標準解讀
《GB/T 38306-2019 手部防護 防熱傷害手套》是一項國家標準,旨在規(guī)定用于防止熱源對手部造成傷害的手套的技術要求、測試方法、標志以及使用說明等內(nèi)容。該標準適用于在工業(yè)生產(chǎn)過程中,為保護手部免受火焰、高溫物體接觸或熱輻射等熱源導致的傷害而設計制造的各種類型的手套。
根據(jù)標準內(nèi)容,防熱傷害手套按其防護性能被分為不同等級,這些等級基于手套材料對特定熱源(如火焰、熱傳導和熱對流)的抵抗力來確定。對于每一種熱源,都有相應的測試方法來評估手套的防護能力,例如使用溫度計測量通過手套傳遞到皮膚模型上的熱量,或是直接暴露于火焰中觀察手套是否能夠阻止火焰蔓延及其持續(xù)時間。
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....
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- 2019-12-10 頒布
- 2020-07-01 實施
文檔簡介
犐犆犛13.340.40
犆73
中華人民共和國國家標準
犌犅/犜38306—2019
手部防護防熱傷害手套
犎犪狀犱狆狉狅狋犲犮狋犻狅狀—犘狉狅狋犲犮狋犻狏犲犵犾狅狏犲狊犪犵犪犻狀狊狋狋犺犲狉犿犪犾狉犻狊犽狊
20191210發(fā)布20200701實施
國家市場監(jiān)督管理總局
國家標準化管理委員會
發(fā)布
目次
前言Ⅲ…………………………
1范圍
1………………………
2規(guī)范性引用文件
1…………………………
3術語和定義
1………………
4技術要求
2…………………
4.1總則2
…………………
4.2耐摩擦性能2
…………………………
4.3耐撕裂性能2
…………………………
4.4熱防護性能3
…………………………
5測試方法
5…………………
5.1總則5
…………………
5.2手套脫下時間5
………………………
5.3耐摩擦性能5
…………………………
5.4耐撕裂性能5
…………………………
5.5阻燃性能5
……………
5.6接觸熱6
………………
5.7對流熱6
………………
5.8輻射熱6
………………
5.9少量熔融金屬飛濺6
…………………
5.10大量熔融金屬潑濺6
…………………
6標識
6………………………
7制造商提供的信息
7………………………
附錄A(規(guī)范性附錄)接觸熱測試8………………………
附錄B(規(guī)范性附錄)對流熱測試13………………………
附錄C(規(guī)范性附錄)輻射熱測試19………………………
附錄D(規(guī)范性附錄)大量熔融金屬潑濺測試24…………
附錄E(規(guī)范性附錄)PVC膜熱特性測定方法31………
參考文獻32……………………
Ⅰ
犌犅/犜38306—2019
前言
本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。
本標準由中華人民共和國應急管理部提出。
本標準由全國個體防護裝備標準化技術委員會(SAC/TC112)歸口。
本標準起草單位:中鋼集團武漢安全環(huán)保研究院有限公司、上海賽立特安全用品股份有限公司、浙
江東亞手套有限公司、杜邦(中國)研發(fā)管理有限公司、安徽玉杯防護用品有限公司。
本標準主要起草人:程鈞、趙衛(wèi)、俞捷、胡迎祥、任昭晉、余晶晶、張秀云、邵良林、蔡夏林。
Ⅲ
犌犅/犜38306—2019
手部防護防熱傷害手套
1范圍
本標準規(guī)定了防熱傷害手套的技術要求、測試方法、標識和制造商提供的信息。
本標準適用于防護火焰、接觸熱、對流熱、輻射熱、少量熔融金屬飛濺或大量熔融金屬潑濺等一種或
多種形式熱傷害的手套。
本標準不適用于消防和焊接作業(yè)用手套。
注:本標準測試提供的是性能等級而非防護等級。
2規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T5456紡織品燃燒性能垂直方向試樣火焰蔓延性能的測定
GB/T12624手部防護通用技術條件及測試方法
GB/T16839.1熱電偶第1部分:電動勢規(guī)范和允差
GB/T17599防護服用織物防熱性能抗熔融金屬滴沖擊性能的測定
GB24541—2009手部防護機械危害防護手套
3術語和定義
下列術語和定義適用于本文件。
3.1
續(xù)燃時間犪犳狋犲狉犳犾犪犿犲狋犻犿犲
在規(guī)定測試條件下,點火源移開后材料持續(xù)有焰燃燒時間。
注:單位為秒(s)。
3.2
陰燃時間犪犳狋犲狉犵犾狅狑狋犻犿犲
在規(guī)定測試條件下,點火源移開后或有焰燃燒終止后材料持續(xù)無焰燃燒時間。
注:單位為秒(s)。
3.3
熔融犿犲犾狋犻狀犵
材料在高溫下出現(xiàn)軟化并可流動。
3.4
滴落犱狉犻狆狆犻狀犵
材料在熔融過程中熔化液滴的分離。
3.5
接觸溫度犮狅狀狋犪犮狋狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲
