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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2019-05-14 15:58
標(biāo)準(zhǔn)要求的特點(diǎn)對(duì)于阻燃電纜引用的燃燒測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)大家都比較熟悉是采用GB/T18380-2008或IEC60332-3,對(duì)材料的選擇、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、各類(lèi)阻燃等級(jí)的燃燒特性、考核要求和測(cè)試方法等都比較了解,國(guó)內(nèi)主流電纜企業(yè)都已經(jīng)形成固定的工藝要求,在產(chǎn)品阻燃性能上屬于成熟產(chǎn)品。然而在2015年9月1日實(shí)施的GB 31247-2014《電纜及光纜燃燒性能分級(jí)》標(biāo)準(zhǔn),研究不深入,想當(dāng)然慣性思維,很多人認(rèn)為IEC60332-3阻燃B類(lèi)或A類(lèi)成束燃燒試驗(yàn)合格,GB 31247中B1也應(yīng)該滿(mǎn)足要求,其實(shí)差距很大,下面就標(biāo)準(zhǔn)差異作一些分析:1. 考核指標(biāo)的差異大家都知道GB/T 18380.32-2008 第32部分:A F/R類(lèi)、GB/T 18380.33-2008 第33部分:A類(lèi) 、GB/T 18380.34-2008 第34部分:B類(lèi)、GB/T 18380.35-2008 第35部分:C類(lèi) 和GB/T 18380.36- 2008 第34部分:D類(lèi) 的考核要求都是在規(guī)定的樣品數(shù)量和燃燒時(shí)間情況下,燃燒結(jié)束后測(cè)得的炭化高度(噴燈底邊到炭化部分起點(diǎn)間的距離)不大于2.5米。在燃燒期間火焰燃燒的狀態(tài)不作要求,即使規(guī)定的燃燒時(shí)間結(jié)束,在通過(guò)試驗(yàn)箱的空氣流量維持不變的情況下,燃燒或發(fā)光允許繼續(xù),直到最長(zhǎng)1小時(shí)時(shí)才強(qiáng)行熄滅電纜的燃燒或發(fā)光。GB/T18380-2008或IEC60332-3根據(jù)使用場(chǎng)合(電纜敷設(shè)狀態(tài))非金屬材料體積含量多少分為A類(lèi)、B類(lèi)、C類(lèi)、D類(lèi)和AF/R類(lèi)(特別裝置中特種電纜)。而GB 31247-2014《電纜及光纜燃燒性能分級(jí)》考核要求完全不同,差異很大,此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)為GB/T31248-2014《電纜或光纜在受火條件下火焰蔓延、熱釋放和產(chǎn)煙特性的試驗(yàn)方法》。此標(biāo)準(zhǔn)把線纜的燃燒分為4個(gè)等級(jí),A級(jí)(不燃電纜或光纜,相當(dāng)于金屬護(hù)套電纜或光纜)、B1級(jí)(阻燃B1級(jí)電纜或光纜,相當(dāng)于無(wú)鹵低煙阻燃電纜或光纜)、B2級(jí)(阻燃B2級(jí)電纜或光纜,相當(dāng)于低鹵低煙阻燃電纜或光纜)和B3級(jí)(普通電纜或光纜)。此標(biāo)準(zhǔn)中試驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)和含義也有了較大的變化,具體如下:前面的敘述內(nèi)容,解釋了GB31247-2014標(biāo)準(zhǔn)中涉及的部分燃燒試驗(yàn)考核指標(biāo)名稱(chēng),就該標(biāo)準(zhǔn)中B1阻燃電纜或光纜的考核指標(biāo)要求如下:

GB31247-2014標(biāo)準(zhǔn)中B1阻燃電纜或光纜的考核要求縱觀GB/T18380-2008或IEC60332-3與GB31247-2014二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中描述阻燃性能要求指標(biāo),前者一目了然,考核要求與樣品燃燒后的狀態(tài)能夠?qū)?yīng)起來(lái),很好理解,反映的是最大炭化距離。反觀上表中第2到6項(xiàng)描述的樣品燃燒考核指標(biāo),不直觀很難理解,要滿(mǎn)足這些要求,如何選擇材料?如何設(shè)計(jì)電纜結(jié)構(gòu)?如何規(guī)定工藝要求?無(wú)從下手,不是簡(jiǎn)單的增加厚度、增加材料氧指數(shù)都能到達(dá)GB31247-2014的標(biāo)準(zhǔn)要求。