(jìn)一步增強(qiáng)了防火模型和防熱玻璃屏幕。還采用了最新的控制和自動(dòng)化技術(shù),使其成為先進(jìn)、可靠和用戶友好的錐形量熱計(jì)。
圖7 FTT iCone2+錐形量熱儀
產(chǎn)品特點(diǎn):
以模塊化的方式,集成了最新的定制內(nèi)部設(shè)計(jì)表面貼裝PCB技術(shù),使其可擴(kuò)展和適合未來(lái)應(yīng)用。消除了對(duì)第三方供應(yīng)商的依賴。
可靠性提高、服務(wù)能力提高
更穩(wěn)定、更緊湊的設(shè)計(jì)
遠(yuǎn)程診斷能力提高
易于訪問(wèn)PC和氣體分析儀
改進(jìn)的激光安裝系統(tǒng),減少了熱的影響和產(chǎn)生的漂移,易于安裝和調(diào)試
來(lái)自Servomex的最新一代氣體分析儀
03、生煙性試驗(yàn)
材料燃燒時(shí)的生煙性是二次火效應(yīng)。二次火效應(yīng)是指那些與火災(zāi)伴生的、但并不構(gòu)成為火焰所顯示的燃燒過(guò)程的現(xiàn)象。
測(cè)定生煙性的方法最好是基于人眼對(duì)煙的感知和煙對(duì)可見(jiàn)度的影響。已有的測(cè)定煙密度的方法較多,最經(jīng)常使用的還是光學(xué)法,此法是在一規(guī)定空間內(nèi)建立一個(gè)模型火試驗(yàn),然后測(cè)定生成的煙對(duì)光束的衰減,以計(jì)得煙密度。如NBS煙箱采用的就是光學(xué)法測(cè)定煙密度。
一、光學(xué)法測(cè)定煙密度
當(dāng)光線透過(guò)一個(gè)充滿煙塵的空間時(shí),由于煙質(zhì)點(diǎn)的吸收和散射,使光的強(qiáng)度降低。光衰減的程度與煙質(zhì)點(diǎn)的大小和形狀、折射率及光的波長(zhǎng)和入射角有關(guān)。目前的光學(xué)法測(cè)定煙密度的儀器,都是依據(jù)Beer‐Lambert定律。
圖8 光學(xué)法測(cè)定煙密度
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:ASTM E662, ASTM F814, NFPA 258, BS 6401, GB/T 8323.Options:ISO 5659/IMO FTPC Part 2, ATS 1000.001/ABD0031, NES 711
★ 測(cè)試設(shè)備:NBS煙密度測(cè)試箱
NBS煙密度測(cè)試箱在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域都有廣泛使用,主要用于測(cè)定在密閉箱內(nèi)垂直固定的固體材料燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的煙霧。
圖9 FTT NBS煙密度測(cè)試箱
產(chǎn)品特點(diǎn):
已經(jīng)在眾多測(cè)試領(lǐng)域得到推廣及應(yīng)用,該測(cè)試方法可以用來(lái)檢測(cè)塑料制品、軌道交通非金屬材料、船舶非金屬材料、電線電纜制品等的煙密度等級(jí)
一般可適用的標(biāo)準(zhǔn)為ASTM E662、ISO 5659-2以及軍國(guó)標(biāo)中的NES 711 煙密度測(cè)試方法;
該測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)于之前的建材煙密度測(cè)試儀方法有著更加精確的測(cè)試結(jié)果,同時(shí)光學(xué)傳感器使用了更加精密的光電倍增管,可以捕獲箱體內(nèi)細(xì)微的煙氣含量變化;
如果選配其他測(cè)試裝置,如德?tīng)柛駳怏w檢測(cè)管,可以進(jìn)行航空標(biāo)準(zhǔn)的煙毒性測(cè)試,和FTIR 傅立葉紅外變換裝置對(duì)接,可完成煙氣含量的定性及定量分析等。
04、有毒及腐蝕性性試驗(yàn)