犜c
1
犌犅/犜38306—2019
接觸熱測試中,加熱筒接觸區(qū)域的恒定表面溫度。
3.6
閾值時間狋犺狉犲狊犺狅犾犱狋犻犿犲
狋t
接觸熱測試中,熱量計溫度升高10℃所需的時間。
3.7
對流熱傳遞指數(shù)犮狅狀狏犲犮狋犻狏犲犺犲犪狋狋狉犪狀狊犳犲狉犻狀犱犲狓;犆犎犜犐
在規(guī)定測試條件下,使用質(zhì)量為(18.00±0.05)g的銅圓片和(25±5)℃的初始溫度測試時,溫升達
到(24.0±0.2)℃的平均時間。
注:單位為秒(s)。
3.8
輻射熱傳遞指數(shù)狉犪犱犻犪狀狋犺犲犪狋狋狉犪狀狊犳犲狉犻狀犱犲狓;犚犎犜犐
在規(guī)定測試條件下,以規(guī)定的入射熱通量密度進行測試時,熱量計的溫升達到(24±0.2)℃的平均
時間。
注:單位為秒(s)。
3.9
熱通量密度犺犲犪狋犳犾狌狓犱犲狀狊犻狋狔
單位時間通過熱量計暴露面的熱量。
注:單位為千瓦每平方米(kW/m2)。
4技術要求
4.1總則
依據(jù)本標準制造的手套應符合GB/T12624的所有適用要求。
除非另有說明,對于4.4中所述的所有測試性能級別為3和4的防護手套,其結構設計應滿足在緊
急情況下能輕易地脫下。按5.2的方法測試時,手套脫下時間不得超過3s。
4.2耐摩擦性能
按5.3的方法測試時,手套材料應符合表1性能等級至少1級。
表1耐摩擦性能等級
性能等級1級2級3級4級
摩擦周期10050020008000
4.3耐撕裂性能
按5.4的方法測試時,手套材料應符合表2性能等級至少1級。
表2耐撕裂性能等級
性能等級1級2級3級4級
撕裂力/N10255075
2
犌犅/犜38306—2019
4.4熱防護性能
4.4.1總則
下列條款是針對不同熱傳遞形式的熱防護性能要求,根據(jù)手套預定應用領域中可能暴露的熱傷害
形式的不同,手套應達到其中一項或多項性能要求。
4.4.2阻燃性能
按5.5的方法測試時,手套材料應符合表3要求。
表3阻燃性能等級
性能等級續(xù)燃時間/s陰燃時間/s
1≤20—
2≤10≤120
3≤3≤25
4≤2≤5
如果發(fā)生熔融,材料應無滴落,手套的最內(nèi)層應無熔融跡象,測試區(qū)域的所有層應沒有出現(xiàn)破洞,接
縫應沒有裂開。
4.4.3接觸熱
按5.6的方法測試時,手套材料應符合表4要求。
接觸熱性能為3級或4級時,手套還應按5.5規(guī)定的方法進行阻燃性能測試,且阻燃性能應至少達
到3級,否則接觸熱性能等級只能報告為2級。
表4接觸熱性能等級
性能等級接觸溫度犜c/℃閾值時間狋t/s
1100≥15
2250≥15
3350≥15
4500≥15
4.4.4對流熱
對有對流熱性能的手套,僅當阻燃性能達到3級或4級時,才能報告性能等級。
按5.7的方法測試時,手套材料應符合表5要求。
表5對流熱性能等級
性能等級對流熱傳遞指數(shù)CHTI/s
1≥4
2≥7
3
犌犅/犜38306—2019
表5(續(xù))
性能等級對流熱傳遞指數(shù)CHTI/s
3≥10
4≥18
4.4.5輻射熱
對有輻射熱性能的手套,僅當阻燃性能達到3級或4級時,才能報告性能等級。
按5.8的方法測試時,手套材料應符合表6要求。
表6輻射熱性能等級
性能等級輻射熱傳遞指數(shù)RHTI/s
1≥7
2≥20
3≥50
4≥95
4.4.6少量熔融金屬飛濺
對有少量熔融金屬滴飛濺性能的手套,僅當阻燃燒性能達到3級或4級時,才能報告性能等級。
按5.9的方法測試時,產(chǎn)生溫升40℃的熔滴數(shù)量應符合表7要求。
表7少量熔融金屬飛濺測試的性能等級
性能等級熔滴數(shù)量
1≥10
2≥15
3≥25
4≥35
4.4.7大量熔融金屬潑濺
按5.10的方法,用表8規(guī)定的相應質(zhì)量的鐵水進行傾潑測試后,模擬皮膚的PVC膜的壓紋面應沒
有變平滑或出現(xiàn)其他異常變化。
表8大量熔融金屬潑濺測試的性能等級
性能等級鐵水/g
130
260
3120
4200
4
犌犅/犜38306—2019
如果熔滴殘留黏附在試樣上或者試樣被點燃或燒破,則本性能測試是不合格的。
應根據(jù)需要選擇其他金屬進行測試,相應的測試結果應在制造商提供的信息(第7章)中給出。
5測試方法
5.1總則
對于多層手套,無論各層是否連接在一起,應對所有層同時進行測試,該要求適用于5.5、5.6、5.7、
5.8、5.9和5.10中描述的測試方法。
5.2手套脫下時間
三雙手套在溫度(20±2)℃和相對濕度(65±5)%的環(huán)境下放置至少24h后進行脫下測試。
選擇手部尺寸適合的受試者穿戴手套,記錄每雙手套脫下時間(單位為秒),計算平均值,數(shù)值修約
至個數(shù)位。
5.3耐摩擦性能
按GB24541—2009中5.2規(guī)定的方法進行測試。
5.4耐撕裂性能
按GB24541—2009中5.4規(guī)定的方法進行測試。
5.5阻燃性能
按GB/T5456規(guī)定的方法進行測試,并有如下變動:
a)按圖1所示,垂直安裝手套使A點位于下邊緣中點。
b)將燃燒器置于手套下方,使之與手套(圖1,A點)或中指垂直中線在同一平面內(nèi),并垂直于手
套表面;安裝燃燒器時,使燃燒嘴與垂直方向成(30±3)°;燃燒嘴頂端與手套A點(圖1)或中
指下邊緣之間的距離應為(20±2)mm。
c)點火時間分別為3s和15s,應各測試1只手套,并記錄每個點火時間燃燒測試的續(xù)燃時間和
陰燃時間,每個時間均應符合表3要求。
圖1手套測試方向
5
犌犅/犜38306—2019
5.6接觸熱
按附錄A規(guī)定的方法進行測試。
5.7對流熱
按附錄B規(guī)定的方法進行測試。
5.8輻射熱
按附錄C規(guī)定的方法進行測試。
5.9少量熔融金屬飛濺
按GB/T17599規(guī)定的方法進行測試。
測試應在4個試樣上進行。試樣應取自一雙手套的掌部和背部,尺寸為(120±5)mm×
(20±5)mm。
分別計算手套掌部和背部各兩個測得值的算術平均值,并表示為最接近的整滴數(shù),性能等級由平均
值的最低值確定。
5.10大量熔融金屬潑濺
按附錄D規(guī)定的方法進行測試。測試所使用的PVC膜的熱特性按附錄E規(guī)定的方法測定。
6標識
標識應符合GB/T12624的相關條款,還應符合GB24541—2009第6章要求。
應按圖2示例標識防熱傷害手套及性能等級。
圖2防熱傷害手套標識示例
如果性能等級標示為X而非數(shù)字,則表明該手套不具備該項性能。
6
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7制造商提供的信息
以下內(nèi)容應與手套一起提供:
a)生產(chǎn)商或經(jīng)銷商的全名及地址。
b)手套名稱(商業(yè)名稱或代碼,以便使用者知道生產(chǎn)商和適用范圍)。
c)特殊尺寸適用范圍及適用場所信息。
d)防熱傷害等級標識中X和每個數(shù)字含義,及對應各個級別的選用/應用的建議,并包括以下
內(nèi)容:
1)對于阻燃性能等級為1或2的手套,應明確警示該手套不得接觸明火;
2)按5.9進行測試的金屬材料及相應性能等級說明和適用性說明;
3)對于可以分離的多層手套,應說明所述性能水平僅適用于包括所有層的完整手套。
e)當手套的防護作用僅限于手的一部分時,應予以說明。
f)產(chǎn)品中不應含有對使用者健康造成傷害的成分,并列出產(chǎn)品中可能含有對人體過敏的物質(zhì)
清單。
g)使用說明書。
h)運輸、包裝、貯存要求。
7
犌犅/犜38306—2019
附錄犃
(規(guī)范性附錄)
接觸熱測試
犃.1原理
加熱柱加熱至接觸溫度并維持在接觸溫度,熱量計上放置試樣。降低加熱柱到熱量計支撐的試樣
上,或者提升熱量計和試樣至加熱柱,任何一種操作均應以恒定速度進行。通過監(jiān)測熱量計的溫度測定
閾值時間狋t。
犃.2儀器
犃.2.1加熱柱
加熱柱由能夠承受500℃以上高溫的適用金屬(如,銀合金,925純銀)制成。圖A.1、圖A.2、
圖A.3顯示了壓桿和加熱柱的一種樣式,其接觸表面應是直徑(25.2±0.05)mm并打磨光滑的圓形表
面,中心孔的下端距接觸表面2mm,該孔用于容納調(diào)節(jié)加熱柱溫度所需的溫度傳感器。加熱柱應用熱
絕緣材料包裹,僅露出底部接觸表面。
單位為毫米
圖犃.1壓桿
8
犌犅/犜38306—2019
單位為毫米
說明:
1———連接器。
圖犃.2帶壓桿加熱柱
說明:
1———熱電偶;
2———固定螺栓;
3———連接器;
4———隔熱層。
圖犃.3隔熱材料包裹的帶壓桿加熱柱
9
犌犅/犜38306—2019
犃.2.2熱量計
如圖A.4所示,熱量計由直徑(25±0.05)mm、厚約5mm、質(zhì)量(6.63±0.03)g的黑色陽極氧化純
鋁圓盤構成,固定在用聚酰胺66(PA66)制作的安裝臺上。熱量計的上接觸表面經(jīng)過拋光處理后進行
陽極氧化,其下表面連接熱電偶。
單位為毫米
說明:
1———黑色陽極氧化純鋁圓盤;
2———熱電偶;
3———聚酰胺66制作的安裝臺;
a———安裝熱量計的螺紋孔最大深度。
圖犃.4熱量計
犃.2.3組裝
圖A.5所示的是一種可能的組裝式樣板。將加熱柱和熱量計安裝到支架中,使其相對的兩面平
行,中心軸在一條線上。無論是加熱柱向下向熱量計移動還是熱量計向上向加熱筒移動,均應采取措施
去控制移動速度。配重的質(zhì)量應使接觸力為(49±0.5)N。在兩次測量之間的冷卻期間,加熱柱和熱量
計之間應放置適當?shù)钠帘挝铮苑乐篃崃坑嫳患訜嶂臒彷椛浼訜帷?/p>
01
犌犅/犜38306—2019
說明:
1———配重;
2———加熱柱;
3———屏蔽物;
4———熱量計;
5———支架。
圖犃.5組裝
犃.2.4電子設備
應提供合適的電子設備用于如下用途:
———使加熱柱加熱到至少500℃并控制溫度;
———控制接觸速度(加熱筒和熱量計與試樣相互接觸的相對速度);