筆者認(rèn)為GB31247-2014標(biāo)準(zhǔn)中B1和B2阻燃電纜或光纜在發(fā)煙的考核要求上是重復(fù)的,產(chǎn)煙速率峰值SPR峰值和受火1200s內(nèi)產(chǎn)煙總量本身就是考核發(fā)煙情況,同一個(gè)電纜又要求基于GB/T17651.2的方法進(jìn)行煙密度檢測(cè)要求。這二種考核方式哪一個(gè)更接近于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài),是要值得研究。通過(guò)試驗(yàn)(一定數(shù)量的試驗(yàn)數(shù)據(jù))發(fā)現(xiàn),煙密度符合IEC標(biāo)準(zhǔn)要求,而產(chǎn)煙速率和產(chǎn)煙總量數(shù)據(jù)沒(méi)有規(guī)律,這需要行業(yè)中材料研究人員、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)人員、檢驗(yàn)人員共同研究探討。關(guān)于GB/T18380-2008或IEC60332-3與GB31247-2014二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中相似的一個(gè)考核指標(biāo),炭化高度與火焰蔓延FS,看似考核樣品燃燒的部位和測(cè)量長(zhǎng)度的方法一致,但樣品綁扎方式和燃燒時(shí)間不一致,不能簡(jiǎn)單的説哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格。GB31247-2014標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于阻燃考核要求更關(guān)注的是燃燒過(guò)程中火焰(樣品在點(diǎn)火源的作用下產(chǎn)生的火焰)的狀態(tài),火焰的平穩(wěn)性、火焰強(qiáng)度、產(chǎn)煙的平穩(wěn)性等等,不完全是考核樣品燒多長(zhǎng)。2. 樣品燃燒數(shù)量(根數(shù))的差異大家都知道GB/T18380-2008或IEC60332-3成束燃燒試驗(yàn)樣品數(shù)量按表2確定。

圖 GB/T18380-2008燃燒樣品的數(shù)量確定原則
使用GB/T18380-2008或IEC60332-3標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行成束燃燒試驗(yàn)樣品數(shù)量計(jì)算,按照電纜的燃燒類(lèi)別,選擇試樣總體積中所含非金屬材料的體積數(shù),根據(jù)試樣實(shí)際非金屬材料的體積含量計(jì)算燃燒樣品的根數(shù),最終確定試樣燃燒根數(shù)時(shí),應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素:1)如果計(jì)算的根數(shù)小于2根,就取2根進(jìn)行試驗(yàn);2)如果樣品中任意一根導(dǎo)體截面積≤35mm²時(shí),計(jì)算的根數(shù)就是實(shí)際燃燒根數(shù);3)如果樣品中任意一根導(dǎo)體截面積>35mm²時(shí),實(shí)際使用的燃燒根數(shù)與樣品占鋼梯中的寬度(所有樣品直徑+樣品間間距)有關(guān),如果所占寬≤300mm,那么計(jì)算根數(shù)就是實(shí)際采用的燃燒根數(shù);如果按照規(guī)定綁扎方式綁扎,計(jì)算根數(shù)綁扎在鋼梯上的寬度超過(guò)300mm,那么此規(guī)格的電纜不適合用于GB/T18380-2008或IEC60332-3標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的成束燃燒進(jìn)行型式認(rèn)可試驗(yàn),此時(shí)計(jì)算的根數(shù)無(wú)論綁扎在鋼梯的單側(cè)或雙側(cè)進(jìn)行燃燒,燃燒的結(jié)果都不應(yīng)該用該標(biāo)準(zhǔn)推薦的考核指標(biāo)進(jìn)行考核。GB/T18380-2008或IEC60332-3成束燃燒試驗(yàn)樣品數(shù)量計(jì)算的依據(jù)是同一種阻燃類(lèi)別其非金屬材料的體積數(shù)相同,與樣品中金屬材料的體積(導(dǎo)體截面)有關(guān),因此只要阻燃類(lèi)別一定,不管采用何種規(guī)格進(jìn)行燃燒試驗(yàn),參與燃燒的非金屬材料的體積是一致的。由于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了鋼梯的寬度、燃燒噴燈的寬度和綁扎要求的限制,因此不是所有規(guī)格的阻燃電線電纜樣品都滿(mǎn)足GB/T18380-2008或IEC60332-3試驗(yàn)方法規(guī)定的要求,從這一點(diǎn)講,GB/T18380或IEC60332-3標(biāo)準(zhǔn)具有嚴(yán)格的界定。GB/T31248-2014標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的試樣根數(shù)計(jì)算方法比較簡(jiǎn)單,