阻燃材料燃燒釋放的氣體通常分為兩類:可燃?xì)怏w,如甲烷、乙烷、芳香烴等;不燃?xì)怏w,如二氧化碳、氮?dú)狻睔?、水蒸氣、鹵化氫、SO2、NOX、甲醛、HCN等。這些氣體的毒性可以通過(guò)化學(xué)分析得出,最為直觀的測(cè)定燃燒釋放氣體毒性的方法是動(dòng)物暴露法。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:ISO 19702, ISO 9705, EN 45545-2,NES713,DIN 53436
★ 測(cè)試設(shè)備:FTIR煙氣分析儀
FTT在線傅里葉紅外測(cè)量系統(tǒng)是專門為錐形量熱儀和煙霧密度箱開(kāi)發(fā)的在線燃燒氣體檢測(cè)系統(tǒng),可同時(shí)測(cè)試氣體中的50種成分,并且是連續(xù)測(cè)試。測(cè)試室可加熱到180°C的高溫,銠-金涂層表面可以確保很好的適應(yīng)高濃度的水蒸氣或腐蝕性氣體。
圖10 FTT FTIR煙氣分析儀
產(chǎn)品特點(diǎn):
實(shí)時(shí)分析結(jié)果確保能連續(xù)監(jiān)測(cè)樣品
同時(shí)監(jiān)測(cè)多種成分
低維護(hù)成本
無(wú)需波段掃描(也可以自動(dòng)波段掃描)
熱取樣系統(tǒng);無(wú)樣品損失和變化
全自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)及完整的安全功能
全模塊化系統(tǒng)以保證最大的靈活性
完全滿足ISO 19702、ISO 9705和 CEN TS 45545-2標(biāo)準(zhǔn)
能單獨(dú)分析空氣中的CO、CO2、NO、NO2、SO2、HCI、HF、苯酚、丙烯酸、水蒸氣等成分的濃度
★ 測(cè)試設(shè)備:NES 713毒性測(cè)試儀
英國(guó)海軍工程標(biāo)準(zhǔn)NES 713 通過(guò)燃燒材料樣品,根據(jù)比色管原理,測(cè)定試樣燃燒產(chǎn)物的毒性指數(shù)。
圖11 FTT NES 713毒性測(cè)試儀
產(chǎn)品特點(diǎn):
箱體為不銹鋼,非常堅(jiān)固。箱壁為防火聚丙烯,無(wú)縫焊接,內(nèi)部空間 0.7立方米。
箱門設(shè)計(jì)便于箱體清潔,使用透明聚碳酸酯板材,壓膜加強(qiáng)硬度和強(qiáng)度。
燃?xì)庾焓褂没鸹c(diǎn)火系統(tǒng),如果火焰熄滅,可以自動(dòng)重新點(diǎn)火。
內(nèi)設(shè) 15個(gè)樣品位置,可與氣體比色反應(yīng)管或者其他氣體分析器一同使用。
獨(dú)立控制箱,內(nèi)置流量計(jì)、計(jì)時(shí)器、甲烷和空氣控制器。
強(qiáng)大排風(fēng)系統(tǒng),在測(cè)試結(jié)束后能夠迅速排空箱體。
內(nèi)置風(fēng)扇,能夠迅速混合燃燒物。
05、火焰?zhèn)鞑バ栽囼?yàn)
火焰?zhèn)鞑ナ侵富鹧媲把卦诓牧媳砻娴陌l(fā)展,它關(guān)系到火災(zāi)波及鄰近可燃物而使火勢(shì)擴(kuò)大?;鹧?zhèn)鞑バ阅艹R运淼婪拜椛浒宸y(cè)定。
一、IMO火焰?zhèn)鞑y(cè)試
IMO火焰蔓延測(cè)試是一個(gè)重要的燃燒性能對(duì)比試驗(yàn),主要測(cè)試對(duì)象是平板材料、復(fù)合材料或組件,這些材料主要是用來(lái)作為暴露的外表面的墻壁。所用的比較試驗(yàn)數(shù)據(jù)是火焰沿著樣品的表面垂直方向上橫向蔓延的距離和時(shí)間。試驗(yàn)是在試樣經(jīng)受引燃火焰的輻射下而進(jìn)行的。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:ISO 5658; IMO FTP Part 5; ASTM E1317; ASTM E1321
★ 測(cè)試設(shè)備:IMO火焰蔓延測(cè)試儀