———測量和記錄熱量計溫度,精度為0.1℃;
———測量閾值時間,精度為0.1s。
犃.3取樣和調(diào)節(jié)
從三只手套的手掌區(qū)域各取一塊直徑為(80±8)mm的圓形試樣。如果手套掌部有增強材料,則所
取試樣不應包含增強材料。
測試前,試樣應在溫度為(20±2)℃和相對濕度為(65±5)%的環(huán)境中調(diào)節(jié),紡織試樣至少24h,皮
革試樣至少48h。
11
犌犅/犜38306—2019
犃.4測試條件
測試應在溫度為(20±5)℃和相對濕度為15%~80%的環(huán)境中進行,加熱柱應達到選定的接觸溫
度±2%。每次測試開始前熱量計顯示的溫度應為室溫±2℃,樣品從A.3要求的調(diào)節(jié)環(huán)境中取出后應
在3min內(nèi)開始測試。
犃.5步驟
將試樣置于熱量計上,使其外表面朝上。移除加熱柱和熱量計之間的屏蔽物,使加熱柱以(5.0±
0.2)mm/s的接觸速度與熱量計接觸,測量和記錄測試期間熱量計的溫度及閾值時間狋t,每個接觸溫度
執(zhí)行至少三次測量。
如果手套掌部有增強材料,制造商提供的信息中(第7章)可包括含增強材料部位的測試結果,同時
應確認所用增強材料在測試溫度下不能熔融。
犃.6結果表示
計算三個試樣閾值時間狋t的算術平均值作為測試結果,數(shù)值修約至個數(shù)位。
21
犌犅/犜38306—2019
附錄犅
(規(guī)范性附錄)
對流熱測試
犅.1原理
將試樣水平放置并進行局部固定,以避免其在測試過程中發(fā)生移動,燃氣噴燈的火焰從下方使試樣
承受80kW/m2的入射熱通量,通過放置在試樣上并與試樣接觸的小型銅熱量計測量穿透試樣的熱量。
以秒為單位記錄熱量計溫升(24.0±0.2)℃的時間,計算三個試樣的平均值作為對流傳熱指數(shù)
(CHTI)。
犅.2裝置
犅.2.1總則
測量裝置包括:一盞燃氣噴燈,一臺帶銅圓片的熱量計,一個試樣支架,一塊熱量計定位板,一個支
撐架,合適的測量設備和一塊模板。
犅.2.2燃氣噴燈
應使用平頂梅克爾燈,頂部穿孔區(qū)直徑(38±2)mm,噴嘴適用于丙烷氣體。應使用商業(yè)級丙烷,通
過精確控制閥和流量計來控制流量。
犅.2.3銅熱量計
銅熱量計由一塊純度至少99%、直徑40mm、厚1.6mm、重18g的銅圓片構成,組裝前應對銅片
準確稱重。
如圖B.1所示,將輸出電壓毫伏值符合GB/T16839.1的銅康銅熱電偶安裝在銅片的背面??点~
絲應連接到銅片中心,銅絲應盡可能連接到靠近銅片邊緣,以確保不影響銅片裝在安裝臺上。兩種銅絲
的直徑不應大于0.26mm,且只應裸露附著在銅片上的部分。
31
犌犅/犜38306—2019
單位為毫米
說明:
1———康銅絲;
2———銅絲;
用盡量少的軟焊料將銅絲連接在銅片上。
a2mm≤犡≤5mm,以不影響安裝銅片到安裝臺上,但仍盡可能接近邊緣。
圖犅.1熱量計
熱量計置于由直徑89mm、標稱厚度13mm的無石棉阻燃隔熱板制成的安裝臺上,阻燃隔熱板的
熱特性應符合以下規(guī)格:
———密度(750±50)
kg
/m3;
———熱導率(0.18±0.018)W/(m·K)。
按圖B.2所示,在安裝臺中心加工一個圓形空腔,以便容納銅片和空隙。用能夠承受大約200℃溫
度的黏接劑將銅片沿著圓周黏接。銅片表面應與安裝臺表面齊平,并應涂上薄薄一層吸收系數(shù)α大于
0.9的光學黑色涂料。
銅片和裝配壓塊的組合體的總質(zhì)量應為(80±8)g。
單位為毫米
圖犅.2熱量計安裝臺
犅.2.4試樣支架
試樣支架由一塊長150mm、厚1.6mm的方形銅板制成,板中心有長50mm的方形孔(見圖B.3)。
41
犌犅/犜38306—2019
單位為毫米
說明:
1———銅盤。
圖犅.3試樣支架
犅.2.5熱量計定位板
熱量計定位板由一塊長149mm、厚6mm的方形鋁板制成,鋁板中心應有直徑90mm的圓孔(見
圖B.4),鋁板質(zhì)量應為(264±13)g。
單位為毫米
圖犅.4熱量計定位板
犅.2.6支撐架
支撐架用于將試樣支架相對于噴燈進行定位,試樣支架的頂面應高于噴燈頂面50mm,并平行于
噴燈頂面,噴燈中心線與支架開口的中心對齊(見圖B.5)。
在噴燈和試樣支架之間應放置一塊遮板,在噴燈放置到位后,遮板應能在0.2s內(nèi)完全打開,并能觸
發(fā)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),自動記錄暴露開始時間。
51
犌犅/犜38306—2019
說明:
1———熱電偶;
2———熱量計安裝臺;
3———試樣。
圖犅.5支撐架
犅.2.7記錄器
為了確定銅片的絕對溫度,銅熱電偶應連接到冷端或商用參比端。銅熱電偶的輸出裝置應通過連
接到溫度分辨率至少0.25℃和時間分辨力至少0.2s的電勢圖記錄器或可編程數(shù)據(jù)記錄器上而可讀。
犅.2.8模板
140mm×140mm的扁平剛性模板。
犅.3測試安全
犅.3.1在有排風罩或通風設施的地方進行測試,