根據(jù)上述計(jì)算公式,電纜外徑>5mm時(shí)樣品的根數(shù)表3:
表3:GB31248-2014標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電纜外徑與燃燒樣品的根數(shù)關(guān)系

按照該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,燃燒根數(shù)與樣品中金屬材料體積(金屬導(dǎo)體截面積)大小無(wú)關(guān),僅僅與樣品的外徑有關(guān),也就是説不管參與燃燒樣品的非金屬材料的體積多少,考核要求是一樣的,這個(gè)概念完全不同于IEC60332-3的阻燃類(lèi)別的要求,從參與燃燒的非金屬材料多少來(lái)講,GB/T18380-2008或IEC60332-3與GB/T31248-2014(GB31247-2014)是完全不同的一回事,不能把他們看作等同的阻燃要求。3. 樣品綁扎方式的差異GB/T18380-2008或IEC60332-3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的綁扎方式比較復(fù)雜,與燃燒類(lèi)別有關(guān),與樣品中金屬導(dǎo)體截面大小有關(guān),見(jiàn)表4.
表4:GB/T18380-2008標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的燃燒樣品排列和綁扎方式

GB/T31248-2014標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定全部是間隔排列綁扎,與樣品中是否含有超過(guò)35mm2的金屬導(dǎo)體沒(méi)有關(guān)系,要求見(jiàn)表5。表5:GB/T31248-2014標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的燃燒樣品排列和綁扎方式

當(dāng)樣品中只要有一根金屬導(dǎo)體截面超過(guò)35mm2情況下,GB/T18380-2008或IEC60332-3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排列綁扎方式與GB/T31248-2014標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的相同,其他都不相同。由于樣品間隔排列,樣品表面受火面積是最大狀態(tài),最容易燃燒。緊密排列,樣品受火面積僅僅是間隔排列的一半,具有一定的“阻燃”效果。因此對(duì)于小外徑或樣品中沒(méi)有超過(guò)35 mm2的樣品,GB/T31248-2014標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的間隔排列,燃燒時(shí)更苛刻一些。樣品表面受火面積的大小與阻燃特性有關(guān),如果燃燒根數(shù)相同,間隔排列容易燃燒,緊密排列燃燒相對(duì)困難一些,因此行業(yè)里出現(xiàn)一種叫“超A類(lèi)”阻燃電纜,樣品燃燒根數(shù)是A類(lèi)阻燃電纜的二倍,把二倍于A類(lèi)根數(shù)的電纜綁扎在鋼梯上,用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定點(diǎn)火源進(jìn)行阻燃試驗(yàn),沒(méi)有任何意義,因?yàn)檫@樣的敷設(shè)方式反而降低了電纜表面受火面積。4. 燃燒時(shí)間的差異GB/T18380-2008或IEC60332-3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的燃燒時(shí)間A/F類(lèi)、A類(lèi)和B類(lèi)為40min.,C類(lèi)和D類(lèi)為20min.。而GB/T31248-2014標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定燃燒時(shí)間都是20min.。