FTT的IMO火焰蔓延測(cè)試儀使用氣體燃燒熱輻射板,用引燃火焰點(diǎn)燃測(cè)試樣品。引燃后,觀測(cè)火焰前緣,記錄火焰前緣沿樣品水平蔓延情況及所用時(shí)間。結(jié)果顯示為火焰蔓延距離時(shí)間比,火焰前緣速率熱流比,熄滅時(shí)臨界熱流,以及燃燒過(guò)程平均熱量。為滿足 IMO 標(biāo)準(zhǔn),儀器裝有熱電偶堆,測(cè)算熱釋放率。
圖12 FTT IMO火焰蔓延測(cè)試儀
產(chǎn)品特點(diǎn):
控制面板位于輻射板框架上,包含電動(dòng)指示器和日常使控制裝置,可與電腦連接;
內(nèi)置于輻射板后部是一個(gè)K型熱電偶,用于監(jiān)控組件的溫度。如果箱體內(nèi)的輻射板發(fā)生回火,熱電偶將會(huì)探測(cè)到溫度升高,切斷氣供應(yīng);
質(zhì)量流量控制器在測(cè)量熱釋放速率過(guò)程中用于校準(zhǔn),可以將數(shù)據(jù)連接到電腦或是圖形記錄器中。
二、輻射板火焰?zhèn)鞑y(cè)試
輻射面板試驗(yàn)用于測(cè)試建筑材料及泡沫塑料的表面可燃性,是實(shí)驗(yàn)室使用最廣泛的火焰?zhèn)鞑バ阅軠y(cè)定方法之一。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:ASTM E162, ASTM D3675
★ 測(cè)試設(shè)備:輻射板火焰蔓延測(cè)試儀
FTT的輻射板火焰蔓延測(cè)試儀通過(guò)燃?xì)鉄彷椛浒鍖?duì)建筑材料(ASTM E162)及泡沫塑料(ASTM D3675)的表面可燃性進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果為火焰蔓延指數(shù),由火焰蔓延和熱量散發(fā)等因素決定。該指數(shù)是許多行業(yè)規(guī)范中的必備參數(shù),尤其在公共交通(火車和巴士)行業(yè)。
圖13 FTT輻射板火焰蔓延測(cè)試儀
產(chǎn)品特點(diǎn):
多孔水泥和鑄鐵燃?xì)廨椛浒澹?2 x 18in),電子打火,自動(dòng)熄火安全監(jiān)控裝置
不銹鋼樣品固定架,每3英寸設(shè)觀測(cè)點(diǎn),用于觀察火焰前鋒進(jìn)展
不銹鋼樣品支架
不銹鋼引燃燒裝置
高溫計(jì),測(cè)定輻射板表面溫度,包含支架
氣流表,燃?xì)饪刂崎y,控制送入輻射板的氣體混合
不銹鋼排氣管,帶可拆卸面板,方便清潔熱電偶
排氣管根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)配備8個(gè)熱電偶
經(jīng)校驗(yàn)的燃燒器,帶甲烷氣流量表
燃?xì)獍踩刂萍半娐非袛嘌b置
三、鋪地材料熱輻射板測(cè)試方法
此法以輻射板試驗(yàn)測(cè)定屋頂絕緣地板材料的火焰?zhèn)鞑バ阅?,以火焰不再傳播的輻射板的臨界熱流量表征。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:EN ISO 9239-1, ASTM E648, ASTM E970, NFPA 253, GB/T 11785
★ 測(cè)試設(shè)備:鋪地材料熱輻射板測(cè)量?jī)x(FRP)
FTT鋪地材料熱輻射板測(cè)量?jī)x(FRP)可以用來(lái)評(píng)價(jià)火焰停止橫向蔓延的臨界熱輻射通量和測(cè)量屋頂絕熱地板的臨界輻射通量。歐盟使用該測(cè)試方法對(duì)所有歐盟成員國(guó)鋪地材料進(jìn)行防火等級(jí)分類。
圖14 FTT鋪地材料熱輻射板測(cè)量?jī)x(FRP)
產(chǎn)品特點(diǎn):
不銹鋼集煙罩和煙測(cè)量端口。
帶角度控制板,方便觀測(cè)儀器,在設(shè)定和校正階段控制儀器。
輻射板自動(dòng)點(diǎn)火,安全斷電。
雙位置門,帶觀測(cè)窗和滑動(dòng)平臺(tái),鉸鏈進(jìn)入測(cè)試區(qū)域。
帶煙霧測(cè)試探頭的不銹鋼罩。
數(shù)據(jù)收集和分析軟件。