以便排出煙氣。在測試過程中可能需要關掉排氣裝置
或遮蔽裝置,防止擾動火焰。
犅.3.2在測試過程中設備會變得發(fā)燙,且某些測試材料可能熔融或滴落,
穿戴防護手套操作熱物體。
犅.3.3保持易燃物質(zhì)遠離噴燈,確保清潔熱量計的溶劑遠離熱表面和明火。
犅.4取樣和調(diào)節(jié)
應從手套掌部和背部區(qū)域取尺寸為(140±5)mm×(140±5)mm試樣三個,如果無法從手套上裁
取,則應使用手套材料作為樣品,該材料與手套以相同的方式制造并且包含任何存在的接縫。
對于由多層構成的試樣,測試時各層的順序應與手套相同。
試樣應在溫度為(20±2)℃和相對濕度為(65±2)%的環(huán)境下調(diào)節(jié)至少24h。如果調(diào)節(jié)之后未立
即進行測試,則應將經(jīng)過調(diào)節(jié)的試樣放置在密閉容器中。從調(diào)節(jié)環(huán)境或密閉容器中取出試樣后,應在
61
犌犅/犜38306—2019
3min內(nèi)開始對各個試樣進行測試。
犅.5測試環(huán)境
測試在溫度為10℃~30℃,相對濕度為15%~80%,且無氣流的環(huán)境中進行。
犅.6步驟
犅.6.1初始測量
將試樣支架置于支撐架上,使放置試樣的頂表面高于噴燈頂面50mm。建議使用引導和止動裝置
使噴燈可以迅速定位,使其軸線與試樣中心對齊。
將噴燈放置一側,開啟并點燃燃氣,靜置幾分鐘以便火焰穩(wěn)定。
將熱電偶連接到冷接點,輸出電壓連接到記錄器。
每次調(diào)節(jié)入射熱通量密度或評估試樣之前,銅片溫度應處于相對穩(wěn)定的狀態(tài),并為環(huán)境溫度
±2℃??梢岳酶尚岳鋬錾崞骰驈娭仆L加速冷卻。作為選擇,多個熱量計可以輪流使用??赏ㄟ^
手掌接觸銅盤或者將銅盤短暫暴露于噴燈火焰進行加熱。
熱量計安裝臺不應與水接觸,如果發(fā)生這種意外情況,應徹底干燥后才能繼續(xù)使用。
犅.6.2調(diào)節(jié)熱通量密度
燃氣流速和噴燈設置因采用的具體組合而不同,在初始安裝時需要對其中一項或者同時對兩項進
行調(diào)節(jié),并在測試過程中不時調(diào)節(jié)。為了達到合適的通量,應該有一個輪廓分明并且穩(wěn)定的淡藍色的錐
體固定在噴燈格柵上,其上方呈現(xiàn)較大分散的藍色火焰。
通過用熱量計測量熱通量密度來確認火焰設置。
將熱量計定位板置于試樣支架上,放置熱量計到定位板的圓孔中,使銅片面朝下。
選擇記錄器需要的移動速度,在熱量計下快速而小心地滑動噴燈,使之定位到止動塊。如果使用了
遮板,則打開遮板。使噴燈保持其位置約10s。
撤去噴燈或關閉遮板。
在暴露剛剛開始之后,所記錄的輸出應顯示短暫的非線性溫度時間區(qū)域,隨后將出現(xiàn)線性區(qū)域直
到暴露停止。參閱標準熱電偶電動勢表,以確定該線性區(qū)域的溫升率(℃/s),然后根據(jù)式(B.1)確定入
射熱通量密度(kW/m2):
犙=犕·犆p·犚
犃
……(B.1)
式中:
犙———入射熱能量密度,單位為千瓦每平方米(kW/m2);
犕———銅片質(zhì)量,單位為千克(
kg
);
犆p———銅的比熱,0.385kJ/(
kg
·℃);
犚———線性區(qū)域中的銅盤溫升率,單位為攝氏度每秒(℃/s);
犃———銅片面積,單位為平方米(m2)。
通過此方法測定的熱通量密度應在規(guī)定的(80±4)kW/m2的范圍內(nèi)。必要時調(diào)節(jié)燃氣流速,并重
復測量直到獲得三個連續(xù)值在要求的范圍內(nèi)。
犅.6.3安裝試樣
犅.6.3.1將試樣最外層向下置于試樣支架上,定位板放在試樣的上面。
71
犌犅/犜38306—2019
犅.6.3.2如果試樣有多層,并且各層互不相連,則取下定位板,
并按照手套采用的順序和方向依次安放
各層。不另外施加壓力,僅用定位板的重量對每一層施壓,使其與前一層接觸良好。
犅.6.3.3安放完最后(最內(nèi))一層后,使定位板復位,將熱量計放在定位板的圓孔中,
使銅片與最內(nèi)層的
頂部接觸。
犅.6.4試樣暴露
犅.6.4.1快速而小心地將噴燈滑動到位,立即從試樣下方移開遮板(
如有),在試樣暴露于噴燈火焰的
同時啟動記錄裝置,或者用已經(jīng)在運行的記錄器標記暴露起始點,具體取決于所使用的設備。
犅.6.4.2繼續(xù)測試,直至溫升(24±0.2)℃。觀察并記錄試樣外觀在測試過程中的任何變化,
如收縮、燒
焦、碳化、穿孔、發(fā)光、熔融或滴落。使遮板(如有)復位,撤走噴燈,關閉記錄器。
犅.6.4.3移除熱量計,趁熱清理燃燒產(chǎn)物,冷卻至環(huán)境溫度±2℃。
如果熱量計上留下的殘留物較厚或者不均勻,如果黑色涂層已損壞,或者銅已露出,則應清洗熱量
計銅盤并重新涂覆(見B.2.3)。經(jīng)重新涂覆的熱量計應至少做一次校準運行(見B.6.2)方可測試其他
試樣。
犅.6.4.4測量并記錄熱量計溫升(24.0±0.2)℃所需的時間(
