GB-T16173-1996建筑材料燃燒或熱解發(fā)煙量的測定方法(雙室法).pdf

中 華 人 民 共 和 國 國 家 標 準建筑材料燃燒或熱解發(fā)煙量的測定方法 雙室法國家技術(shù)監(jiān)督局批準實施本標準非等效采用燃燒試驗對火反應(yīng)建筑制品的發(fā)煙量 雙室法年版主題內(nèi)容與適用范圍本標準規(guī)定了建筑材料燃燒或熱解發(fā)煙量的測定方法本標準適用于測定厚度不大于的建筑材料及其制品 復(fù)合材料及其他固體材料在燃燒或熱分解時的發(fā)煙量術(shù)語受火面試樣承受加熱條件的表面煙密度煙密度是試樣在規(guī)定的試驗條件下發(fā)煙量的量度 它是用透過煙的光強度衰減量來描述的設(shè)入射光強度為透過煙以后的光強度為透光率為則定義式中最大煙密度每次試驗中的最大值 記為出現(xiàn)的試驗時間 記為單位最大煙密度平均值在同一輻照度等級下試驗所得到的算術(shù)平均值 記為的算術(shù)平均值稱為出現(xiàn)最大煙密度平均時間 記為單位最高煙密度在不同輻射等級下試驗所得到的全部中的最高值 記為殘余煙密度每次試驗結(jié)束并排煙完畢后 系統(tǒng)所顯示的煙密度值 記為質(zhì)量損失每次試驗結(jié)束 待樣品冷卻后稱量 該值與試驗前樣品稱量的減少值 記為單位質(zhì)量損失的平均值同一輻照度等級下試驗所得到的全部的算術(shù)平均值 記為單位著火樣品在試驗中出現(xiàn)明火苗即為著火對應(yīng)著火的試驗時間 記為單位免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 標準最全面免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載輻照度樣品的單位受火面承受的熱輻射通量密度稱為輻照度 單位本標準采用五種輻照度等級恒定質(zhì)量試驗前 樣品在相間的兩次稱量中 其差值小于試樣質(zhì)量的或差值小于取其大者 作為恒定質(zhì)量標準試樣由被測試材料按規(guī)定的尺寸加工成的測試試件稱為試樣樣品樣品是進行測試的試樣 它是由試樣與基板重疊后 用鋁箔包纏起來的一個組合體 如圖示空氣隙當被測試的樣品在實際使用時為背靠空間時 則試樣和基板間要加一個空隙 稱為空氣隙空氣隙長和寬均為其高度與試樣的厚度之和不大于試樣制備對試樣材料的要求具備下列表面特征之一的試樣適合作試驗表面上任何一點相對于水平面的不規(guī)則度不大于對凹凸不平整表面 應(yīng)取其受火面中心部位直徑為的圓面積為基準面 基準面中最高凸點到最低凹點的深度不大于不符合規(guī)定的試樣必須進行加工 使之符合規(guī)定 并在試驗報告中注明對于表面與底面不對稱的試樣 應(yīng)根據(jù)該試樣在實際情況下的使用情況來取樣 其受火面可選用表 底兩個面來進行試驗復(fù)合試樣對于厚度小于的復(fù)合試樣 應(yīng)就整個厚度來取樣 厚度大于的復(fù)合試樣應(yīng)打磨非受火面 以滿足厚度為的要求組合試樣當被測試樣在實際使用中 依附于某一襯底材料時 則應(yīng)將兩者按實際的粘接方式接合起來進行取樣試樣制作在被測材料中取個試樣 試樣長寬厚度為試樣實際使用情況下的厚度 其厚度應(yīng)不大于每一試樣需一塊基板作襯墊基板長 寬與試樣相同 厚度材質(zhì)由不燃絕熱的硅酸鈣制成 其密度為試樣和基板的狀態(tài)調(diào)節(jié)將試樣和基板放在溫度為相對濕度為的環(huán)境中 放置以上 并使其達到恒定質(zhì)量樣品制備將狀態(tài)調(diào)節(jié)后的試樣和基板重疊后 用厚的鋁箔纏包在一起制成樣品受火面的中心部位的鋁箔應(yīng)去掉一個直徑為的圓孔作為直接暴露的受火面 如圖示制備完畢后的樣品應(yīng)再放入狀態(tài)調(diào)節(jié)環(huán)境中備用試驗裝置雙室煙箱煙箱免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 標準最全面免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載雙室煙箱由分解室和測量室兩部分組成 如圖示分解室內(nèi)安裝有使樣品發(fā)煙的主機 