二、嚴(yán)格執(zhí)行試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)是獲得可靠試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)無(wú)論是GB/T18380-2008或IEC60332-3還是GB/T31248-2014標(biāo)準(zhǔn)中提及的燃燒試驗(yàn)方法,都是大型試驗(yàn),而且試驗(yàn)過(guò)程中的影響因素較多,特別是GB31247-2014標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的多個(gè)與燃燒有關(guān)的考核要求與燃燒過(guò)程密切相關(guān),某些條件的變化或條件偏移要求不多的情況下進(jìn)行燃燒,在GB/T18380-2008試驗(yàn)中體現(xiàn)不出來(lái),它的影響因素可能被炭化高度的多少所掩蓋,例如,如果某個(gè)條件完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求,燃燒的炭化高度是1.4米,合格;當(dāng)這個(gè)試驗(yàn)條件在試驗(yàn)過(guò)程中有變化或偏移要求不多,燃燒后的炭化高度是1.6米,也合格,用GB/T18380-2008要求衡量這二種情況下都合格,我們就忽視了這個(gè)條件的變化或偏移對(duì)結(jié)果的影響。當(dāng)用GB31247-2014要求去評(píng)價(jià)的時(shí)候,這個(gè)條件的變化或偏移對(duì)結(jié)果的影響就會(huì)顯現(xiàn)出來(lái),因?yàn)镚B/T31248-2014它記錄并考核了燃燒過(guò)程的狀態(tài)參數(shù),因此電纜界的科技人員特別是給社會(huì)提供檢測(cè)數(shù)據(jù)的第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)更應(yīng)該注意這方面的問(wèn)題,不能用傳統(tǒng)的阻燃電纜燃燒思維來(lái)對(duì)待用熱釋放衡量阻燃特性的試驗(yàn)方法,無(wú)論是檢測(cè)設(shè)備、檢測(cè)人員掌握的測(cè)試技術(shù)要求和操作過(guò)程都要滿(mǎn)足GB/T31248-2014標(biāo)準(zhǔn)要求,才能提供科學(xué)、合理的檢測(cè)數(shù)據(jù)。因此就執(zhí)行GB/T31248-2014標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程中應(yīng)注意的一些事項(xiàng)列出來(lái),供大家分享。1. 關(guān)于燃燒過(guò)程中進(jìn)風(fēng)流量進(jìn)風(fēng)的管道位置:標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定空氣通過(guò)安裝于進(jìn)氣口下的空氣箱直接引入到燃燒室,空氣箱的尺寸與進(jìn)氣口大小應(yīng)基本一致??諝庀涞纳疃葹椋?50±10)mm,空氣由風(fēng)機(jī)通過(guò)矩形管道吹入空氣箱中,矩形管道寬(300±10)mm,高(80±5)mm,長(zhǎng)至少為800 mm,其底面與空氣箱底面的間距不超過(guò)10 mm;管道應(yīng)平行于地面,且沿噴燈的中心線敷設(shè),并通過(guò)空氣箱底面最長(zhǎng)邊的中間處將空氣引入。

進(jìn)風(fēng)的均勻性要求:為了使空氣流動(dòng)保持一致,應(yīng)在進(jìn)氣口處安裝一格柵。格柵由2 mm 厚的鋼板制成,鋼板上應(yīng)有標(biāo)稱(chēng)直徑為5 mm、中心距為8 mm 的鉆孔。進(jìn)風(fēng)流量要求:實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)在矩形管道之前的圓形管道橫截面上測(cè)量空氣流量,并將空氣流量設(shè)置為(8000±400)L/min,試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)維持穩(wěn)定的空氣流量,其偏差應(yīng)在設(shè)定值的10%范圍內(nèi)。空氣流量的確定:標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定要在矩形管道之前增加一個(gè)圓形管道,是在圓形管道內(nèi)測(cè)量空氣流量??諝饬髁縌=S×VS—圓形管道的截面積;V—圓形管道內(nèi)平均風(fēng)速。矩形管道的橫截面是300×80=2400(mm2),我們假定圓形管道直徑為260mm,圓形管道的橫截面S為13267.500000000002px2, 圓形管道與矩形管道在銜接處采用方圓連接件進(jìn)行對(duì)接。為了滿(mǎn)足空氣進(jìn)風(fēng)流量為(8000±400)L/min,那么圓形管道中平均風(fēng)速:V=Q/S=(8000±400)/530.7=(2.39~2.64)(m/s),如果我們測(cè)得圓形管道中平均風(fēng)速介于(2.39~2.64)m/s之間,進(jìn)風(fēng)流量就滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求,如何測(cè)量圓形管道中的平均風(fēng)速?