s)。
犅.6.4.5另取兩個試樣重復該過程。
犅.6.5結果表示
計算三次測量的算術平均值作為測試結果,數(shù)值修約到個數(shù)位。
81
犌犅/犜38306—2019
附錄犆
(規(guī)范性附錄)
輻射熱測試
犆.1原理
試樣支撐在獨立框架(試樣架)內(nèi)并暴露在規(guī)定水平的輻射熱下,記錄熱量計溫升24℃的時間,即
輻射傳熱指數(shù)(RHTI)。
犆.2儀器
犆.2.1輻射源
輻射源包含六支硅碳(SiC)加熱棒,主要參數(shù)如下:
———總長度:(356±2)mm;
———加熱部分長度:(178±2)mm;
———直徑:(7.9±0.1)mm;
———電阻:1070℃時為(3.6±0.36)Ω。
將上述加熱棒放置在由絕緣且阻燃材料制成的U形支架中,加熱棒水平排列并在同一垂面上。
圖C.1顯示為支架的結構細節(jié)和加熱棒的排列情況,其中加熱棒松散地放置在支架的槽內(nèi),以避免機械
應力。
單位為毫米
說明:
1———硅碳棒;
注:尺寸公差±0.1mm。
圖犆.1輻射源
91
犌犅/犜38306—2019
輻射源可能的電源示意圖如圖C.2所示。六支硅碳棒分成兩組,每組三支,串聯(lián)放置。兩組硅碳棒
并聯(lián)連接,并通過1Ω的前置電阻連接到220V電源。對于其他電源電壓,電路應相應地改變。如果在
測量期間電源電壓波動超過±1%,應提供穩(wěn)壓裝置。
說明:
1———硅碳棒;
2———前置電阻。
圖犆.2加熱棒電路圖
考慮到加熱棒會變得非常灼熱,應仔細制作加熱棒的電氣連接(例如,采用鋁絞線帶),應采取預防
措施,以避免棒間短路。
可以使用紅外線溫度計測量硅碳棒的溫度,以檢查輻射源的操作是否正確。預熱輻射源約5min
后,棒體溫度將會達到約1100℃。
犆.2.2試樣架
由2mm厚的鋼板固定到10mm厚的鋁板上構成,并有固定熱量計的作用。
試樣架同心置于測試框垂直面的開口中,固定到位后,使熱量計的垂直中線保持在測試框前的金屬
板罩后方10mm處。
犆.2.3熱量計
弧形銅板熱量計構造如下:
a)從純度不低于99%、厚度為1.6mm的銅板上切割一塊矩形銅板(50mm×50.3mm),將銅板
在長度方向上彎曲成半徑130mm的弧形,弧弦長大約50mm;
b)在組裝之前對銅板精確稱重并將其質(zhì)量控制在35.9g~36g;
c)將輸出電壓毫伏值符合GB/T16839.1的銅康銅熱電偶安裝在銅板的背面;使用最少量的焊
料將兩根導線連接到銅板中心,兩根導線的直徑不大于0.26mm,并且只露出附著在銅板上的
部分。
熱量計位于由邊長90mm且標稱厚度為25mm的無石棉阻燃隔熱板組成的安裝臺上,阻燃隔熱
板的熱特性應符合以下規(guī)格:
———密度:(750±50)
kg
/m3;
———熱導率:(0.18±0.018)W/(m·K)。
從安裝臺頂部兩側移各切除一個三角形楔塊,使兩側高度降低至21mm。從已降低的兩側20mm
處分別再切除兩個三角形楔塊,進一步降低其高度至17mm。由此形成一個具有四個平面的頂表面,
非常接近通過研磨頂表面成為半徑130mm的弧形得到的曲面(見圖C.3)。
在阻燃隔熱板的頂部中心切割一個矩形孔,該孔長50mm(平行于降低的兩側)和寬46mm(平行
于成形的兩側)。該孔應具有平坦底部,沿較低邊緣應大約深10mm,中心深度大約12mm。沿矩形孔
02
犌犅/犜38306—2019
較低的兩邊分別切割寬1mm、深2mm的邊緣,用于安裝弧形銅板。在矩形孔中心切割一個直徑
3mm的圓孔,以便熱電偶導線穿過。
使用能耐受約200℃溫度的黏接劑沿著安裝臺的邊緣將弧形銅板黏附到安裝臺上。銅板頂部沿兩
條直邊緣應高出安裝臺0.6mm,并且沿兩條弧形邊緣應高于安裝臺。在弧形邊緣安裝臺高于銅板
底部。
熱量計安裝在試樣/熱量計組合架內(nèi),熱量計表面應薄薄涂一層吸收系數(shù)α大于0.9的光學黑色
涂料。
單位為毫米
注:測量公差±0.1mm。
圖犆.3熱量計安裝臺
犆.2.4溫度記錄器
為了確定銅板的絕對溫度,熱電偶應連接到冷端或商用參考端。來自熱電偶的電壓信號應連接到
適當?shù)碾妱輬D記錄器或可編程數(shù)據(jù)記錄器。記錄器顯示電壓應精確到10μV和顯示時間應精確到
0.1s。
12
犌犅/犜38306—2019
犆.2.5儀器位置
儀器位于氣流受到屏蔽的地方,或者放置擋板或防護罩以限制儀器位置處空氣流動的影響。
犆.3取樣和調(diào)濕
應從一雙手套的手背部裁取兩塊(80±5)mm×(170±5)mm的試樣。
測試前,試樣應在溫度(20±2)℃和相對濕度(65±2)%的環(huán)境下調(diào)濕至少24h,測試應在試樣從
調(diào)濕環(huán)境中取出后不超過3min內(nèi)開始。
由于測試結果受到試樣濕度影響很大,需非常仔細地控制調(diào)濕環(huán)境。
犆.4測試條件
犆.4.1測試環(huán)境
測試應在沒有氣流的房間進行,并且應與可能被熱量計記錄的其他熱輻射源隔離。