測量室兩側(cè)面上安裝光密度計測量室測量室由厚度為的膠合板制成 如圖示長寬高在測量室兩側(cè)的中心位置各留有一個開口用來安裝光密度計兩側(cè)前方離頂面離前側(cè)處各留有一個開口 作為攪拌煙氣的風(fēng)機定位口 后側(cè)門可打開 頂面后端離后側(cè)面的居中處留有直徑為的排煙口 作為排煙和泄壓的通道 煙箱內(nèi)的煙氣壓力應(yīng)不大于分解室與測量室密封交連的前側(cè)門上下兩端都留有一個矩形開口 開口長寬作為兩室煙氣的通道分解室分解室由雙層不銹鋼板制成 如圖示層間距內(nèi)填絕熱巖棉 分解室內(nèi)部長寬前側(cè)高后側(cè)高頂蓋面為斜面 居中處留有長寬的長方形孔 用來安裝厚的鋁箔 當加熱試驗時會產(chǎn)生可燃氣體 為預(yù)防著火時有可能產(chǎn)生的壓力沖擊對箱體的破壞而設(shè)置的前側(cè)門長寬可以打開 門上嵌有觀察試驗情況的玻璃窗分解裝置分解裝置內(nèi)的主機由支撐框架 滑動桿 壓板機構(gòu) 配重機構(gòu) 熱輻射錐 試樣托盤及掩蔽板等組成如圖示當試驗需要在引火條件下測試煙密度值時 應(yīng)按附錄參考件 進行支撐框架支撐框架由底架 支柱和罩板組成底架長寬由正方形條鋼圍成底架下面裝有可調(diào)節(jié)高度的四只支腳 底架上面垂直立有四根直徑為的支柱 它用來定位罩板 罩板由厚度為邊長為正方形鋼板制成 罩板居中處留有直徑為的圓孔 以作為輻射錐對樣品的加熱通道圓孔上緣應(yīng)倒角滑動桿滑動桿高直徑為材質(zhì)為不銹鋼 它垂直安裝在底架寬邊上的中心部位 用來定位橫梁和熱輻射錐處于適當位置壓板機構(gòu)壓板機構(gòu)由壓板 橫梁 推桿 導(dǎo)向桿組成壓板由厚長寬的不銹鋼板制成推桿長由直徑為不銹鋼柱制成 它固定在壓板中心位置導(dǎo)向桿長由直徑為的不銹鋼柱制成推桿和導(dǎo)向桿都可以在橫梁的套孔中上下滑動 在配重系統(tǒng)的壓力作用下 使壓板上的樣品緊貼罩板并受力配重機構(gòu)配重機構(gòu)由不銹鋼制成 它由配重臂 重塊 支撐臂 推桿 底托組成 配重臂長左右 重塊質(zhì)量左右重塊可以在配重臂上滑動 調(diào)節(jié)重塊位置 使之對樣品產(chǎn)生的力熱輻射錐熱輻射錐是試驗中對樣品產(chǎn)生熱輻射的裝置 如圖示它由錐套 加熱器及熱電偶組成 錐套由厚的不銹鋼板制成 錐套有兩層 間距內(nèi)裝密度為隔熱巖棉 錐套上孔內(nèi)直徑為下孔面內(nèi)徑為錐體高在離錐套上孔面處 留有直徑為的圓孔作為加熱器插入口 在錐套中部留有對稱的直徑為的兩個圓孔作為兩支鎧裝熱電偶的插入口 一支熱電偶用作溫度控制 一支用作溫度監(jiān)視加熱器為鎧裝電熱管 管長外直徑功率電熱管繞成錐狀并緊固在錐套內(nèi)罩上電熱管上部繞成圓型 其截面會擋住一部分錐套上孔的圓面空間 擋住部分的面積不能大于錐套上孔圓面積的熱輻射錐安裝在滑動桿上 其錐套下孔面距罩板面免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 標準最全面免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載熱輻射錐能提供樣品表面且均勻分布的輻照度 在離中心點直徑為的范圍內(nèi)各點部位的輻照度平均值與中心部位輻照度的偏差不大于離中心點直徑為的圓帶面內(nèi)各點部位的輻照度平均值與中心部位輻照度的偏差不大于如圖示樣品托盤及掩蔽板樣品托盤是用來定位試驗樣品的 如圖示定位后的樣品中央的暴露面應(yīng)置于罩板開孔的中央位置掩蔽板是用來掩蔽樣品的 試驗前放在罩板上面 試驗時抽出光密度計光密度計由測量光源裝置和光接收轉(zhuǎn)換器兩部分組成 它們分別安裝在測量室兩側(cè)面的居中處 如圖示測量光源裝置測量光源采用色溫為的光源燈 其功率為燈光通過一組透鏡后形成一束直徑為的準平行光束 測量時 應(yīng)通過一組濾光片 使之測量光束到達接收器的光為視見函數(shù)光波 如圖示光接收器光接收器的波長主體響應(yīng)范圍為在測量量程內(nèi) 其光電轉(zhuǎn)換的非線性度不大于如圖示氣體清洗系統(tǒng)為避免煙塵附著在光學(xué)系統(tǒng)上 