由于圓形管道中風(fēng)速在徑向方向上分布是不均勻的,因此必須多點(diǎn)測(cè)量求其平均值,建議的測(cè)試方法如下:在圓形管道上設(shè)置一個(gè)可供風(fēng)速測(cè)量?jī)x探頭進(jìn)入的圓孔并帶有螺紋,不測(cè)量風(fēng)速時(shí)螺母旋緊,測(cè)量風(fēng)速時(shí)打開(kāi)。采用皮托管或熱線式風(fēng)速儀測(cè)量風(fēng)速,將探頭伸入圓形管道內(nèi),在直徑方向上多點(diǎn)測(cè)量,最好是以圓形管道中心點(diǎn)為對(duì)稱(chēng)軸,前后各測(cè)4~5點(diǎn),這樣測(cè)量9~11數(shù)據(jù)個(gè),然后求其算術(shù)平均值,得圓形管道內(nèi)的平均風(fēng)速。燃燒過(guò)程中風(fēng)速控制:每次燃燒前應(yīng)測(cè)量圓形管道內(nèi)的風(fēng)速,應(yīng)在鼓風(fēng)機(jī)工作到達(dá)平穩(wěn)狀態(tài)才能進(jìn)行測(cè)量,由于電壓不穩(wěn)定或鼓風(fēng)機(jī)工作效率下降導(dǎo)致進(jìn)風(fēng)風(fēng)速的改變,因此在試驗(yàn)過(guò)程中要時(shí)刻監(jiān)測(cè)進(jìn)風(fēng)量(即管道內(nèi)的風(fēng)速),建議在進(jìn)風(fēng)管道內(nèi)安裝實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的風(fēng)速測(cè)量?jī)x觀察進(jìn)風(fēng)量的變化。GB/T18380-2008標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)風(fēng)量為(5000±500)L/min,而GB/T31248-2014標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)風(fēng)量為(8000±400)L/min,相差較多,如果其他條件一樣就風(fēng)速不一樣,GB/T31248-2014標(biāo)準(zhǔn)要求情況下樣品更容易燃燒。2.關(guān)于環(huán)境溫度GB/T18380-2008或IEC60332-3和GB/T31248-2014標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)試驗(yàn)條件要求是一致的,燃燒室和供給空氣的溫度應(yīng)在5 ~40 范圍內(nèi)。樣品預(yù)處理的要求也是一致的,試驗(yàn)開(kāi)始前,電纜試樣應(yīng)在(20±10)的條件下放置至少16 h,以確保樣品干燥。關(guān)于預(yù)處理的要求往往會(huì)忽視,這會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果,冬天對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有利,夏天對(duì)試驗(yàn)結(jié)果不利。我們還應(yīng)該注意,當(dāng)一個(gè)試驗(yàn)結(jié)束后,第二個(gè)樣品何時(shí)能進(jìn)入試驗(yàn)箱進(jìn)行試驗(yàn),按照標(biāo)準(zhǔn)要求試驗(yàn)應(yīng)在試驗(yàn)室規(guī)定的環(huán)境溫度(5 ~40 )下進(jìn)行,也就是説箱體溫度也應(yīng)該到達(dá)此溫度,由于箱殼體內(nèi)采用傳熱系數(shù)約為0.7W.m-2.K-1的熱材料填充,第一個(gè)樣品燃燒后,箱體殼內(nèi)部存儲(chǔ)了大量的熱量,不易散發(fā)掉,所以第二個(gè)樣品不能馬上進(jìn)入試驗(yàn)箱體進(jìn)行試驗(yàn),應(yīng)該采用非接觸的溫度測(cè)量裝置不斷測(cè)量箱體內(nèi)部壁上的溫度,當(dāng)?shù)竭_(dá)穩(wěn)定后而且與試驗(yàn)室的環(huán)境溫度相當(dāng)時(shí),才能將第二個(gè)樣品進(jìn)入箱體試驗(yàn)。3. 關(guān)于燃燒噴燈GB/T18380-2008或IEC60332-3和GB/T31248-2014標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)燃燒噴燈的要求是一致的。在這里我們強(qiáng)調(diào)二點(diǎn):第一點(diǎn)是燃燒過(guò)程中噴燈的位置:標(biāo)準(zhǔn)要求噴燈的應(yīng)水平放置,距電纜試樣前表面(75±5)mm,距試驗(yàn)箱底部(600±5)mm,并于鋼梯軸線對(duì)稱(chēng),噴燈供火點(diǎn)應(yīng)位于鋼梯兩根橫檔之間的中心,并且距試驗(yàn)下端至少500mm。噴燈的這些位置尺寸對(duì)燃燒結(jié)果都會(huì)有影響,特別時(shí)進(jìn)行熱釋放試驗(yàn)時(shí),前面已經(jīng)講過(guò)這些微小的變化對(duì)IEC標(biāo)準(zhǔn)僅僅考核炭化高度,影響因素不易被發(fā)現(xiàn),但熱釋放試驗(yàn)就不一樣了。特別是噴燈供火表面到樣品前表面的距離(見(jiàn)圖3)尤為重要。