測試環(huán)境的溫度應在15℃~35℃,并且每次測試前熱量計應冷卻到室溫±2℃。
犆.4.2熱通量密度
犙0=20kW/m2。
犆.5步驟
犆.5.1初始測量
用已知吸收系數(shù)α較高(大于0.90)的涂料涂黑熱量計的前表面。每次校準之前和至少每20次測
試之后應重新涂黑,或者在可見積碳時立即涂黑,應使用適當?shù)娜軇┤コ惹暗耐繉又笤龠M行涂黑。
在校準和每次測量開始之前,銅熱量計的溫度應處在相對穩(wěn)定的狀態(tài),并且為環(huán)境溫度±2℃。
在任何情況下熱量計不能與水接觸,如果發(fā)生這種情況,熱量計應徹底干燥后才能繼續(xù)使用。
在校準和每次測量行將開始之前,應進行如下操作:
a)將熱量計安裝在測試框垂直板開口處的適當位置;
b)將輻射源置于與熱量計前表面的垂直中線一定距離處;
c)接通溫度測量裝置;
d)接通輻射源,活動屏保持關閉使其升溫,直至輻射達到恒定狀態(tài)。達到恒定狀態(tài)需要大約
5min,并且可以通過測量電加熱電流或采用其他方法進行檢查。
注:如果在關閉的活動屏后面的涂黑的熱量計溫升每分鐘不超過3℃,則說明測試框前板和活動屏具有足夠的冷
卻效果。否則,可在校準和每次測量開始之前將熱量計放置到位。
犆.5.2校準輻射源
拉開活動屏,在溫升達到大約30℃后復位。
在輻射暴露剛剛開始之后,所記錄的輸出應顯示短暫的非線性溫度時間關系,隨后將出現(xiàn)線性區(qū)
域直到輻射暴露停止。參閱標準熱電偶電動勢表,以確定該線性區(qū)域中的溫升率(℃/s),然后根據(jù)式
(C.1)確定入射熱通量密度犙0。
犙0=犕·犆p·犚
犃·α
……(C.1)
22
犌犅/犜38306—2019
式中:
犙0———入射熱能量密度,單位為千瓦每平方米(kW/m2);
犕———銅板質(zhì)量,單位為千克(
kg
);
犆p———銅的比熱,0.385kJ/(
kg
·℃);
犚———線性區(qū)域中的熱量計溫升率,單位為攝氏度每秒(℃/s);
犃———銅板面積,單位為平方米(m2);
α———熱量計涂黑表面的吸收系數(shù)。
然后通過改變輻射源和熱量計之間的距離,調(diào)節(jié)入射熱通量密度到規(guī)定水平±2%。
犆.5.3測試
將試樣固定到試樣架的一塊側板上,使其與熱量計表面保持接觸,施加2N的力。按C.5.1進行初
始測量,保持距離以得到需要的入射熱通量密度犙0。拉開活動屏,記錄照射起始點。溫升達到大約
30℃之后將活動屏恢復到關閉位置。
確定達到溫升(24±0.2)℃的時間,保留一位小數(shù)。
在采取必要的初始測量后,對剩下的試樣重復該測試。
犆.6結果表示
計算熱量計溫升(24±0.2)℃所需時間的平均值,數(shù)值修約到個數(shù)位。
32
犌犅/犜38306—2019
附錄犇
(規(guī)范性附錄)
大量熔融金屬潑濺測試
犇.1原理
試樣與水平方向呈一定角度支撐在針板架上,向試樣傾潑熔融金屬以測試材料性能,評估傾斜后與
試樣背面接觸放置的PVC膜損壞情況,同時記錄PVC膜的變化及試樣表面金屬黏附情況。根據(jù)結果,
增加或減少金屬量,重復進行測試,直至觀測到導致PVC膜損壞的最少金屬量。
犇.2設備與材料
犇.2.1金屬和冰晶石
表D.1所列金屬和冰晶石的測試參數(shù)已證實是適用的。
建議使用從實心棒材或板材上切除的粗銼屑或小塊材料,因為細銼屑很難熔化。
表犇.1不同熔融物的傾潑溫度、傾潑高度和試樣與水平方向的夾角
金屬傾潑溫度/℃傾潑高度/mm試樣與水平方向的夾角/(°)
鋁,純度至少99.5%(質(zhì)量分數(shù))780±20225±560±1
銅,純度至少99%(質(zhì)量分數(shù))1280±20225±575±1
鐵,純度至少93%(質(zhì)量分數(shù))
并含有以下元素:
C:2.8%~3.2%
Si:1.2%~2.0%
P:0.3%~0.6%
1400±20225±575±1
低碳鋼(ISO6831:1987
中標號為C25)
1550±20225±575±1
工業(yè)級冰晶石1120±20300±570±1
傾潑前,金屬應加熱至溫度稍高于傾潑溫度,以允許其在從熔爐移到測試設備過程中冷卻。對于在
較高溫度條件下傾倒的金屬,冷卻速度高于在較低溫度條件下傾潑的金屬,因此需將金屬加熱至較高的
溫度,以便將其從熔爐轉(zhuǎn)移到坩堝座上。臨界溫度即傾潑溫度,可通過預先繪制的溫度時間曲線(冷卻
曲線)估算出來。經(jīng)驗證發(fā)現(xiàn),使用感應爐時,表D.2給出的溫度適用并確保可達到表D.1中規(guī)定的傾
潑溫度。
表犇.2金屬從熔爐移開時的溫度
金屬從熔爐移開的溫度/℃
鋁820
銅1350
42
犌犅/犜38306—2019
表犇.2(續(xù))
金屬從熔爐移開的溫度/℃
鐵1500
低碳鋼1650
冰晶石1200
犇.2.2犘犞犆膜
由單位面積質(zhì)量為(300±30)g/m2壓花PVC板構成,按照附錄E所述進行測定時,在(166±2)℃