在測量光源裝置和光接收轉(zhuǎn)換器的前面要裝有空氣清洗系統(tǒng) 試驗時的空氣流量為其流動狀態(tài)為旋轉(zhuǎn)氣流滅火箱滅火箱內(nèi)充有氮氣 用以阻止樣品在試驗結(jié)束后放入箱中的繼續(xù)燃燒模擬試樣板模擬試樣板由不燃隔熱板和模擬試樣組成隔熱板密度模擬試樣用密度為的陶瓷棉 或巖棉 制成 如圖示附加儀器及設(shè)備控溫裝置控溫裝置可選用型精密溫度控制器 負載功率為準確度為控溫范圍為當試驗選用某一輻照度等級時 其對應(yīng)的溫度值的變化不大于熱流計熱流計是測定熱輻射錐在樣品表面提供輻照度大小的儀表 可選用型熱流傳感器 其量程為精度為試驗記錄和運算設(shè)備在進行樣品的測試過程中 可選用計算機及相應(yīng)的板來完成試驗的操作 記錄和計算結(jié)果的打印橫流攪拌風(fēng)機為使分解室產(chǎn)生的煙氣均勻分布于測量室中進行測試 應(yīng)采用圓型橫流風(fēng)扇來攪拌計時器計時器可選用電子秒表 量程為分辨力為精度為天平對樣品的稱重的天平量程為感量為精度為標定光學(xué)測量系統(tǒng)的標定免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 標準最全面免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載使用一組標準的濾光片 在透光率為范圍內(nèi)選三種垂直放入光路中 計算機顯示的透光率值與濾光片的標準值的誤差平均值不大于否則應(yīng)作出顯示值的校正曲線來對試驗結(jié)果進行校正標定周期在每次開機測量前 應(yīng)作透光率為和的標定熱輻射錐的標定輻照度的標定在模擬試樣板中放入熱量計 熱流計的接受面應(yīng)在模擬試樣的表平面內(nèi) 將帶有熱流計的模擬試樣板置于測試位置 由熱輻射錐提供五個等級的輻照度 其輻照度分布應(yīng)滿足第條要求標定條件在標定時 應(yīng)啟動橫流風(fēng)機和熱輻射錐 控溫裝置和溫度顯示儀 當調(diào)節(jié)到預(yù)定的輻照度等級時 穩(wěn)定再測定輻照度分布并繪制分布圖在標定過程中 溫度設(shè)定值的變化不大于標定檢查通 常在試驗后要進行常規(guī)標定常規(guī)標定選用等級 其偏差應(yīng)不大于否則應(yīng)重新全面標定試驗程序試驗前的準備試驗前必須完成第章的裝置標定 按第章制好樣品和進行狀態(tài)調(diào)節(jié)試驗步驟根據(jù)樣品質(zhì)量來調(diào)節(jié)重塊位置 使樣品受力取出樣品后放入模擬試樣板并把它置于測試的位置關(guān)閉分解室的前門和測量室的后門啟動橫流風(fēng)機和溫度控制儀 按確定的輻照度設(shè)定相應(yīng)的溫度接通光學(xué)系統(tǒng)和測量系統(tǒng)并預(yù)熱左右當控制溫度達到設(shè)定值時 需穩(wěn)定后放入樣品打開分解室前門 在罩板上方放入掩蔽板后再將安放有樣品的樣品托盤置于測試位置抽出掩蔽板 迅速關(guān)閉分解室前門并啟動測試系統(tǒng) 試驗開始和條的操作應(yīng)在內(nèi)完成在同一個輻照度等級下需重復(fù)作三次試驗 每次試驗進行試驗觀察在整個試驗過程中應(yīng)觀察并記錄試驗情況 如樣品發(fā)泡 軟化 熔融 膨脹 皺縮及著火等現(xiàn)象 并記錄著火時間和熄滅時間試驗結(jié)束后 打開排煙閥 打開分解室前門并啟動抽煙機排除煙箱內(nèi)的煙氣試驗結(jié)束后在罩板上面放入掩蔽板滅火 然后取出樣品托盤并放入滅火箱中冷卻對試驗后的樣品稱量并計算質(zhì)量損失值重復(fù)試驗待煙氣清除后 重復(fù)條步驟直至在不同的輻照度下對樣品測試完畢試驗報告試驗報告必須包括以下幾個方面的內(nèi)容試驗方法的依據(jù) 承接試驗的單位 地點及試驗日期免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 標準最全面免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載送樣單位名稱 地點 聯(lián)系人樣品的組份 結(jié)構(gòu)和形狀及尺寸試驗結(jié)果的內(nèi)容包括 