第二點(diǎn)是噴燈供火面上燃燒氣體出氣孔堵塞問(wèn)題,氣孔直徑只有1.32mm,當(dāng)使用久了樣品燃燒的殘?jiān)涞綒饪咨?,或不合格樣品噴水?qiáng)行熄滅時(shí)水飛濺到噴燈表面的氣孔上,形成銅氧化物,都能使小孔堵塞,小孔堵塞后燃燒源噴出的火焰強(qiáng)度在噴燈水平方向上不均勻,而且使得沒(méi)有被堵塞的孔噴出的火焰長(zhǎng)度更長(zhǎng),強(qiáng)度更大,很容易使得樣品部分先燃燒。這種現(xiàn)象對(duì)考核炭化高度或考核熱釋放都不利。4. 關(guān)于燃燒氣體GB/T18380-2008或IEC60332-3和GB/T31248-2014標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)丙烷的純度要求是一致的。燃?xì)鈶?yīng)為標(biāo)稱(chēng)純度為95%的技術(shù)級(jí)丙烷。GB/T18380-2008或IEC60332-3標(biāo)準(zhǔn)中提供了丙烷和空氣的流量要求,當(dāng)基準(zhǔn)溫度和壓力分別為20和100kPa(1bar)時(shí),二種氣體的流量為:空氣流量(77.7±4.8)L/min.丙烷流量(13.5±0.5)L/min.GB/T3128-2014標(biāo)準(zhǔn)中給定了點(diǎn)火源功率為20.5kW。當(dāng)丙烷的質(zhì)量流量為(442±10)mg/s,空氣的質(zhì)量流量為(1550±95)mg/s時(shí),其標(biāo)稱(chēng)HRR相當(dāng)于20.5 kW。此時(shí)的二種氣體的流量如下:當(dāng)基準(zhǔn)溫度和壓力分別為20和100kPa(1bar)時(shí):空氣流量(77.19±4.98)L/min.丙烷流量(14.46±0.32)L/min.當(dāng)基準(zhǔn)溫度和壓力分別為0和100kPa(1bar)時(shí):空氣流量(71.93±4.64)L/min.丙烷流量(13.48±0.30)L/min.由此可見(jiàn)在點(diǎn)火源的熱值上二種方法有點(diǎn)差別。5. 關(guān)于溫、濕度傳感器的放置位置在GB/T18380-2008或IEC60332-3標(biāo)準(zhǔn)中考核結(jié)果沒(méi)有涉及到試驗(yàn)室環(huán)境溫度和濕度,僅僅對(duì)試驗(yàn)室的溫度給定了要求的范圍。而GB/T3128-2014標(biāo)準(zhǔn)中在進(jìn)行熱釋放計(jì)算時(shí)用到了試驗(yàn)室空氣中水蒸氣摩爾濃度,其計(jì)算公式如下:

式中:RH—相對(duì)濕度,單位為百分比(%);P0atm——大氣壓力,單位為帕斯卡(Pa);θatm——環(huán)境溫度,單位為攝氏度()從這個(gè)公式中我們可以看到:要測(cè)量試驗(yàn)室的相對(duì)濕度、大氣壓力和環(huán)境溫度,這是測(cè)量進(jìn)風(fēng)口的空氣狀態(tài),因此這三個(gè)傳感器應(yīng)放置在鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口處且高度相當(dāng),這樣才能放映所進(jìn)的風(fēng)狀態(tài)。6. 關(guān)于熱釋放測(cè)試系統(tǒng)熱釋放測(cè)試系統(tǒng)是測(cè)量試驗(yàn)過(guò)程中排煙管道中的二氧化碳濃度、氧濃度和煙密度的光透射強(qiáng)度,這些參數(shù)與測(cè)試設(shè)備的穩(wěn)定性關(guān)聯(lián)度很大,因此在試驗(yàn)之前一定要進(jìn)行充分的預(yù)熱,讓進(jìn)風(fēng)流量穩(wěn)定,抽風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)速穩(wěn)定。每天正式試驗(yàn)之前應(yīng)該用標(biāo)準(zhǔn)二氧化碳?xì)怏w和標(biāo)準(zhǔn)氧氣體進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)定,定期用已知標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)氣體進(jìn)行熱釋放標(biāo)定。排煙管道中氣體流量的控制,因?yàn)闊後尫攀峭ㄟ^(guò)測(cè)量排煙管道中二氧化碳和氧氣濃度,如果流量不在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi),會(huì)影響二種氣體的濃度,進(jìn)而影響所測(cè)熱釋放值。三、阻燃電纜與熱釋放考核要求滿(mǎn)足GB/T18380-2008或IEC60332-3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的A類(lèi)或B類(lèi)阻燃要求的電纜,一定滿(mǎn)足GB31247-2014標(biāo)準(zhǔn)要求嗎?反之也滿(mǎn)足相應(yīng)的要求嗎?這很難回答,從前面分析我們可以看到,這是二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系。到目前為止收集到的B1級(jí)阻燃性能不合格的樣品信息,供分析參考。