儀器規(guī)格:1900 (W) x 750 (D) x 1900mm (H)
06、耐火性試驗(yàn)
耐燃性試驗(yàn)通常是對(duì)整個(gè)構(gòu)筑物或部分構(gòu)筑物或構(gòu)件進(jìn)行的,如房屋、地板、天花板、墻面等,這時(shí)可觀察火對(duì)被試系統(tǒng)的作用。評(píng)估各種建筑構(gòu)件在火災(zāi)條件下的性能,確保公共和鄰近結(jié)構(gòu)的安全。由于耐火性測(cè)試,尤其是大型耐火試驗(yàn)是非常復(fù)雜的,但是在一些情況下又非常必要,在此我們僅介紹幾種適用的試驗(yàn)設(shè)備。
★ 測(cè)試設(shè)備:耐火性特征指示式試驗(yàn)爐
圖15 FTT耐火性特征指示式試驗(yàn)爐
應(yīng)用范圍:小樣品量的耐火性測(cè)試
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:BS 476 (20-24), BS EN 1363, IMO Hydrocarbon test curve
圖16 大尺寸水平耐火性試驗(yàn)爐
應(yīng)用范圍:水平建筑構(gòu)件、柱體、支架等耐火性測(cè)試
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:BS 476 (20-24), BS EN 1363 (1-2), BS EN 1364 (2), BS EN 1365 (2-4), BS EN 1366 (1-3), ASTM E 119, ASTM E 814, ASTM E 1966, UL 263, UL 1709, UL 1479, UL 2079, UL10 (B-C), ISO 834 (1, 5-7, 9), ISO 6944 (1-2), ISO 3008
圖17 大尺寸垂直耐火試驗(yàn)爐
應(yīng)用范圍:垂直建筑構(gòu)件、柱體、支架等耐火性測(cè)試
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:ISO 834 (1, 4, 8); BS 476 (2023);BS EN 1363 (12);BS EN 1364 (1);BS EN 1365 (1); BS EN 1366 (13);BS EN 16341;ASTM E119;ASTM E814; UL10 (BC);UL 263;UL 1709; UL10 (BC);UL 1479;UL 2079; ISO 3008; ISO 3009
圖18 液壓控制耐火性試驗(yàn)爐
應(yīng)用范圍:水平或垂直建筑構(gòu)件、柱體、支架等耐火性測(cè)試
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:BS 476 (20-24), BS EN 1363 (1-2), BS EN 1364 (1-2), BS EN 1365 (1-4), BS EN 1366 (1-3), BS EN 1634-1, ASTM E 119, ASTM E 814, ASTM E 1966, UL 263, UL 1709, UL10 (B-C), UL 1479, UL 2079, ISO 834 (1, 4-9), ISO 6944 (1-2), ISO 3008, ISO 3009
隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展以及人們環(huán)保安全意識(shí)的提升,有關(guān)阻燃材料的燃燒性試驗(yàn)方法越來(lái)越多,對(duì)阻燃材料的燃燒行為評(píng)估也越來(lái)越全面。阻燃試驗(yàn)方法所涉及的物理化學(xué)過(guò)程和影響因素極其復(fù)雜,采用更加專業(yè)且符合標(biāo)準(zhǔn)的阻燃測(cè)試設(shè)備,建立標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)室是完善阻燃性能檢測(cè)的重要一步。
來(lái)源:Internet