溫度條件下,PVC膜中心區(qū)域的壓紋沒有變平滑或變形,而在(183±2)℃溫度條件下,該中心區(qū)域變平
滑或變形。
性能測試時,距離所使用的PVC感應膜的熱特性測定時間不超過30d。
犇.2.3坩堝
外形尺寸大致為:高97mm、頂部直徑80mm、底部直徑56mm、滿容積190mL,見圖D.1。
注:對于大部分熔融物,已發(fā)現(xiàn)浸漬石墨材料(如使用感應爐)或陶瓷材料(如使用馬弗爐)比較適合做坩堝。
犇.2.4可拆式坩堝座
能快速、安全地把盛有熔融金屬的坩堝從熔爐移到測試設備上。
犇.2.5熔爐
能在溫度超過傾潑溫度100℃的條件下工作,熔爐類型可以是馬弗爐或感應爐。
注:馬弗爐上能容納至少4個坩堝,即內(nèi)爐膛尺寸為135mm×190mm×780mm,但需要數(shù)小時才能使鋼、鐵和銅
等金屬熔化。感應爐能在半小時內(nèi)使一個坩堝內(nèi)金屬熔化。
犇.2.6溫度傳感器
小熱電偶或光學非接觸式測溫裝置,能測量高達1650℃的熔融金屬溫度,精度為±10℃。
犇.2.7傾潑設備
如圖D.1所示,由傾潑裝置、以恒定角速度旋轉(zhuǎn)傾潑裝置的工具、帶支撐框的試樣架和沙盤組成。
傾潑裝置由坩堝座和傳動軸構成,其設計和結構應確保熔融金屬傾倒位置在傳動軸的旋轉(zhuǎn)軸上,傾
潑裝置應用鋼制成。
圖D.2顯示的是直傳動軸和坩堝座的合理設計示例,其中坩堝放到坩堝座上后,其上沿與坩堝座的
上表面齊平。圖D.3顯示的是帶曲柄傳動軸和坩堝座的裝置,其中坩堝放到坩堝座上后,其上沿位于旋
轉(zhuǎn)軸上。因此,在該裝置中,坩堝上沿不與坩堝座上表面齊平,但這兩種傾潑裝置,旋轉(zhuǎn)軸均需要經(jīng)過坩
堝傾潑邊。
試樣架應由矩形針板架構成,其外形尺寸為(160±2)mm×(248±2)mm,由8mm的方鋼制成。
試樣架上應設有四個拉幅針板,其中兩個位于上部框架中心線上,另外兩個位于下部框架中心線上,針
板間距(80±2)mm,距各個角的距離為(40±2)mm。
針板架應支撐在合適的框架上,確??筛淖冊嚇优c水平方向的夾角(見表D.1),并且試樣相對于傾
潑裝置的位置可調(diào)。建議熔融金屬起始沖擊點不低于試樣中心,其應在試樣上部25mm范圍內(nèi)。
合適的傾潑設備示例如圖D.1和圖D.2所示,兩臺設備均配有電動步進電機,可以恒定角速度轉(zhuǎn)動
52
犌犅/犜38306—2019
傾潑裝置。
傾潑裝置應采用合適的方式支撐牢固,便于調(diào)整傾潑高度(即從傳動軸到針板架的垂直距離),確保
達到表D.1規(guī)定值。
傾潑設備應帶有相應的裝置,可使傾潑裝置保持在其靜止位置不動。在圖D.1所示的傾潑設備中,
可通過金屬止擋實現(xiàn)。
沙盤最小尺寸應約為250mm寬×350mm長×50mm深,應裝填深30mm~40mm的干沙。
說明:
1———電機;
2———坩堝座;
3———坩堝;
4———可調(diào)支架;
5———試樣;
6———沙盤;
7———試樣架。
a———傾倒方向。
圖犇.1電動傾潑設備
62
犌犅/犜38306—2019
單位為毫米
說明:
1———盤簧;
2———坩堝支架;
3———固定夾;
4———傾潑圈;
5———傳動軸。
圖犇.2傾潑裝置
72
犌犅/犜38306—2019
單位為毫米
說明:
1———指示器指針;
2———樞軸;
3———傾潑高度標尺;
4———試樣角度標尺;
5———沙盤;
6———步進電機;
7———坩堝座;
8———試樣架。
圖犇.3可選擇的曲柄電動傾潑設備
犇.2.8天平
精度為1.0g。
82
犌犅/犜38306—2019
犇.2.9模板
剛性矩形模板,尺寸(260±2)mm×(100±2)mm,帶四個直徑5mm的鉆孔,每個角一個鉆孔,距
兩個相鄰邊(10±1)mm,鉆孔中心構成矩形(240±2)mm×(80±2)mm的四個角。
犇.3取樣和調(diào)節(jié)
從手套的背部區(qū)域?。ǎ保玻啊溃担恚怼粒ǎ保玻啊溃担恚碓嚇尤龎K,如果無法從手套上裁采取該尺寸試
樣,則需使用手套材料作為樣品,條件是該材三塊料與手套以相同的方式制造并且包含任何存在的
接縫。
在溫度為(20±2)℃,相對濕度為(65±2)%的環(huán)境條件下,試樣調(diào)節(jié)至少24h。如果調(diào)節(jié)后未立
即進行測試,應將調(diào)節(jié)后的試樣放到密封容器中。每塊試樣從調(diào)節(jié)環(huán)境或密封容器取出后,應在2min
內(nèi)開始測試。
犇.4測試條件
測試時應在基本上無氣流,溫度為10℃~30℃,相對濕度15%~80%的環(huán)境中進行。
犇.5測試安全
測試人員應穿戴符合相關標準要求的防護服及防護裝備,防止發(fā)生被熔融物意外濺到的危險。危
險評估也應考慮防護有毒煙霧。
警示———除熔融金屬飛濺危
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