試驗采用的輻照度等級 在每一種輻照度試驗條件下出現(xiàn)最大煙密度的平均值及其出現(xiàn)最大煙密度的平均時間 在每一種輻照度試驗條件下樣品質(zhì)量損失的平均值 樣品著火的平均試驗時間及熄滅的平均時間 全部試驗中最大煙密度平均值的最高值 即最高煙密度值試驗全過程中的現(xiàn)象記錄如樣品發(fā)泡 熔融 膨脹 皺縮等推薦的試驗報告格式如附錄參考件 示圖樣品制作免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 標準最全面免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載圖煙箱示意圖測量室頂蓋抽煙機分解室分解室前門泄壓排煙閥橫流風(fēng)扇光密度計安裝口圖測量室免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 標準最全面免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載圖輻射錐圖主機示意圖圖輻射照度分布網(wǎng)格免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 標準最全面免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載圖光密度計安裝圖光源系統(tǒng)空氣清洗口光接收系統(tǒng)框架圖光源系統(tǒng)免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 標準最全面免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載圖光接收系統(tǒng)圖樣品托盤免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 標準最全面免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載圖模擬試樣板免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 標準最全面免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載附錄引火狀態(tài)下的煙密度測試參考件意義參照附錄及條建議 編寫了本標準的附錄這對于在輻照度下 只有借助附加點火源才能使樣品著火的某些阻燃建筑材料煙密度測試 有著重要意義 同時 可比對大型火災(zāi)試驗或其他煙密度測試方法的測試結(jié)果 也有著重要意義 由于引火裝置與相同這就可以在測試建筑材料煙密度的同時又考查建材的著火性引火裝置引火裝置由電機 限位凸輪 調(diào)節(jié)輪 從動凸輪 引火臂 次點火源 調(diào)節(jié)重塊等組成 如圖示圖附有引火裝置的主機電機限位凸輪調(diào)節(jié)輪從動凸輪引火臂次點火源輻射錐調(diào)節(jié)重塊引火臂引火臂的端部安有與臂垂直的火焰噴嘴噴嘴噴出引火用的燃氣燃氣采用丙烷氣和空氣的混合氣體 丙烷氣流量空氣流量引火火焰長引火臂在傳動機構(gòu)的作用下 穿過熱輻射錐上孔中心位置作往返不停地引火運動 每隔引火一次 往 返穿過熱輻射錐的時間都不大于停留在樣品表面時間為對樣品表面施力次點火源次點火源用來對引火臂噴嘴噴出的燃氣進行多次點火 次點火源由孔徑的噴嘴噴出已燃燒的火焰 其焰長免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 標準最全面免費標準網(wǎng)( w w w . f r e e b z . n e t ) 無需注冊 即可下載操作程序完成第條的試驗步驟將次點火源和引火臂噴出的燃氣點燃 立即啟動電機來傳動引火臂作往返引火運動繼續(xù)第條試驗步驟 直至全部試驗結(jié)束試驗報告推薦的試驗報告如附錄引火條件下的煙密度測試應(yīng)在備注中注明附錄試驗結(jié)果的誤差分析參考件系統(tǒng)誤差可通過調(diào)校儀器和用高一級的測量儀器對本裝置校正來解決 隨機誤差符合正態(tài)分布 但因其測試次數(shù)則可通過 分布來計