原因可能是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、原材料等問(wèn)題,也有可能是測(cè)試技術(shù)造成部分指標(biāo)不合格。
那么在開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足GB3127-2014標(biāo)準(zhǔn)要求的阻燃電纜時(shí),應(yīng)該考慮哪些問(wèn)題?1. 外徑大小的影響從表3我們可以看出,樣品外徑越大,參加燃燒的樣品根數(shù)越少。當(dāng)樣品外徑處于上下檔時(shí),外徑因素影響很大,假定有二根樣品來(lái)自于不同的制造商,型號(hào)規(guī)格相同,但外徑有區(qū)別,有可能外徑大的樣品會(huì)比樣品外徑小的少一根樣品,這樣外徑大的樣品符合標(biāo)準(zhǔn)要求的可能性大一些。這種情況我們已經(jīng)遇見(jiàn)過(guò)了,IEC61034標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定當(dāng)外徑>40mm,參加透光率試驗(yàn)的樣品為1根,外徑≤40mm時(shí)參加透光率試驗(yàn)的樣品為2根,往往小外徑樣品透光率不合格。材料的燃燒熱值熱釋放計(jì)算公式:

一、式中:q—電纜的熱釋放速率,單位為千瓦(kW);E1—被測(cè)樣品在環(huán)境溫度為25時(shí)的燃燒熱,E1=17.2×103 kJ/m3;EC 3 H 8—丙烷在環(huán)境溫度為25時(shí)的燃燒熱,EC3H8=16.8×103 kJ/m3;公式中給出的被試樣品的燃燒熱為17.2×103 kJ/m3,而且標(biāo)準(zhǔn)説明了此值是大量被測(cè)樣品燃燒熱的平均值,在大多數(shù)情況下能達(dá)到可接受的精度。因此我們要關(guān)注在我們?cè)O(shè)計(jì)的電纜結(jié)構(gòu)中絕緣、填充和外護(hù)套燃燒時(shí)釋放的熱值是不是滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)給定的平均值,如果樣品合成的燃燒熱值大于標(biāo)準(zhǔn)給定的值,可能會(huì)影響熱釋總量或熱釋放速率峰值。資料顯示聚乙烯燃燒熱值為45.9 MJ/kg,聚氯乙烯的燃燒熱值為16.43 MJ/kg,阻燃聚烯烴的燃燒熱值應(yīng)該介于這二者之間,同一根電纜燃燒時(shí)釋放的熱值與每種材料的數(shù)量、燃燒熱值是有相關(guān)性的。3. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)從熱釋放考核指標(biāo)看,它不僅考核燃燒結(jié)束后的炭化高度(火焰蔓延),同時(shí)也考核了燃燒過(guò)程中燃燒火焰的行為,因此產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很重要,要考慮如下方面的事項(xiàng):1)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要密實(shí),內(nèi)部最好不要存在填充不密實(shí)的氣隙;2)一般無(wú)鹵低煙阻燃電纜用的絕緣材料都不是阻燃型的材料,燃燒熱值比較高,如果燃燒過(guò)程中護(hù)套和填充(擠出型或繞包型)被燒穿,絕緣層也被燃燒,此時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)熱釋放速率峰值不合格,因此阻燃層應(yīng)有一定的厚度;3)擠出型填充厚度的均勻性;4)鎧裝結(jié)構(gòu)有利于熱釋放試驗(yàn)要求的通過(guò)。4. 燃燒火焰的平穩(wěn)性產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和原材料選擇使得阻燃電纜燃燒后不僅火焰蔓延高度要滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求,還要保證燃燒期間非金屬材料燃燒火焰的均勻性,不能出現(xiàn)火焰強(qiáng)度突然增加的狀況。
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